Manual Operacao de Estacao de Tratamento de Agua

Gerência de Desenvolvimento de Pessoal OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA Por esse motivo, denominamos de cor aparente à cor apresentada pela água quando não centrifugamos previamente a amostra a ser analisada. Normalmente, os laboratórios de análises de água determinam a cor aparente. Por isto, é importante indagar se o teor de cor trazido no laudo de análise refere-se à cor aparente ou real, de forma a evitar interpretação errada dos resultados. 1.2.3 COR REAL (VERDADEIRA) Como dissemos, a determinação da cor real de determinada amostra somente pode ser realizada após separarmos, dessa amostra, as partículas em suspensão presentes. Essa separação é feita via centrifugação, sendo que nem todos os laboratórios de análises de água possuem esse tipo de equipamento. É evidente que se a cor aparente de determinada amostra é inferior ao limite máximo estabelecido pelo padrão de potabilidade, a cor real também atenderá a esse padrão. Por esse motivo, em laboratórios de estações de tratamento de água, é comum determinar-se apenas a cor aparente (que dispensa a centrifugação prévia da amostra a ser analisada), ao invés da cor real. 1.2.4 TURBIDEZ Diz-se que a água é turva quando contém matérias em suspensão, que interferem com a passagem da luz através dela, ou na qual é restringida a visão em profundidade de certa amostra. A turbidez das águas é devida à presença de partículas em estado coloidal, em suspensão, matéria orgânica e inorgânica finamente dividida, plancton e outros organismos microscópios. Evidentemente ela tende a ser mais alta nos cursos d'agua, nos quais a água está em L\MANUAIS ATUAIS\MANUAL – MT-32/OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO DE TRAT. DE ÁGUA

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Descrição

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1. 1 .2 .

06 08

1.2.14 1.2.15

QUALIDADE DA ÁGUA Água Bruta, Tratada e Potável pH Cor Aparente Cor Real (verdadeira) Turbidez Alcalinidade Dureza Ferro Manganês Cloretos Sulfatos Coliformes Totais e Fecais Cloro Residual Flúor (Fluoretos) Temperatura Alumina Residual

2 2 .1

AS ETAS Introdução

21 22

3. 3 .1 .

MISTURA RÁPIDA Introdução Desestabilização por Adsorção e por Varredura Combinação da Adsorção e da Varredura Medição de Vazão Misturadores Hidráulicos Medidor Parshall Queda d'agua de Vertedores Malhas difusoras

23 24

1 .2 .1 1 .2 .2 1 .2 .3 1 .2 .4 1 .2 .5 1 .2 .6 1 .2 .7 1 .2 .8 1 .2 .9 1.2.10 1.2.11 1.2.12 1.2.13

3 .2 . 3.2.1. 3 .3 . 3 .4 . 3.4.1. 3.4.2. 3 .4 .3

L\MANUAIS ATUAIS\MANUAL – MT-32/OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO DE TRAT. DE ÁGUA

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QUALIDADE DA ÁGUA Água Bruta, Tratada e Potável pH Cor Aparente Cor Real (verdadeira) Turbidez Alcalinidade Dureza Ferro Manganês Cloretos Sulfatos Coliformes Totais e Fecais Cloro Residual Flúor (Fluoretos) Temperatura Alumina Residual

2 2 .1

AS ETAS Introdução

21 22

3. 3 .1 .

MISTURA RÁPIDA Introdução Desestabilização por Adsorção e por Varredura Combinação da Adsorção e da Varredura Medição de Vazão Misturadores Hidráulicos Medidor Parshall Queda d'agua de Vertedores Malhas difusoras

23 24

1 .2 .1 1 .2 .2 1 .2 .3 1 .2 .4 1 .2 .5 1 .2 .6 1 .2 .7 1 .2 .8 1 .2 .9 1.2.10 1.2.11 1.2.12 1.2.13

3 .2 . 3.2.1. 3 .3 . 3 .4 . 3.4.1. 3.4.2. 3 .4 .3


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MISTURADORES MECANIZADOS

37

3.5.1.

Turbinas e Hélices

38

3.5.2.

Rotores de Bombas

38

4. 4 .1 .

FLOCULAÇÃO Introdução Ensaio de Floculação Floculadores Hidráulicos Floculadores de Chicanas Floculadores Alabama Floculadores de Bandejas Perfuradas Floculadores Mecanizadas Floculadores de Paletas

40 41

4 .2 . 4 .3 . 4.3.1. 4.3.2. 4.3.3. 4 .4 . 4.4.1. 5 5 .1 5 .2 5 .2 .1 5 .2 .2 5 .2 .3 5 .2 .4 5 .2 .5 5 .3 5 .3 .1 5 .3 .2 6 6 .1 6 .2 6 .2 .1 6 .2 .2 6 .2 .3

42 44 44 46 47 48 48

DECANTAÇÃO Introdução Decantadores Clássicos Fatores de Desempenho Comportas de Acesso Cortina Distribuidora Calhas Coletoras de Água Decantada Descarga de Fundo Decantadores Tubulares Comportas de Acesso Sistema Distribuidor

51 52 52 52

FILTRAÇÃO Introdução Filtros Descendentes Sistema de Filtração Materiais Filtrante Tipos de Fundo Falso

64


54 55 56 57 59 60 61

65 66 68 73 76 REVISÃO/ 00

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Gerência de Desenvolvimento de Pessoal OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA 6.2.4

Lavagem dos Filtros

77

6.2.5 6.2.6 6.3

Sistemas Auxiliares de Lavagem Calhas Coletoras de Água de Lavagem Filtros Ascendentes

82 87 88

6.3.1 6.3.2 6.3.3

Sistema de Filtração Materiais Filtrantes Tipos de Fundo Falso

92 92 93

6.3.4 6.3.5

Lavagem de Filtros Calhas Coletoras de Água Filtrada e de Água de Lavagem

95 96

7

DESINFECÇÃO Introdução Cloração Fluoretação Correção do pH Reservatório de Compensação

98

PRODUTOS QUÍMICOS Introdução Sulfato de Alumínio Sólido Armazenagem Preparo Dosagem Cal Hidratada Armazenagem Preparo Dosagem Ácido Fluossilícico Características Cloro Gasoso Armazenagem Dosagem

105 106 109 111

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 8 8.1 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.4 8.4.1 8.5 8.5.1 8.5.2


99 99 102 103 104

112 113 114 115 117 119 120 120 121 122 124

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Gerência de Desenvolvimento de Pessoal OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA 9 9.1 9.2 9.2.1 9.2.2 9.3 9.3.1 9.3.2 9.3.3

DOSADORES Introdução Dosadores a Seco Dosadores Gravimétricos Dosadores Volumétricos Dosadores de Líquidos Dosadores por Gravidade Dosadores por Bombeamento Hidroejetores ( Desinfecção de Poços )


125 126 126 128 129 130 131 135 136

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QUALIDADE DA ÁGUA


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Gerência de Desenvolvimento de Pessoal OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA 1.1. INTRODUÇÃO O organismo humano necessita de uma quantidade variada de substâncias e elementos químicos indispensáveis à vida, tais como carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, cálcio, fósforo, potássio, enxofre, sódio, cloro, magnésio, etc. Há outros elementos que o organismo necessita em pequenas quantidades, como cromo, cobalto, cobre, estanho, ferro, iodo, manganês, molibdênio, selênio, zinco e flúor. E, outros ainda de necessidade não confirmada, como arsênio, bário, bromo, estrôncio, níquel, silício e vanádio. As águas naturais contêm grande parte das substâncias e elementos facilmente absorvidos pelo organismo, constituindo portanto, fonte essencial ao desenvolvimento do ser humano, já que a maior parte da água utilizada é ingerida na forma líquida. Por outro lado, as águas naturais podem conter organismos, substâncias, compostos e elementos prejudiciais à saúde, devendo ter seu número ou concentração reduzidos ou eliminados para o abastecimento público. Neste capítulo, dissertaremos a respeito da qualidade da água que normalmente encontramos, na natureza, sobre a superfície dos solos, a que denominaremos de água bruta.

Tal água, após tratamento conveniente, é denominada água tratada. Se a água atende aos parâmetros fixados pelo padrão de potabilidade, dizemos que ela é potável.

Veremos, também neste capítulo, os parâmetros mais comuns estabelecidos para que se possa conhecer a qualidade de determinada água.


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Gerência de Desenvolvimento de Pessoal OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA Finalmente, apresentaremos a denominada Portaria do Ministério da Saúde, que atualmente estabelece o padrão de potabilidade vigente no Brasil. 1.2. ÁGUA BRUTA, TRATADA E POTÁVEL

Água Bruta é a água da forma como é encontrada na natureza. O termo bruta designa apenas que ela não foi trabalhada pelo homem, não significando que ela não se preste para consumo. É claro que, na maioria dos casos, ela é imprópria para esse fim, por haver estado exposta aos elementos e, portanto, à poluição. Entretanto, mananciais de águas de superfície que se mantenham convenientemente protegidos, podem conter águas adequadas ao consumo sem tratamento prévio. Dois fatores fundamentais contribuem para que a água de superfície torne-se imprópria para consumo: ●

a água é capaz de dissolver praticamente tudo com o que entre em contato, sejam sólidos, líquidos e gases. Por esta razão ela é denominada, por alguns, de solvente universal .

●

O fato da água encontrar-se à superfície do solo e, portanto, exposta a diversas fontes diluidoras.

Água tratada é a água que tenha sido submetida a algum tipo de tratamento, buscando torná-la adequada para o consumo. Água tratada não é, necessariamente, sinônimo de Água potável (embora freqüentemente utilizamos este termo para essa finalidade). Água potável é a água adequada para consumo humano. L\MANUAIS ATUAIS\MANUAL – MT-32/OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO DE TRAT. DE ÁGUA

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Por definição, ela deve apresentar-se isenta de substâncias ou microorganismos Patogênicos (capazes de causar doenças em seres humanos).

Água potável não é água pura, quimicamente falando. Na realidade, a água potável é uma solução de uma infinidade de substâncias, algumas das quais a água trouxe consigo da natureza, outras que lhe introduzimos ao longo dos processos de tratamento. Os limites em que essas substâncias podem estar presentes na água potável são fixados pelo padrão de potabilidade que, no Brasil, é estabelecido pela portaria do Ministério da Saúde. O leitor verificará que essa portaria não estabelece apenas valores máximos permissíveis para os diversos parâmetros ali relacionados, mas também a freqüência mínima com que eles deverão ser verificados nas águas de abastecimento público.

Qualidade da Água Os parâmetros, mais usuais, que permitem interferir a qualidade da água, bem como seus significados, são os seguintes: 1.2.1 pH É usado universalmente para exprimir a intensidade com que determinada solução é ácida ou alcalina. Diz-se que a solução é ácida se seu pH é inferior a 7, e que ela é alcalina se seu pH é superior a 7. Uma solução, cujo pH é igual a 7, é neutra.


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Gerência de Desenvolvimento de Pessoal OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA O pH é, sem dúvida, um dos mais importantes parâmetros utilizados no tratamento da água, uma vez que existe um pH ótimo de floculação, no qual se obtém o melhor tipo de floco, portanto a melhor decantação. Também, pelo fato de que, as águas tratadas antes de serem distribuídas alcalinizadas, isto é, deverão receber uma certa quantidade de cal. Para elevação do pH (correção do pH). Embora o padrão de potabilidade estabeleça a faixa de valores de 6,0 a 9,5, do ponto de vista da saúde pública, o pH, por si só, não significa muito. Habitualmente bebemos refrigerantes, nos quais o gás carbônico é introduzido artificialmente, com pH em torno de 4,5. A OMS (Organização Mundial da Saúde) prefere não fixar valores limites para o pH da água potável, mesmo admitindo que irritações oculares e certas infecções cutâneas possam estar associadas a valores de pH superiores a 11. 1.2.2 COR APARENTE A Cor natural das águas potabilizáveis deve-se a grande variedade de substâncias que podem estar presentes, sob forma de solução, na amostra a ser analisada. Estas substâncias são coloridas e na maioria dos casos, de natureza orgânica. De modo geral, tais substâncias conferem a água uma coloração amarelo-amarronzada. A determinação da cor real das amostras de água exige sua prévia centrifugação, de forma que apenas as partículas em solução sejam as responsáveis pela leitura desse parâmetro. A presença de turbidez, devida as partículas em suspensão, interfere na leitura da cor.


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