aula 08 - tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09
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Prof. Nelson VirgilioTRANSCRIPT
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Tratamento de
Água e Efluentes
2º. Sem./2010
Eng.Ambiental
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Programa
2
I UNIDADE
• Introdução – Histórico - Panorama
• Caracterização das Águas e Esgotos
• Princípios Químicos, Físicos e Biológicos do TA
• Interpretação de Análises e Elaboração de Laudos
• Considerações Projetos e Técnicas de Tratamento
• Tecnologia para Tratamento de Água
• Parâmetros de controle de qualidade de Água
• Legislação Aplicada e Padrões
I UNIDADE
• Introdução – Histórico - Panorama
• Caracterização das Águas e Esgotos
• Princípios Químicos, Físicos e Biológicos do TA
• Interpretação de Análises e Elaboração de Laudos
• Considerações Projetos e Técnicas de Tratamento
• Tecnologia para Tratamento de Água
• Parâmetros de controle de qualidade de Água
• Legislação Aplicada e Padrões
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Nesta Aula Veremos ...
Mini Seminário – ?
Desinfecção
Fluoretação
Controle pH
Escolha da Tecnologia de Tratamento
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Técnicas de
Tratamento
Desinfecção
Fluoretação
Controle pH
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Produtos
Químicos
Reator de
mistura
Poço
Capitação
Aerador
Sedimentador
Floculador
Câmara desinfecção
Reservatório
Agua Tratada
Químicos controle
de pH e fluoretação Agente
oxidante
Lodo
Rio ou
lago
Filtro
areia
Esquema Convencional
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6
Técnicas de Tratamento
Filtração - Efeitos
Parâmetro Processos
Aeração Sedimen-
tação
Filtração
lenta
Coagula-
ção e
filtração
rápida
Correção
dureza e
filtração
rápida
Desinfec-
ção
Bactérias 0 ++ ++++ ++++ (7) +++ (9) ++++
Cor 0 0 ++ ++++ ++++ 0 (10)
Turbidez 0 +++ ++++ (6) ++++ +++++ 0
Odor/Sabor ++++ (1) + +++ ++ ++ ++++ (11)(12)
Dureza + 0 0 - - ++++ 0
Corrosão +++ (2)
- - - (3)
0 0 - - (8) variável 0
Fe e Mn +++ (4) + (5) ++++ (5) ++++ (5) ++ 0 (10)
+ Efeito favorável
- Efeito adverso
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7
Técnicas de Tratamento
Filtração - Efeitos
Legenda (1)Exceção para os sabores devido a clorofenóis
(2)Pela remoção de CO2
(3)Com adição de oxigênio
(4)Aeração seguida de uma unidade separadora para deposição
(5)Após a aeração
(6)Sujam-se ou entopem muito depressa
(7)Um pouco irregularmente
(8)A coagulação com sulfato de alumínio libera CO2
(9)Tratamento com cal em excesso
(10) Pode remover Fe e ter efeito sobre a cor
(11) Supercloração seguida de descloração
(12) cloração normal
Adaptado: Richter, Carlos – Tratamento de Água – Tecnologia
Atualizada, Ed. Blücher Ltda
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção
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Objetivo: Eliminar ou
inativar os microrganismos
patogênicos e os
indicadores presentes na
água e prevenir o
crescimento microbiológico
nas redes de distribuição.
Técnicas de Tratamento
Desinfecção
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Para cloro – P. 518/2004:
Cloro residual – 0,5 mg/L
(após desinfecção)
Cloro residual – 0,2 mg/L
(em qualquer ponto da
rede)
Técnicas de Tratamento
Desinfecção
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Definição:
Processo de
destruição de
todas as formas de
vida microscópica
Técnicas de Tratamento
Esterilização
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Bacteria Virus Protozoarios
Giardia Cryptosporidum Entameoba Microsporidium
Coxsackievirus
Hepatitis A Reovirus Calicivirus Enterovirus
Adenovirus Echovirus Poliovirus
Campylobacter Escherichia coli Salmonella Yersinia Vibrio Legionella Aeromonas Mycobacterium Shigella Pseudomonas
Técnicas de Tratamento
Microrganismos Patogênicos
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CISTOS DE Giardia muris E OOCYSTOS
DE Cryptosporidium parvum
Giardia (7 - 14 µm )
(infecção intestinal)
Cryptosporidium (3 - 5 µm)
(diaréia)
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção - Agentes
Agentes Físicos
Temperatura
Radiação UV
Radiação solar
Filtração
Agentes Químicos
Cloro e compostos
Dióxido de cloro
Ozônio
Peróxido de hidrogênio
Ácido acético
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção - Agentes D
esin
feta
nte
s Q
uím
ico
s Produto Potencial Oxidação
Reação típica
Ozônio – O3 2,07 O3 + 2H+ + 2e- O2 + H2O
Dióxido Cloro – ClO2
1,91 ClO2 + 5e- + 2H2O Cl- + 4HO-
Cloro – Cl2 1,36 Cl2 + 2e- 2 Cl -
Bromo – Br2 1,09 Br2 + 2e- 2 Br -
Iodo – I2 0,54 I2 + 2e- 2 l -
Adaptado: Libânio, Marcelo – Fundamentos de Qualidade e
Tratamento de Água, Ed. Átomo
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção - Agentes
Atividade antimicrobiana
Solubilidade
Estabilidade
Inocuidade para o homem
e animais
Ausência de combinações
com material orgânico
estranho
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção - Agentes
Apresentar toxicidade para
os microrganismos em
temperatura ambiente
Ausência de poderes
corrosivos e tintoriais
Disponibilidade
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção - Ação
Ruptura da parede celular
(lise)
Difusão do desinfetante
no interior do
microrganismo
Interferência na
reprodução celular
(inibição enzimática)
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Eficácia
Características do
desinfetante
Qualidade da água
Tipos de microrganismos a
serem inativados
Instalação da ETA (tempo
de contato, dosagem e
dispersão)
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Interferentes
Turbidez, não pode ser >
1,0 uT
Presença de MO (cor
verdadeira)
Presença de Fe e Mn
Temperatura e pH
(principalmente para cloro)
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Eficácia
Avaliação do Processo
Monitoramento da
concentração de
microrganismos
patogênicos
Monitoramento da
concentração de
microrganismos indicadores
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Parâmetro Valor Mais Provável
Água para consumo humano
Coliformes termotolerantes (Escherichia coli) Ausência em 100 ml
Água na saída do tratamento
Coliformes totais Ausência em 100 ml
Água tratada no sistema de distribuição (Reservatórios e Rede)
Coliformes termotolerantes (Escherichia coli) Ausência em 100 ml
Coliformes totais
40 ou mais amostras por mês:
- Ausência em 100 ml em 95% das amostras
examinadas no mês
de 40 amostras por mês:
- Apenas uma amostra poderá apresentar
mensalmente resultado positivo em 100 ml
Padrão Microbiológico de Potabilidade da Água para Consumo
Humano – Portaria 518/2004 MS
Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Padrão
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Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Micro indicador
Qual processo adotar ? (Reiff, 1993)
Máximo desempenho do sistema;
Atendimento ao padrão de potabilidade vigente e/ou às
condições de segurança sanitária visando minimizar os
riscos de transmissão de doenças;
Minimização da formação de subprodutos com
possíveis efeitos deletérios à saúde humana;
Máxima eficiência do desinfetante, considerando-se a
amplitude de variação possível das características da
água e do tempo de contato, este decorrente das
inevitáveis variações de vazão afluente a ETA
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• Cloro (mais largamente utilizado):
• Facilmente disponível como gás, líquido ou sólido
• É barato
• É fácil de aplicar devido à sua alta solubilidade
• Deixa um residual em solução, de concentração facilmente determinável
• É capaz de destruir a maioria dos microrganismos patogênicos
• Desvantagens:
• O cloro é um gás venenoso e corrosivo
• Pode causar problemas de gosto e odor
Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Tipos
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• Dióxido de Cloro
• Alto poder desinfetante - Agente oxidante e desinfetante
• Aplicação versátil (oxidação de ferro e manganês e controle de odor e
sabor)
• Apresenta relativa estabilidade, permitindo residuais no SDA
• A eficiência do dióxido de cloro não é afetado pelo pH da fase líquida
• Quando produzido de forma adequada, não apresenta formação de
THM’s
• Desvantagens:
• Alto custo, função principalmente da matéria prima
• A produção do dióxido de cloro deve ser “in loco”
• O controle do processo de geração de dióxido de cloro requer grandes
cuidados operacionais
Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Tipos
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• Ozônio:
• Oxidação da matéria orgânica, produzindo ozonidas e CO2
• Alvejamento e melhoria da cor
• Redução dos teores de ferro e manganês
• Remoção de certas substâncias biodegradáveis
• Não é afetado pela presença de amônia como o cloro
• Agente poderoso, de ação rapidíssima
• Mais eficiente que o cloro na remoção de esporos, cistos de amebas
• Desvantagem:
• Residuais obtidos não são persistentes, desaparecem em pouco tempo
Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Tipos
![Page 27: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/27.jpg)
• Ultravioleta
• Envolve a exposição de um filme de água à luz ultravioleta produzida por lâmpadas de vapores de mercúrio com bulbo de quartzo
• As lâmpadas produzem luz ultravioleta com 25-30% de energia dentro da região espectral de 2537 A (dentro de zona de ação bactericida)
• Desvantagens:
• Grande custo de operação e manutenção
• Resume-se a pequenas instalações de uso domiciliar ou comunitário e usos industriais
Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Tipos
![Page 28: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/28.jpg)
Aplicações de Cloro no Tratamento de Água
Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Cloro
Tipos
Cloro gasoso
Hipoclorito de sódio
(solução líquida)
Hipoclorito de cálcio
(sólido)
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29
Cloração : É o processo mais importante do tratamento para a qualidade da água, sendo o cloro um poderoso agente oxidante (controle de: odor, sabor, algas, Fe, Mn, biofilmes, etc);
A cloração é eficiente, barata, de fácil aplicação cujo residual de fácil medir;
Amplo espectro de ação germicida;
Forma compostos com ação residual ativa
NaOCl + H2O HOCl- OCl- + H+
Técnicas de Tratamento
Desinfecção - Cloro
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30
1) Cloração simples: É a aplicação do cloro até obter-se um residual desejado. Aplica-se o cloro e após um tempo verifica-se a quantidade existente e faz ajustes se necessário.
2) Pré-cloração: É a aplicação do cloro antes de qualquer tratamento com a finalidade de controlar microrganismos, melhorar a condição de coagulação e redução do número de bactérias em águas muito poluídas.
3) Pós-cloração: Consiste na aplicação do cloro após o tratamento, antes da correção do pH.
4) Recloração : É a aplicação de cloro em um ou mais pontos da rede depois da pós cloração.
Técnicas de Tratamento
Desinfecção - Cloro
![Page 31: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/31.jpg)
Aplicação Dosagem típica pH ótimo Tempo de
Reação
Efetividade
Oxidação de
ferro
0,62 mg/mg Fe 7,0 < 1,0 hora Bom
Oxidação de
manganês
0,77 mg/mg Mn 7,5 a 8,5
9,5
1 a 3 horas
Minutos
Razoável,
função do
pH
Controle de
biofilmes
1 a 2 mg/l 6,0 a 8,0 Não
Disponível
Bom
Controle de
gosto e odor
Variável 6,0 a 8,0 Variável Variável
Remoção de cor Variável 4,0 a 7,0 Minutos Bom
Aplicações de Cloro e Dosagens Típicas
Técnicas de Tratamento
Desinfecção – Cloro
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OHNaHOClOHNaOCl 2
OHCaHOClOHOClCa 222)( 2
22
HOClHOCl
HHOClClOHCl 22
Técnicas de Tratamento
Cloro em meio Aquoso
Form
ação
do
íon
h
ipo
clo
roso
Cloro gasoso
Hipoclorito de sódio
Hipoclorito de cálcio
Atenção: Depende do pH
![Page 33: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/33.jpg)
Técnicas de Tratamento
Cloro em meio Aquoso
• Somatória das
concentrações de
HOCl e OCl- =
cloro residual livre
• Ácido hipocloroso
é um desinfetante
muito mais
eficiente
• P. 518/MS
recomenda pH < 8
OClHHOCl
![Page 34: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/34.jpg)
Concentração mínima de cloro
residual livre após a desinfecção:
0,5 mg/l
Concentração mínima de cloro
residual livre na rede de
distribuição: 0,2 mg/l
Concentração máxima de cloro
residual livre na rede de
distribuição: 2,0 mg/l
Tempo de contato 30 min
Eficiência
Técnicas de Tratamento
Cloro em meio Aquoso
![Page 35: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/35.jpg)
Ao realizar a desinfecção com cloro uma das
premissas iniciais consiste em atender à “demanda
de cloro”
O que è “demanda de cloro” ?
Como a capacidade de oxidação do cloro não é
seletiva, isto é, ele oxida não apenas os
microrganismos como também diversas substâncias,
tais como amônia, Fe, Mn, Sulfato e matéria
orgânica, como consequência haverá uma redução
da ação desinfetante para com os microrganismos
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 36: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/36.jpg)
Como é calculada a “demanda de cloro” ?
Demanda = dosagem aplicada – concentração
residual (saída tanque de contato)
Qual a importância da concentração residual cloro ?
A concentração residual assegura que a demanda de
cloro foi satisfeita no sistema
Como saber a dosagem ideal para atender a
demanda necessária de cloro ?
Usualmente através de modelos matemáticos que
levam em consideração a qualidade da água
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 37: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/37.jpg)
tCk nde
N
N ..
0
0
• No, N – número de organismos viáveis no inicio e no tempo t
• Co – concentração do desinfetante (mg/L)
• n – coeficiente de diluição, adimensional, relacionado à dispersão do
desinfetante na massa líquida
• t – tempo de exposição (min)
• Kd – constante de inativação dependente do tipo de microrganismo
(min-1)
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 38: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/38.jpg)
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
Demanda
imediata Cloro
livre
Formação das
cloraminas
Após oxidação
cloraminas
![Page 39: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/39.jpg)
O ácido hipocloroso pode combinar com amônia e outros
compostos amoniacais para a formação de cloraminas,
através da amônia presente nas águas, resultante da
decomposição de compostos nitrogenados
Reações com nitrogênio amoniacal (Fase 1):
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
HOHClNHHOClNH 224
OHNHClHOClClNH 222
OHNClHOClNHCl 232
• cloro combinado
• pH 7,5 reação
ocorre em 1 min
![Page 40: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/40.jpg)
Nitrogênio amoniacal
Cloro aplicado
HOHClNHHOClNH 224
Monocloramina
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
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Nitrogênio amoniacal
Cloro aplicado
HOHClNHHOClNH 224
Monocloramina
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 42: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/42.jpg)
Nitrogênio amoniacal
Cloro aplicado HOHClNHHOClNH 224
Monocloramina
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 43: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/43.jpg)
Nitrogênio amoniacal
Cloro aplicado HOHClNHHOClNH 224
Monocloramina
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 44: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/44.jpg)
Dicloramina
Cloro aplicado
HOHClNHHOClNH 224
Monocloramina
OHNHClHOClClNH 222
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 45: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/45.jpg)
As monocloraminas (NH2Cl). Dicloraminas (NHCl2) e
tricloraminas (NCl3), contribuem para a concentração de
“cloro residual combinado” (Fase 2)
Assim o cloro total disponível constitui-se no somatório entre
o cloro livre (HOCl + OCl-) e o combinado
Na desinfecção, satisfeita a demanda de cloro, o
prosseguimento do processo de cloração acarreta a
oxidação das cloraminas já formadas, produzindo
compostos como óxidos de nitrogênio, HCl, N2, entre outros
(Fase 3):
2 NH2Cl + HOCl N2 + 3 H+ + 3 Cl - + H2O
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 46: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/46.jpg)
Após a oxidação total das cloraminas, o cloro adicionado
converte-se em cloro livre, processo denominado de
cloração ao “breakpoint”.
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
OHClHNHOClNH 224 33532
OHClHNOHOClNH 234 464 • cloro livre
![Page 47: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/47.jpg)
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
Demanda
imediata Cloro
livre
Formação das
cloraminas
Após oxidação
cloraminas
![Page 48: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/48.jpg)
DIAGRAMA DE FORMAÇÃO DE ESPÉCIES CLORAMINADAS EM FUNÇÃO DO pH
![Page 49: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/49.jpg)
Pós-desinfecção (cloraminação): Este tratamento, ao nível do cloro combinado, é útil em pós-desinfecção (ex.: após à ozonização) para manter condições pouco favoráveis ao desenvolvimento de microrganismos e algas.
Durante o tratamento e na rede distribuição (cloro residual livre) – Facilita a remoção de redutores (H2S, Mn2+, Fe2+).
– Impede desenvolvimento de microrganismos e algas nos filtros e nos tanques de sedimentação.
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 50: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/50.jpg)
• THM’s : 100 µg/l (80 µg/l – EUA)
• Ácidos haloacéticos: (60 µg/l – EUA)
• Bromato : 25 µg/l (10 µg/l – EUA)
• Clorito : 0,2 mg/l (1,0 mg/l – EUA)
• Cloro livre : 4,0 mg/l (EUA)
• Dióxido de cloro : 0,8 mg ClO2/l (EUA)
Técnicas de Tratamento
Desinfecção - subprodutos
![Page 51: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/51.jpg)
• Normas ABNT relacionadas ao hipoclorito
Técnicas de Tratamento
Cloração ao “breakpoint”
![Page 52: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/52.jpg)
Objetivo: garantir uma
concentração mínima e máxima
de íon fluoreto em águas de
abastecimento a fim de que seja
possível a manutenção da saúde
dental da população.
Técnicas de Tratamento
Fluoretação
Benefícios
Para cada $ 1,0 gasto em processos de fluoretação, são economizados
potencialmente $ 80,0 em custos odontológicos (AWWA, 1999)
![Page 53: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/53.jpg)
TEMPERATURA MÉDIA
ANUAL
DAS MÁXIMAS DIÁRIAS
(C)
LIMITES
RECOMENDADOS DE FLUORETO (mg/l)
INFERIOR ÓTIMO SUPERIOR
10 - 12,1 0,9 1,2 1,7
12,2 - 14,6 0,8 1,1 1,5
14,7 - 17,7 0,8 1,0 1,3
17,8 - 21,4 0,7 0,9 1,2
21,5 - 26,3 0,7 0,8 1,0
26,4 - 32,5 0,6 0,7 0,8
Técnicas de Tratamento
Fluoretação
Concentração de Uso
![Page 54: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/54.jpg)
Fluoreto de Sódio
(NaF)
Fluoreto de Cálcio
(CaF2)
Fluossilicato de sódio
(Na2SiF6)
Ácido Fluossilícico
(H2SiF6)
Técnicas de Tratamento
Fluoretação
Aplicação em Água de Abastecimento
![Page 55: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/55.jpg)
Compostos
Características
Fluossilicato
de Sódio
(Na2SiF6)
Fluoreto de
Sódio (NaF)
Fluoreto de
Cálcio (CaF2)
Ácido
Fluossilícico
H2SiF6
Forma pó pó pó líquido
Peso Molecular (g) 188,05 42,00 78,08 144,08
% Pureza (comercial) 98,5 90-98 85-98 22-30
% Fluoreto (composto
100% puro)
60,7 45,25 48,8 79,02
Densidade (Kg/m3) 881-1153 1041-1442 1618 1,25(Kg/L)
Solubilidade a 25C
(g/100gH2O)
0,762 4,05 0,0016 infinita
pH solução saturada 3,5 7,6 6,7 1,2 (sol. 1%)
Técnicas de Tratamento
Fluoretação
![Page 56: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/56.jpg)
Técnicas de Tratamento
Dimensionamento Sistema
![Page 57: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/57.jpg)
Definição da geometria do tanque de contato
13,0 m
40,0 m
3,25 m 3,25 m
Técnicas de Tratamento
Dimensionamento Sistema
![Page 58: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/58.jpg)
Canal de água coagulada
CASA DE
QUÍMICA
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8
Canal de água filtrada
Técnicas de Tratamento
Dimensionamento Sistema
![Page 59: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/59.jpg)
59
É um método preventivo da corrosão dos
encanamentos (rede).
Consiste na alcalinização da água para remover o
gás carbônico e formar uma película de carbonato
na superfície das tubulações.
A agressividade da água depende do pH, da
alcalinidade e gás carbônico.
Técnicas de Tratamento
Correção pH
![Page 60: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/60.jpg)
60
A correção é feita geralmente em dois pontos:
Mistura rápida (calha Parshall): para gerar um
pH ótimo para floculação – 5,0 a 8,0.
Após a cloração: pH ótimo entre 7,0 e 7,2.
através do “índice de Langelier” (IL), podemos
identificar se a água é incrustante ou corrosiva.
Relação do pH da água com o pH de saturação.
Técnicas de Tratamento
Correção pH
![Page 61: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/61.jpg)
61
Cálculo do índice de Langelier (I.L.)
I.L. = pH – pHs
pHs = pCa + pAlcalinidade + C
pCa = -log[Ca]
pAlcalinidade = -log[Alcalinidade]
C = const. que depende da concentração de sais
dissolvidos presentes na água.
I.L. ≤ 0 Água corrosiva (indesejável)
I.L. > 0 Água incrustante (ideal – fina
camada de protetora de carbonato de cálcio)
Técnicas de Tratamento
Correção pH
![Page 62: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/62.jpg)
62
Depende principalmente da qualidade da água
a ser tratada (água bruta) e/ou da possibilidade
de alteração de suas características.
Técnicas de Tratamento
Escolha da Tecnologia
![Page 63: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/63.jpg)
• CONAMA 357/2005
• Dispõe sobre a classificação das águas
doces, salinas e salobras do Território
Nacional e estabelece os padrões máximos
de lançamento corpos receptores
Parágrafo único: As águas de melhor
qualidade podem ser aproveitadas em uso
menos exigente, desde que este não
prejudique a qualidade da água.
Técnicas de Tratamento
Escolha da Tecnologia
![Page 64: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/64.jpg)
64
Classificação das Águas Doces -
CONAMA 357/2005
Classe Especial – Desinfecção
Classe 1 - Tratamento Simplificado
Classe 2 - Tratamento Convencional
Classe 3 - Tratamento Convencional ou
Avançado
Técnicas de Tratamento
Escolha da Tecnologia
![Page 65: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/65.jpg)
Destinação principal:
• abastecimento doméstico sem prévia ou
com simples desinfecção
Limites ou condições:
• para o uso como água de abastecimento
sem prévia desinfecção os coliformes totais
deverão estar ausentes em qualquer
amostra.
Técnicas de Tratamento
Escolha da Tecnologia
Classe Especial
![Page 66: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/66.jpg)
Destinação principal:
• abastecimento doméstico após tratamento
simplificado
Limites ou condições:
• Presença de coliformes fecais não deverá exceder
um limite de 200 NMP/100 mL em 80% ou mais de,
pelo menos, 6 amostras mensais coletadas em
qualquer mês
• OD ≥ 6 mg/L O2
• DBO ≥ 3 mg/L O2
Técnicas de Tratamento
Escolha da Tecnologia
Classe 1
![Page 67: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/67.jpg)
67
Técnicas de Tratamento
Principais Tecnologias
Qualidade da Água do Manancial
Completo
Coagulação
Floculação
Decantação
Filtração descendente
Desinfecção Fluoretação Correção pH
Floto-Filtração
Coagulação
Floculação
Flotação Filtração
descendente
Desinfecção Fluoretação Correção pH
Filtração direta
Coagulação
Floculação
Filtração descendente
Desinfecção Fluoretação Correção pH
Dupla filtração
Coagulação
Filtração ascendente
Filtração descendente
Desinfecção Fluoretação Correção pH
Filtração lenta
Filtração lenta
Desinfecção Fluoretação Correção pH
![Page 68: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/68.jpg)
68
Ciclo
Completo
Dupla
Filtração
Filtração
Lenta
Filtração
Direta
(in-line)
Turbidez
(uT) < 5000 < 50 < 10 < 5
Cor Aparente
(uC) < 3000 < 50 < 20 < 15
Coliform Fecais
(n/100 ml) < 10 5 < 10 3 < 1000 < 100
Algas
(UPA/ml) < 10 5 < 5000 < 250 < 100
Fonte: Kawamura (2000)
Técnicas de Tratamento
Escolha da Tecnologia
![Page 69: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/69.jpg)
69
Fonte: IBGE (2000)
Técnicas de Tratamento
Escolha da Tecnologia
![Page 70: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/70.jpg)
O processo da filtração lenta consiste, basicamente,
na passagem da água através de um meio granular,
constituído por uma camada suporte e areia.
Técnicas de Tratamento
![Page 71: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/71.jpg)
Finalidades
Remoção de impurezas físicas, químicas e
biológicas da água;
Abastecimento de água potável para a
comunidade;
Atendimento da portaria nº 518/2004 MS;
Promoção de melhorias na qualidade de
vida da comunidade .
Técnicas de Tratamento
Escolha da Tecnologia
![Page 72: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/72.jpg)
Filtro Lento - Estrutura
Filtro Lento – Sistema de Drenagem
Filtro Lento – Camada Suporte
Técnicas de Tratamento
![Page 73: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/73.jpg)
Vantagens x Desvantagens
VANTAGENS DESVANTAGENS
Sistema simplificado Utilização limitada pela qualidade da
água bruta afluente ao filtro
Não requer uso de produtos
químicos
A água bruta não deve apresentar
valores para Cor maiores que 5 uC
Facilidade na operação e
manutenção
A água bruta não deve apresentar
valores para Turbidez maiores que
10 UNT
Não necessita acompanhamento
técnico diário
Demanda de grande área para
implantação
Técnicas de Tratamento
Escolha da Tecnologia
![Page 74: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/74.jpg)
Onde Estudar a Aula de Hoje
Nos Livros
• Azevedo Netto, José & Richter, Carlos –
Tratamento de Água – Tecnologia Atualizada – Ed.
Blücher ( Cap. 12 a 18)
• Libânio, Marcelo – Fundamentos de Qualidade e
Tratamento de Água – Ed. Átomo (Cap. 9 a 12)
![Page 75: Aula 08 - Tecnicas de tratamento - parte 4 - 15.09](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042614/55714d73d8b42a352f8b4d8e/html5/thumbnails/75.jpg)
Contato
75