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OBJETIVO

Apostila - Tratamento de Agua

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Page 1: Apostila - Tratamento de Agua

OBJETIVO

Page 2: Apostila - Tratamento de Agua

A presente apostila, versando sobre “OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO DE ETAs”, sintetiza os

principais assuntos concernentes a área de tratamento de água para fins de potabilidade.

Dentre os assuntos abordados destacamos: problemática da água, principais doenças de

veiculação hídrica, unidades constituintes de um sistema de abastecimento de água, tipos de

mananciais, classificação das águas segundo o uso preponderante, processos de tratamento,

características dos produtos químicos usados no tratamento, equipamentos empregados no

tratamento, conceitos dos principais parâmetros físico-químicos empregados no controle de

qualidade, bem como o padrão de potabilidade de acordo com a Portaria nº 36/90 do Ministério

da Saúde.

Essas instruções tem o objetivo, além de servir como fonte de consulta, elevar o nível de

conhecimento de nossos alunos e técnicos da área para que possam desempenhar suas

atividades funcionais com mais desenvoltura e eficiência, tendo como resultado a operação

correta e consciente das unidades integrantes das Estações.

Com isto beneficia-se os usuários, através da produção de água de melhor qualidade, bem

como a Empresa , com acentuado aumento da vida útil dos equipamentos, tendo em vista que

a operação dos mesmos passará a ser efetuada dentro das normas recomendadas pela

técnica.

São esses os objetivos que esperamos alcançar com as informações contidas na presente

apostila.

As falhas que porventura existirem, corrigiremos oportunamente e as sugestões e criticas que

venham contribuir para seu aprimoramento serão bem vindas e aceitas.

João Pessoa, 25 de março de 1997.

1. ABASTECIMENTO D’ÁGUA, IMPORTÂNCIA SANITÁRIA E ECONÔMICA

Á água é necessária para beber, cozinhar e muitos outros usos, dentro das várias atividades

humanas.

Seu uso para abastecimento passa previamente pôr tratamento objetivando atender as

seguintes finalidades :

a) De ordem sanitária, através de :

- controle e prevenção de doenças;

- Implantação de hábitos higiênicos ( banho, limpeza de utensílios, etc. )

Page 3: Apostila - Tratamento de Agua

- Facilitar limpeza pública;

- Facilitar práticas desportivas;

- Proporcionar conforto e bem estar

b) De ordem estética, através de :

- Correção de cor, turbidez, odor e sabor

c) De ordem econômica, através de :

- Aumenta a vida média pela diminuição da mortalidade;

- Aumenta a vida produtiva do indivíduo, quer pelo aumento da vida média, quer pela

diminuição de tempo perdido com doenças;

- Facilitar a instalação de indústrias, inclusive turismo;

- Facilitar o combate a incêndios

2. PROBLEMÁTICA DA ÁGUA

2.1 - OCORRÊNCIA DE ÁGUA NA NATUREZA

A água que se encontra hoje na terra é a mesma que existia há milhões de anos quando se

formou a primeira nuvem e ocorreu a primeira chuva. A quantidade existente nos mares

representa, cerca de 97%, de toda a água existente na terra e cobre 71% da superfície do

planeta. Os 3% restante são constituídos de água doce, aproximadamente 40 quatrilhões de

metros cúbicos. Desse total, 75% estão nas calotas polares e os 25% restantes estão assim

distribuídos : 24,5% constituem as águas subterrâneas e os 0,5% estão nos rios, lagos e na

atmosfera.

A precipitação média anual é em torno de 860 mm. Cerca de 70% dessa precipitação retornam

a atmosfera através da evapotranspiração e os 30% restantes correm na superfície onde 65%

voltam aos rios e o restante é consumido e volta a atmosfera.

2.2 - Ciclo Hidrológico

É o caminho percorrido pela água desde a atmosfera(estado de vapor), passando pôr várias

fases, até retornar novamente a atmosfera. Veja apresentação gráfica a seguir:

Page 4: Apostila - Tratamento de Agua

fig. 2.1

LEGENDA

P Precipitação

ES Escoamento Superficial

I Infiltração

ESBEscoamento Subterrâneo

E Evaporação

2.3 - Qualidade da Água

A água de precipitação é praticamente pura. Quando escoa no terreno dissolve os sais

minerais existentes que alteram sua qualidade. Dentre os materiais dissolvidos incluem-se

substâncias calcárias e magnesianas que tornam a água dura; e outras ferruginosas que dão

cor e sabor diferentes, bem como produtos industriais que a tornam imprópria ao consumo. A

água também pode carrear substâncias em suspensão que lhe confere turbidez.

Os tipos e teores dessas substâncias dão as características próprias de cada água.

2.4 - Água Potável

Denomina-se água potável aquela que se apresenta em condições próprias para consumo

humano. Isto considerando sob os aspectos organolépticos (odor e sabor ), físicos, químicos e

biológicos.

Page 5: Apostila - Tratamento de Agua

2.5 - Água Poluída

É aquela que contém substâncias que alteram suas características, tornando-a imprópria para

consumo.

2.6 - Água Contaminada

Diz-se que a água é contaminada quando contém germes patogênicos.

2.7 - Padrões de Potabilidade

Representam a fixação dos limites máximos aceitáveis de impurezas contidas nas águas

destinadas ao abastecimento público.

Os motivos que levaram os órgãos competentes a estabelecerem os limites máximo aceitáveis,

decorreram da não existência na natureza de água absolutamente pura.

As exigências quanto a qualidade da água crescem de acordo com o progresso humano e o da

técnica.

Á água destinada ao consumo humano deve obedecer a certos requisitos de ordem :

- organoléptica : não ter odor e sabor objetáveis;

- física : ter aspecto agradável, não apresentar teores de cor e turbidez acima do padrão de

potabilidade;

- química : não possuir substâncias nocivas ou tóxicas com concentrações superiores aos

limites estabelecidos pelo padrão;

- biológica : não possuir germes patogênicos.

2.8 - Características Físicas e Organolépticas

- A água deve apresentar-se com aspecto agradável. A medida é pessoal;

- Deve apresentar ausência de sabor objetável. A medida do odor também é pessoal;

- A cor da água é causada pela presença de substâncias em dissolução na água. Determina-se

em aparelho chamado colorímetro e é expressa em mg/L, comparada com platino-cobalto.

Atualmente é expressa em unidade Hazen (UH) que eqüivale a mg/L;

- A turbidez é causada por matéria em suspensão na água (argila, silte, matéria orgânica, etc. )

que perturba sua transparência É expressa em mg/L, através de aparelhos denominados

turbidímetros, sendo o mais comum o de Jackson. As unidades que também expressam

turbidez são: unidade de turbidez (UT), unidade de turbidez Nefelométrica (UTN), Unidade

Jackson (UJ), onde todas eqüivalem a mg/L.

Page 6: Apostila - Tratamento de Agua

2.9 - Características Químicas

Os limites de concentração de certas impurezas na água são obedecidos por questões de

ordem sanitárias e econômicas. Por exemplo :

- Chumbo no máximo - 0,10 mg/L;

- Arsênio no máximo - 0,10 mg/L;

- Selênio no máximo - 0,01 mg/L;

- pH inferior a 10,6 a 25 ºC;

- A alcalinidade deve ser inferior a 120 mg/L;

- As águas mais duras consomem mais sabão e são inconvenientes para a industria, pois

incrustam-se nas caldeiras e podem causar danos e explosão.

2.10 - Produtos Químicos Indicadores de Poluição Orgânica

2.10.1 - Substâncias Nitrogenadas - amônia, nitritos e nitratos onde a presença da amônia

indica poluição recente e de nitrato poluição remota, uma vez que já sofreu maior processo de

oxidação.

2.10.2 - Oxigênio Consumido - a água sempre dispõe de oxigênio dissolvido, tendo maior ou

menor concentração, dependendo da temperatura e pressão existentes no meio. A matéria

orgânica em decomposição consome o oxigênio para sua estabilização; por conta disto quanto

maior o consumo de oxigênio, mais próxima e maior terá sido a poluição.

2.10.3 - Cloretos - os cloretos normalmente presentes nos dejetos animais, podem causar

poluição orgânica dos mananciais.

2.11 - Características Bacteriológicas

Água potável deve ser isenta de bactérias patogênicas. A água quando contaminada, pôr

indivíduos doentes ou portadores, não é facilmente percebida, uma vez que o número é

relativamente pequeno em relação a massa de água.

Na água normalmente existem microrganismos de vida livre e não parasitária que dela extraem

os nutrientes indispensáveis a sua subsistência. Eventualmente pode acontecer a introdução

de organismos parasitários e/ ou patogênicos que, usando a água como veículo, podem causar

doenças tornando assim perigo sanitário em potencial.

Page 7: Apostila - Tratamento de Agua

Os seres patogênicos, na sua quase totalidade, são incapazes de viver na sua forma adulta ou

reproduzir-se fora do organismo que lhe serve de hospedeiro. Portanto tem vida limitada

quando se encontram na água.

Os agentes destruidores na água de organismos patogênicos são : temperatura, luz,

sedimentação, parasitas ou predadores de bactérias, substâncias tóxicas ou antibióticas

produzidas pôr outros microrganismos como algas e fungos, etc.

Em razão da dificuldade de identificação na água de organismos patogênicos, utiliza-se a

identificação de bactérias do “GRUPO COLIFORME ”, pôr existirem normalmente no

organismo humano e serem obrigatoriamente encontradas em águas poluídas pôr material

fecal. Sua eliminação através do material fecal é da ordem de 300 milhões pôr grama de fezes.

De acordo com o padrão de potabilidade ,a água só pode ter no máximo 1 coli/100 mL.

Ocasionalmente uma amostra pode apresentar até 3 COLI/100 mL, desde que isso não ocorra

em amostras consecutivas ou em mais de que 10% das amostras examinadas.

2.12 - Forma de Coleta de Amostra

Devido a impraticabilidade de análise de toda massa de água, destinada ao consumo humano,

colhem-se amostras representativas e , através de sua análise, conclui-se a qualidade da água.

A análise da água de um manancial ou de ponto da rede pública, dada a variação que é sujeita

a ocorrer, revela suas características apenas no momento em que foi colhida.

As amostras para exames físico-químicos comuns devem ser de 2 litros e colhidas em garrafas

limpas, preferencialmente de plástico e convenientemente arrolhadas. Após a coleta devem ser

imediatamente encaminhadas ao laboratório.

Veja a seguir o esquema de colheita de amostra para o exame bacteriológico.

Page 8: Apostila - Tratamento de Agua

fig. 2.2

Caso a coleta seja feita em torneira ou proveniente de bomba, recomenda-se deixar escoar,

cerca de 2 a 3 minutos para que a amostra seja representativa da água a ser analisada.

Quando o manancial for poço raso , recomenda-se retirar a amostra mergulhando o frasco com

a boca para baixo e não simplesmente retirar da superfície.

Para água de rio, retirar também abaixo da superfície com o gargalo em sentido contrário ao da

corrente.

Os frascos para exames bacteriológicos devem vir do laboratório já limpos, esterilizados e

convenientemente tampados.

Quando a amostra a ser colhida tratar-se de água clorada, além da esterilização, o frasco deve

conter em seu interior 2 mL de hiposulfito de sódio.

As amostras colhidas devem ser conservadas à temperatura de 6 a 10 ºC, para evitar a

proliferação de germes. O tempo entre a coleta e o exame, para água pouco poluída,

recomenda-se em torno de 6(seis) horas.

2.13 - Nomenclatura da Qualidade da Água

Page 9: Apostila - Tratamento de Agua

Usam-se vários termos para definir a qualidade da água :

2.13.1 - Água Potável - é a que atende aos padrões de potabilidade.

2.13.2 - Água Segura- é a que atende aos padrões de segurança.

2.13.3 - Água Poluída - é a que apresenta alteração nas suas características.

2.13.4 - Água Contaminada - é a que contém microrganismos patogênicos ou contaminantes

tóxicos.

2.13.5 - Água Desinfetada - é a que pôr técnica apropriada foi tornada isenta de organismos

patogênicos.

2.13.6 - Água Esterilizada- é a que pôr técnica apropriada foi tornada isenta de organismos

vivos.

2.13.7 - Água Suspeita- é a que pode estar poluída ou contaminada.

2.13.8 - Água Turva- é a que possui partículas em suspensão.

2.13.9 - Água Ácida- é a que possui teor acentuado de CO2, ácidos e certos sais como sulfato

de alumínio ou de ferro.

2.13.10 - Água Alcalina - é a que possui quantidade elevada de bicarbonatos de cálcio e

magnésio, carbonatos ou hidróxidos de sódio, potássio, cálcio e magnésio.

2.13.11 - Água Mineral- é a água subterrânea contendo quantidade acentuada de substâncias

em solução que lhe dão valor terapêutico, tais como: gás carbônico, bicarbonato de sódio, gás

sulfidrico, sulfatos solúveis, sais de ferro e sais neutros de magnésio, potássio e sódio, este

geralmente sob a forma de brometos, iodetos e sulfatos.

2.13.12 - Água Termal - é a mineral que atinge a superfície com temperatura elevada.

2.13.13 - Água Radiativa- é a água mineral ou termal possuidora de radiatividade.

2.13.14 - Água Salgada- é a água dos oceanos e mares com elevado teor de cloreto de sódio.

2.13.15 - Água Salobra- é a água que possui dureza; Costuma-se dar essa denominação

também para as águas que contém teor elevado de cloreto de Sódio.

3 - PRINCIPAIS DOENÇAS DE VEICULAÇÃO HIDRICA

Page 10: Apostila - Tratamento de Agua

A água pode afetar a saúde do homem através da ingestão direta, na preparação de alimento,

no uso da higiene pessoal, na agricultura, industria ou lazer.

As principais doenças que a água pode veicular são:

1. - Doenças Transmitidas por águas contaminadas POR

microrganismos.

3.1.1 - Febre Tifóide

Sintomas - infecção bacteriana generalizada ,caracterizando-se pôr febre contínua,

aparecimento de manchas róseas no abdômem, dor de cabeça, língua seca, constipação

intestinal(prisão de ventre), diarréia, etc. Obs : É uma doença intestinal.

Transmissão-o homem infectado elimina pelas fezes e urina as bactérias ,constituindo as

fontes de infecção. Os veículos usuais são: água contaminada, moscas, leite, alimentos, etc.

Profilaxia   -tratamento da água de abastecimento. Disposição adequada dos dejetos humanos.

Fervura ou pasteurização do leite. Saneamento dos alimentos, especialmente os que se

consomem crus. Controle de moscas. Vacinação. Educação sanitária do público, etc.

3.1.2 - Febre paratifóide

Sintomas - infecção bacteriana, que com freqüência começa subitamente com febre contínua,

manchas róseas no tronco e comumente diarréia.

Transmissão -análoga a febre tifóide.

Profilaxia - são as mesmas recomendadas para a Febre Tifóide.

Obs.: é uma moléstia do sangue e dos tecidos.

3.1.3 - Hepatite Infecciosa

Sintomas - infecção aguda que se caracteriza pôr febre , náusea, mal estar, dores abdominais,

seguida de icterícia, perda de apetite, possibilidade de vômitos, fadiga, dor de cabeça, etc. É

uma moléstia do sangue e dos tecidos.

Transmissão   - o homem que é o reservatório pode eliminar o vírus da hepatite através das

fezes e sangue. A transmissão ocorrerá ingerindo água, leite, alimentos, etc., contaminados.

Também se transmite pôr sangue, soro ou plasma proveniente de pessoas infectadas que no

Page 11: Apostila - Tratamento de Agua

caso de haver tomado injeção e a seringa não tendo sido bem lavada poderá contaminar uma

outra pessoa sadia que pôr ventura venha usar tal seringa com resíduo de sangue do indivíduo

infectado.

Profilaxia - saneamento dos alimentos, disposição adequada dos dejetos humanos, higiene

pessoal, uso da água tratada, controle de mosca, etc. Prevenção quanto ao uso de seringas e

agulhas não convenientemente esterilizadas. No caso de transfusão de sangue tomar cuidado

se o doador está infectado.

3.1.4 - Poliomielite ( Paralisia Infantil)

Sintomas - doença que se caracteriza pelo aparecimento de febre, mal estar, dor de cabeça,

etc. e nos casos mais graves, verifica-se paralisia dos músculos voluntários,

predominantemente dos membros inferiores.

Transmissão - a pessoa infectada(reservatório) elimina o vírus pelas fezes(fonte de poluição). A

veiculação hídrica não é muito comum. A transmissão mais comum é pelo contágio direto e

pelas gotículas do muco e saliva expelidas pelas pessoas infectadas.

Profilaxia - saneamento do meio ambiente. Imunização. Precaução no controle de pacientes,

comunicantes e do meio ambiente imediato, etc.

3.1.5 - Cólera

Sintomas - infecção bacteriana intestinal aguda que se caracteriza pôr inicio súbito de vômito,

diarréia aquosa com aspecto de água de arroz, desidratação rápida, cianose(coloração azul da

pele ), colapso, coma e morte.

Transmissão - o indivíduo infectado(reservatório) elimina pelas fezes ou vômitos as bactérias”

VIBRIÃO COLÉRICO”, são transportados para o elemento sadio através dos veículos

comuns : água contaminada, alimentos crus, moscas, etc.

Profilaxia - educação sanitária do público. Vacinação, Disposição adequada dos dejetos

humanos. Proteção e tratamento da água de abastecimento. Saneamento dos alimentos.

Fervura ou pasteurização do leite, etc.

3.1.6 - Esquistossomose ( via cutâneo - mucosa)

Sintomas - doença causada pôr verme(helmintos) que na sua fase adulta, vivem no sistema

venoso do hospedeiro. Ocasiona manifestação intestinal ou do aparelho urinário. Diarréia.

Dermatose. Cirrose do fígado. Distúrbios no baço, etc.

Page 12: Apostila - Tratamento de Agua

Transmissão - o homem é o principal reservatório, podendo ser também o macaco, o cavalo, os

ratos silvestres, etc. A fonte de infecção é a água contaminada com larvas(cercarias),

procedentes de certos gêneros de caramujos que são hospedeiros intermediários. Os ovos

eliminados nas fezes e urina, chegando a água incorporam-se ao caramujo que após vários

dias liberam em forma de cercarias as quais penetram através da pele do indivíduo que entrar

em contato com a água.

Profilaxia - tratamento da água de abastecimento. Disposição adequada dos dejetos humanos.

Controle de animais infectados. Fornecimento de vestuário protetor: botas e luvas para os

trabalhadores. Educação sanitária das populações das zonas endêmicas.

3.1.7 - Leptospirose

Agente - Leptospira, bactéria contida na urina de ratos infectados que pode ser transportada

pela água contaminada e pelo lixo. É uma doença que ataca o fígado, baço e causa

hemorragia.

3.2 - Doenças causadas por teores inadequados de certas substâncias

3.2.1 - Cárie Dentária

Agente   - teor inadequado de flúor na água (teor abaixo de 0,6 mg/L );

Profilaxia - adicionar flúor em dosagem da ordem de 1,0 mg/L.

3.2.2 - Fluorose Dentária

Agente   - teor inadequado de flúor acima de 1,5 mg/L que causa escurecimento dos dentes;

Profilaxia-eliminar o flúor em excesso ou trocar de manancial.

3.2.3 - Bócio

Agente - carência de iodo nas águas e nos alimentos;

Profilaxia - adição de iodo a água ou a algum alimento ( pôr ingestão do sal).Trocar de

manancial. As quotas diárias exigidas pelo organismo humano, para conferir imunidade ao

bócio variam de 10 a 300 mg/dia.

3.2.4 - Saturnismo

Page 13: Apostila - Tratamento de Agua

Agente   - teor inadequado de chumbo ( deve ser inferior a 0,1 mg/L ). É causado pelo ataque de

água agressiva ( com CO2 ) as canalizações de chumbo;

Sintomas Gerais - envenenamento ( efeito cumulativo );

Profilaxia - controlar a agressividade da água. Evitar o uso de tubulação de chumbo ou de

plásticos a base de chumbo.

3.3- TABELA CONTENDO AS PRINCIPAIS DOENÇAS DE VEICULAÇÃO HÍDRICA

DOENÇA AGENTE CAUSADOR FORMA DE TRANSMISSÃO

Cólera Vibrião Colérico Via Oral

Disenteria bacilar Bactéria Shigella Via Oral

Febre Tifóide Bactéria Salmonella Typhi Via Oral

Febre ParatifóideBactéria Salmonella

ParatyphoideVia Oral

Diarréia Infantil Bactérias Intestinais Via Oral

Poliomielite Vírus Via Oral

Hepatite

InfecciosaVírus Via Oral

Ancilostomiase Ancylostoma(helmintos) Via Cutânea

LeptospiroseLeptospira

icterohaemorrahagiae

através de pequenas feridas na pele ou nas

membranas, mucosas, nariz e boca

EsquistossomoseSchistosoma

Mansoni(verme)Via Cutânea

4 - UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UM SISTEMA DE ABASTECIMENTO D’ÁGUA

4.1 - Manancial - É a fonte de onde a água é retirada para o abastecimento.

4.1.1 - Mananciais Disponíveis para Abastecimento

Page 14: Apostila - Tratamento de Agua

-Água de chuva - geralmente armazenada em cisterna

-Água do subsolo - lençol freático, artesiano e fontes

-Água de superfície - rios, lagos, represas, etc.

4.2 - Captação - É a parte do sistema de abastecimento, pôr meio da qual a água é recolhida

do manancial. Existem dois tipos de captação, superficial e subterrânea, utilizada de acordo

com o manancial explorado.

4.3 - Adução- É a canalização que transporta a água da fonte de abastecimento ao sistema de

distribuição.

4.3.1 - Classificação- Existem duas classes de adutoras : condutos forçados, nos quais corre

sob pressão e condutos pôr gravidade, ou canais abertos, onde a água escoa pela ação da

gravidade.

4.4 - Elevação - A elevação torna-se necessária quando :

- a altura da fonte de suprimentos de água é tal que ela não poderá escoar pôr gravidade para

os encanamentos;

- a pressão nas linhas distribuidoras deve ser aumentada;

- a água precisa ser elevada de um nível a outro.

4.5 - Estação de Tratamento - É a unidade onde se processa o tratamento da água

objetivando torná-la própria para consumo humano. Os tipos de estação de tratamento

adotados são em função das características da água.

4.6 - Reservação- É a unidade que permite armazenar a água para atender as variações de

consumo e as demandas de emergência da cidade.

4.7 - Tipos de Reservatórios

- Elevado

- Apoiado

- Semi - enterrado

- Enterrado

Page 15: Apostila - Tratamento de Agua

4.8 - Distribuição - Rede de distribuição representa o conjunto de tubulações e peças

especiais, destinadas a conduzir a água até os pontos de tomada das instalações prediais.

As tubulações distribuem água em marcha e se dispõem formando uma rede.

A rede é construída para distribuir água potável; Para isto são exigidos certos requisitos:

-  Pressão   : a rede dever ser operada em condições de pressão adequada;

-Disponibilidade de água : deve-se supor uma continuidade no abastecimento.

ESQUEMA GERAL DE UM SISTEMA DE ABASTECIMENTO

Fig.4.1

LEGENDA

a - manancial ( represa )

b - Captação

Page 16: Apostila - Tratamento de Agua

c - Adução

d - Elevação

e - Estação de Tratamento

f - Reservatório

g - Rede de Distribuição

5 - TIPOS DE MANANCIAIS

5.1 - Superficiais- Constituídos essencialmente pôr rios, lagos naturais ou artificiais,

reservatórios de acumulação, etc.

5.2 - Subterrâneos- Na camada subterrânea existem dois aqüíferos : o freático e o artesiano.

- No lençol freático a água se encontra sobre a primeira camada impermeável e fica sob a

pressão atmosférica.

- Com relação ao lençol artesiano a água situa-se entre duas camadas impermeáveis

submetidas a uma pressão maior que a atmosférica. Então os poços que atingem o lençol

freático são chamados poços rasos e os que atingem o lençol artesiano são denominados de

poços profundos ou artesianos. Veja a seguir esquema ilustrando os dois tipos de aquífero.

Page 17: Apostila - Tratamento de Agua

Fig. 5.1

6 - CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS SEGUNDO O USO PREPONDERANTE

Na classificação a seguir foi baseada apenas no aspecto bacteriológico.

6.1 - Classe Especial - Águas destinadas ao abastecimento doméstico, sem tratamento prévio,

ou com simples desinfecção.

6.2 - Classe I- Águas destinadas ao abastecimento doméstico após filtração e desinfecção, à

irrigação de hortaliças e a natação.

6.3 - Classe II - Águas destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento convencional,

dessedentação de animais, à preservação da flora e fauna:

- Limite para 80% das amostras mensais;

- N.M.P. coliformes totais/100 mL = 5.000;

- N.M.P. coliformes fecais/100 mL = 1.000.

Page 18: Apostila - Tratamento de Agua

6.4 - Classe III - Águas destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento especifico, à

irrigação e à harmonia paisagística e à navegação:

- Limite para 80% das amostras mensais;

- N.M.P. coliformes totais/100 mL = 10.000;

- N.M.P. coliformes fecais/100 mL = 2.000.

6.5 - Classe IV - Águas destinadas ao afastamento de despejos:

- Limite para 80% das amostras mensais;

- N.M.P. coliformes totais/100 mL = 20.000;

- N.M.P. coliformes fecais/100 mL = 5.000.

7 - PROCESSOS DE TRATAMENTO EMPREGADOS NA ÁGUA PARA FINS DE

ABASTECIMENTO

7.1 - Aeração

7.1.1 - Conceito :É um processo de tratamento que consiste em provocar a troca de gases e

substâncias voláteis, dissolvidas na água, pelo ar, de modo que haja um equilíbrio dessas

impurezas.

7.1.2 - Aplicação :A aeração recomenda-se para águas que apresentam carência ou excesso

de gases intercambiáveis, bem como para as que contém CO2 em excesso, ferro dissolvido

(facilmente oxidável), manganês e substâncias voláteis aromáticas de origem vegetal,

acumuladas em represas e em processo de fermentação.

7.1.3 - Tipos de Aeradores

- Cascata

Fig. 7.1

Page 19: Apostila - Tratamento de Agua

- Bandeja

Fig. 7.2

- Ar Difuso

Fig. 7.3

- Aspersão

Fig. 7.4

7.2 - Coagulação- Tem pôr finalidade transformar as impurezas finais que se encontram em

suspensão, em estado coloidal, e algumas que se encontram dissolvidas, em partículas que

possam ser removidas pela decantação e filtração. Para isto adiciona-se a água bruta uma

substância química especial, denominada coagulante que reagindo com a alcalinidade da

água, forma, dentre outros , produto insolúvel destinado a remover as impurezas responsáveis

pela Côr, Turbidez, bem como bactérias, vírus e outros elementos considerados indesejáveis.

Page 20: Apostila - Tratamento de Agua

Esses aglomerados gelatinosos pôr sua vez se reúnem formando flocos.

A coagulação pode ser considerada como uma neutralização entre partículas de cargas

negativas.

Seu objetivo é promover a clarificação da água que se completa através da câmara de mistura

rápida, da câmara de floculação e do decantador, conforme figura a seguir.

Planta de unidades de coagulação, floculação, decantação e mistura rápida

Fig. 7.5

A unidade de mistura rápida é destinada a criar condições para que, em poucos segundos, o

coagulante seja uniformemente distribuído pôr toda a massa de água.

7.2.1 - Principais tipos de unidade utilizadas como câmaras de mistura rápida

-  Não Mecanizadas

- Calha Parshall;

Fig. 7.6

- Vertedouro Retangular;

Page 21: Apostila - Tratamento de Agua

Fig. 7.7

- Vertedouro Triangular.

Fig. 7.8

-  Mecanizadas

Fig. 7.9

Na câmara de mistura rápida a dispersão do coagulante na água é em função do seu grau de

turbulência. O parâmetro usado é o gradiente de velocidade com valor na faixa de 700 a 2.000

s-1, geralmente em torno de 1.500 s-1 e é representado pela letra G ( Gê ).

7.2.1.1 - GRADIENTE DE VELOCIDADE - O gradiente de velocidade G é dado pelo quociente

entre a diferença de velocidade de duas partículas P1 e P2, pela distância entre si ( dy ),

segundo uma perpendicular à direção do escoamento do liquido, veja figura a seguir:

Fig. 7.10

Page 22: Apostila - Tratamento de Agua

(Equação 7.1)

O gradiente pode ser expresso em (m/s)/m ou s-1

A diferença de velocidade de duas partículas na água pode ser causada pela introdução no

meio de um dispositivo mecânico. Caso isto ocorra o valor do gradiente é definido pela

fórmula :

( 6. 2. 2 ) (Equação 7.2)

onde :

P = Potência introduzida no liquido pôr unidade de volume;

= Viscosidade absoluta do liquido ( Kgfs/m2 ).

Entretanto, P pode ser determinado pela fórmula :

(Equação 7.3)

Onde :

N = a velocidade do rotor em r.p.m. ( medida pelo instrumento tâcometro);

t = torque ( medida pôr torcômetro);

V = volume do líquido.

fazendo a substituição na equação 7.2 de P expresso na equação 7.3. temos :

(Equação 7.4)

7.2.2 - Quantidade de coagulante a ser aplicado no Tratamento

A dosagem ideal do coagulante e dos auxiliares eventuais da coagulação deve ser definida em

laboratório, objetivando melhor eficiência e economia.

Page 23: Apostila - Tratamento de Agua

Para isto faz-se uso do JAR-TEST ( Teste do Jarro ) como mostra a seguir:

Fig. 7.11

O aparelho em questão dispõe geralmente de 05 ou 06 jarros iguais, construídos em vidro ou

acrílico, com capacidade cada de 1 ou 2 litros. Quando se faz o teste, coloca-se em cada um a

mesma quantidade de água a ser tratada, submetendo a mesma velocidade de rotação,

através de motor elétrico.

No teste, cada copo simula a estação de tratamento, utilizando dosagens diferentes que são

aplicadas simultaneamente. Após a conclusão do teste, ou seja coagulação(mistura rápida),

floculação e decantação, o jarro que apresentar melhor resultado, a custa de menor quantidade

de reagentes, é o que deve ser tomado como parâmetro para projeto e operação mais eficiente

da estação.

7.2.3- Tipos de Coagulantes Empregados

Em certos casos há necessidade de se adicionar substâncias à água para que se consiga uma

purificação conveniente. Os produtos mais empregados com esta finalidade são :

- Sais de Alumínio e Ferro: sulfato de alumínio, sulfato ferroso, sulfato clorado, sulfato férrico,

etc.

- Álcalis Para Promover e Manter a Alacalinidade: -Cal virgem (CaO);

- Cal hidratada {(Ca (OH)2 ) };

- Barrilha ( Na2CO3), etc.

Para um produto ser empregado como coagulante é necessário que reaja com álcalis

produzindo precipitados floculentos. O motivo do largo emprego de sulfato de alumínio, prende-

se ao fato de ter custo baixo e ser produzido em várias regiões do Brasil e também ser fácil de

transportar e de manejar.

Page 24: Apostila - Tratamento de Agua

Abaixo apresentamos uma TABELA que mostra diversos coagulantes e as faixas de pH em que geralmente se obtém as condições ótimas de tratamento.

C O A G U L A N T E S F A I X A DE pH

Sulfato de alumínio 5,0 À 8,0

Sulfato Ferroso 8,5 À 11,0

Sulfato Férrico 5,0 À 11,0

Cloreto Férrico 5,0 À 11,0

Sulfato Ferroso Clorado ACIMA DE 4,0

Aluminato de Sódio e Sulfato de Alumínio6,0 À 8,5

A L C A L I N I Z A N T E SFÓRMULA QUIMICA

Cal Virgem CaO

Cal Hidratada Ca(OH)2

Carbonato de Sódio (Barrilha) Na2CO3

Normalmente são empregados para conferir alcalinidade a água para promover uma boa

floculação ou para correção de pH.

7.2.4 - Preparação da Solução de Coagulantes e Alcalinizantes

A preparação da solução do coagulante na tina faz-se da seguinte maneira: dissolve-se a

quantidade que fôr recomendada do coagulante, sob constante agitação, e determina-se a sua

concentração.

Exemplo : suponhamos que :

V = 5m3 ( volume da tina )

100 Kg = coagulante dissolvido ( sulfato de alumínio )

para expressar a concentração em g/m 3

Page 25: Apostila - Tratamento de Agua

Se determinarmos, mediante ensaio de coagulação, a quantidade de coagulante necessário

para uma boa floculação na água a ser tratada, devemos calcular a vazão da solução de

coagulante preparada na tina para adicionarmos a água.

Admitamos que no ensaio de coagulação a dosagem ótima foi de 30 mg/L e a vazão da água

bruta é de 60 m3/hora.

CÁLCULO DA VAZÃO DA SOLUÇÃO DE SULFATO A SER APLICADA

DADOS:

- concentração de sulfato na tina

- dosagem ótima encontrada

- vazão da água a ser tratada

q =? - Vazão da solução do coagulante a ser adicionada na água

OBS : Para determinar a concentração do alcalinizante o processo é análogo.

7.2.5 - Efeitos que causam na água

O sulfato de alumínio em virtude de ser um sal derivado de um ácido forte é corrosivo e de

caráter ácido. Torna a água mais ácida ( baixa o pH ) e pôr isso a Tina de preparação da

Page 26: Apostila - Tratamento de Agua

solução deve ser revestida de material resistente a corrosão. A cal como é basica eleva o pH

da água tornando-a mais alcalina.

7.2.6 - Fatores que influem na Coagulação

- Espécie de coagulante, quantidade de coagulante : a quantidade de coagulante está

relacionada com a turbidez e cor a serem removidas e ao teor bacteriológico.

Teor e tipo de cor e turbidez

- Outras características químicas da água:alcalinidade natural, teor de ferro, matéria orgânica,

etc;

- Concentração hidrogeniônica da água ( pH ):sempre há um pH ótimo de floculação que se

determina experimentalmente.

Tempo de misturas rápida e lenta

Temperatura :a coagulação é melhor em temperaturas mais elevadas. Em temperaturas mais

baixas espera-se maior consumo de coagulante.

Agitação :se a velocidade de agitação for pequena, a formação de flocos diminui, o que dificulta

a decantação.

Presença de núcleos :os coadjuvantes ( aditivos de floculação ) são substâncias capazes de

promover núcleos mais densos para flocos mais pesados.

Dosagem ótima de coagulante :é a menor dosagem de coagulante para se obter o melhor

resultado, quanto à qualidade da água a ser tratada. A dosagem requerida para o tratamento

de uma água é feita experimentalmente em laboratório. Esta experiência será rapidamente

concluída se antes tivermos conhecimento da :

. Temperatura da água a se ensaiar;

. pH;

. cor;

. O2 consumido.

Existe uma tabela que relaciona a dosagem de sulfato de alumínio com a turbidez da água

bruta, dando já uma idéia.

Page 27: Apostila - Tratamento de Agua

Sabemos que cada 1 mg de sulfato de alumínio requer 0,45 mg de alcalinidade de água. Para

sabermos se a água tem alcalinidade suficiente, efetuamos as seguintes determinações:

turbidez da água bruta e, mediante a tabela turbidez X dosagem, tomamos o valor máximo da

dosagem de sulfato de alumínio correspondente. A dosagem máxima de sulfato multiplicada

pôr 0,45 mg/L, dá a alcalinidade requerida para a completa reação do coagulante.

7.2.7 - Produtos Auxiliares da Coagulação

Em caso de necessidade, além da cal e do carbonato de sódio, pode-se utilizar outros

auxiliares dependendo das características da água a tratar e do coagulante utilizado.

Os principais são:

a) Carvão ativado- Apresentando-se na forma de pó, tem grande poder de adsorção. Em vista

disto, é utilizado no tratamento da água para remover gosto e odor produzidos por matéria

orgânica;

b) Betonita   - Pode ser aplicada misturada com o sulfato de alumínio para melhorar a

coagulação, em águas com teores baixos de cor e turbidez (principalmente). Em razão do seu

poder absorvente, tem eficácia na remoção do gosto e odor resultantes de matéria orgânica;

c)  Ácido Sulfúrico - O ácido Sulfúrico que tem múltiplas aplicações pode ser empregado como

auxiliar da coagulação de águas de cor e pH acentuadamente elevados;

d) Sílica Ativada- Quando adicionada ao sulfato de alumínio ou sulfato ferroso, devido sua

elevada carga negativa, promove a formação de flocos maiores, mais densos e resistentes, o

que aumenta a eficiência da coagulação, principalmente para a remoção de dureza, desde que

utilize o sulfato de alumínio;

e) Polieletrólitos- São polímeros de cadeia molecular grande que uma vez lançados na água,

apresentam cargas distribuídas ao longo desta cadeia. Quando as cargas são positivas o

polieletrólito é denominado de catiônico, quando negativas aniônico e quando não iônico é

neutro. O polieletrólito usado com coagulantes metálicos comuns permite a redução da

dosagem desses coagulantes, com o aumento da densidade e do tamanho dos flocos, o que

implica em economia.

7.3 - Floculação (Mistura Lenta)

É um tipo de processo que permite que partículas instáveis sob o ponto de vista eletrostático,

no meio da massa líquida, sejam forçadas a se movimentar, para que possam ser atraídas

entre si formando flocos que, com a manutenção da agitação, tendem a aglutinar-se uns aos

outros, tornando-se grandes e pesados, para em seguida serem sedimentados nas unidades

de decantação.

Page 28: Apostila - Tratamento de Agua

As câmaras de floculação são dimensionadas em função do gradiente de velocidade G e do

período de detenção T , isto através de ensaios de floculação (jar-test), efetuados em

laboratório. O tempo de detenção varia em torno de 20 a 40 minutos e os gradientes de 90 a 20

s -1.

7.3.1 - Tipos de Floculadores

a) Hidráulico em câmaras com chicanas de fluxo vertical e horizontal, conforme ilustram as

figuras

a seguir:

Fig. 7.12

chicanas de fluxo vertical

Page 29: Apostila - Tratamento de Agua

Fig. 7.13

chicanas de fluxo horizontal

b) Mecânico - são construídos em câmaras nos tipo com eixos vertical e horizontal, com

paletas, e do tipo turbina com fluxo axial.

Veja ilustração das figuras a seguir:

EIXO VERTICAL EIXO HORIZONTAL

fig. 7.13 Fig. 7.14

Page 30: Apostila - Tratamento de Agua

TURBINA DE FLUXO AXIAL

Fig. 7.15

As câmaras mecanizadas dispõem de dispositivos que permitem ajustar a velocidade de

acordo com o gradiente desejado. A velocidade das pás ou palhetas gira em torno de 1 a 8

rotações por minuto.

7.4 - Decantação ou Sedimentação- a decantação é uma operação onde ocorre a deposição

de matérias em suspensão pela ação da gravidade. É uma preparação da água para filtração.

Quanto melhor a decantação, melhor será a filtração.

- Tempo de Detenção: o tempo que a água permanece no decantador é denominado tempo de

detenção.

temos: 

Onde: T = tempo de detenção (h)

C = capacidade do decantador (m3)

Q = vazão (m3/h)

De acordo com a expansão acima, o tempo detenção corresponde ao necessário para encher o

decantador com a vazão Q.

Na seção de montante, a distribuição de partículas é uniforme e de diversos tamanhos.

Page 31: Apostila - Tratamento de Agua

As partículas suspensas descem com velocidade constante, sem interferência mútuas,

mantendo inalteradas sua forma, peso e tamanho, numa água que apresenta temperatura

uniforme e invariável.

Cada partícula que atinge o fundo é automaticamente eliminada, ou seja, fica em repouso.

Veja ilustração em seção longitudinal de decantação, abaixo,

Fig. 7.16

temos:

L = comprimento do decantador

H = altura

V = velocidade horizontal da água

V1 = velocidade de decantação da menor partícula que se deseja remover.

A partícula na posição a está na condição mais desfavorável para decantação. Para que isto

ocorra é necessário que sua trajetória seja af. Caso isto aconteça, estando definidos L e H, o

período de detenção deve igualar a

Page 32: Apostila - Tratamento de Agua

Para as partículas com velocidade de decantação igual ou maior tem chance de ser eliminada,

atingido o fundo antes da extremidade f.

Os pontos a e b, com partículas com velocidade V1 menor que V, são desfavoráveis para

eliminação. Para o ponto a, por exemplo, sua trajetória seria ae, o que não atingiria o fundo,

que para isso teria que percorrer a trajetória af.

As partículas elimináveis com velocidade V1 e V atendem à proporção:

 - devido à semelhança de triângulos.

7.4.1 -Tipos de Decantadores: retangulares (os mais comuns), circulares, trapezoidais, de

placas paralelas; estes dois últimos são mais modernos e de menores dimensões.

Fig. 7.17

Corte longitudinal de um decantador convencional

7.4.2 - Mecanismo da Decantação - uma partícula está submetida a duas forças:

horizontal - devido ao movimento da água no decantador;

vertical - devido à ação da gravidade.

Como existem espaços mortos, curto - circuitos, etc; o período de escoamento é sempre

inferior ao teórico.

Page 33: Apostila - Tratamento de Agua

7.4.3 - Zonas do Decantador

- Zona de turbilhonamento - é a parte de entrada da água onde as partículas estão em

turbilhonamento.

- Zona de decantação - é a zona onde não há agitação e as partículas avançam e descem

lentamente, caminhando para a zona de repouso.

- Zona de ascenção - é a zona onde os flocos que não alcançaram a zona de repouso seguem

o movimento ascensional da água e aumentam a velocidade tornando - se máxima na

passagem pelo vertedor.

- Zona de repouso - é onde se acumula o lodo. Nesta zona não há influência da corrente de

água do decantador, a não ser que haja inversão das camadas de água pela brusca mudança

de temperatura; fermentação do lodo, etc.

7.4.4 - Lavagem do Decantador- o lodo que se acumula na zona de repouso, quando atinge

outras zonas, começa a corrente de água ascendente arrastar os flocos indicando com isso

que o decantador deve ser lavado. Pode acontecer que antes de atingir tal situação o lodo no

interior comece a fermentar ocasionando desprendimento de gases que provocam cheiro e

gosto desagradáveis no efluente da estação. Portanto deve-se lavar um decantador quando: a

camada de lodo se torna espessa ou quando se inicia a fermentação.

O primeiro caso só se verifica quando há grande produção de lodo. O segundo caso ocorre

quando há pouco lodo e a fermentação se inicia antes do lodo atingir a altura que impede a

decantação normal dos flocos. O inicio da fermentação é notado através do aparecimento de

pequenas bolhas de gás na zona de turbilhonamento.

Além da produção de gosto e odor desagradáveis na água efluente, haverá levantamento de

grandes placas de lodo na zona de decantação (jacaré).

7.4.5 - Decantadores Convencionais

Condições para funcionamento normal:

- Tempo de detenção = 2 à 4 horas;

- Velocidade da água = em torno de 0,5 cm/s;

- Taxa de escoamento = 5 à 80 m3 /m2 dia em função do tipo de partícula a remover;

- Profundidade = 3,6 à 6,0 m para decantadores de escoamento horizontal;

Page 34: Apostila - Tratamento de Agua

- Relação comprimento(L) Largura(B) = L=2,5 B (para melhor funcionamento o comprimento

deve ser longo para evitar correntes transversais);

- Dispositivo de entrada = normalmente utiliza-se cortina para que o fluxo horizontal seja

o mais uniforme possível. Veja figura 7.18 a seguir,

Fig. 7.18

- Dispositivo de saída = é comum usar canaletas ou vertedores no extremo de jusante dos

decantadores, principalmente nos retangulares. Veja um exemplo na figura 7.19 a seguir,

Fig. 7.19

- A vazão por metro linear no vertedor da canaleta recomenda-se na faixa de 2 à 7 l/s.

7.4.6 - Decantadores de Módulos Tubulares ou de Placas Paralelas

São decantadores de taxa acelerada, consequentemente de tempo de detenção reduzido.

Page 35: Apostila - Tratamento de Agua

As taxas em função da área coberta pelos módulos estão compreendidas entre 180 e 240

m3/m2 dia. Isto corresponde a cerca de 5 vezes as taxas adotadas em decantadores

convencionais.

7.4.7 - Módulos Tubulares Brasileiros

O módulo formado por duto de PVC de 4,9 x 8,8 cm, com paredes em torno de 1mm de

espessura, pesa cerca de 28 kg por m2.

A cor preta adotada foi pelo fato de ser mais desfavorável ao desenvolvimento de

microorganismos.

O ângulo de inclinação dos tubos deve ser mantido entre 55 e 600 .

Os comprimentos dos tubos adotados, devem ser na faixa de 0,60 a 1,20m, em módulos com

alturas de 0,53 a 1,06m.

Tratando-se de placas a inclinação adotada é a mesma (600) e o espaçamento entre elas varia

de 5 a 6 cm, com comprimento obedecendo o mesmo critério adotado para os módulos.

Veja figura:

Fig. 7.20

7.5 - FILTRAÇÃO

A filtração da água consiste em fazê-la passar através de substâncias porosas capazes de

reter ou remover algumas de suas impurezas. Como meio poroso, emprega-se em geral a areia

sustentada por camadas de seixos, sob as quais existe um sistema de drenos.

Page 36: Apostila - Tratamento de Agua

7.5.1 - Classificação dos Filtros

7.5.1.1 - De acordo com a taxa de velocidade de filtração:

- filtros lentos: funcionam com taxa média de 0,4 m3/m2/dia;

- filtros rápidos: funcionam com taxa média de 120 m3/m2/dia.

7.5.1.2 - Quanto a pressão, os filtros rápidos podem ser de dois tipos:

- De pressão: fechados, metálicos, nos quais a água a ser filtrada é aplicada sobre pressão

(usados em piscinas, indústrias e companhias de saneamento).

-De gravidade: os mais comuns.

7.5.1.3 - Quanto ao sentido do fluxo:

-  Descendentes:  os mais comuns;

- Ascendentes:   os clarificadores de contato.

7.5.2 - Definições

Areia: Grãos constituídos essencialmente de quartzo resultantes da desagregação ou da

decomposição das rochas em torno de 99% de sílica.

Tamanho Efetivo: Abertura da malha, em mm, da peneira que deixa passar 10% em peso de

uma amostra, representativa de areia. Este valor é obtido graficamente.

Coeficiente de Uniformidade: Relação entre abertura da malha da peneira, em mm, através da

qual passa 60% em peso, de uma amostra representativa de areia, e o tamanho efetivo da

mesma amostra. A abertura da malha que deixa passar 60% da amostra, é obtida

graficamente.

7.5.3 - Especificações dos Materiais Filtrantes

7.5.3.1 - Filtro Lento:

- camada suporte (seixo rolado - quartzo);

Page 37: Apostila - Tratamento de Agua

- composição granulométrica de baixo para cima.

Diâmetro (mm)Espessura das Camadas

63,50 à 31,70 15 cm

31,70 à 19,10 10 cm

19,10 à 12,70 9 cm

12,70 à 6,35 8 cm

6,35 à 2,00 8 cm

Total 50 cm

Camada de Areia

Diâmetro (mm) Espessura das Camadas

Espessura da camada 1,00 m

Diâmetro Efetivo, Def 0,30 mm

Coeficiente de Desuniformidade, Ddu2,50

Diâmetro de maior grão 1,41 mm

Diâmetro de menor grão 0,149 mm

D10 0,30 mm

D60 0,75 mm

7.5.3.2 - Filtro Rápido de Gravidade

Areia Selecionada

Diâmetro Efetivo, Def 0,50 mm

Coeficiente de Desuniformidade, Ddu1,45

Page 38: Apostila - Tratamento de Agua

Diâmetro de maior grão 1,68 mm

Diâmetro de menor grão 0,42 mm

Camadas de Pedregulho(Sub-Camadas)

Diâmetro (mm)Espessura

1” - 2” 23 cm

1/2” - 1” 10 cm

1/4” - 1/2” 10 cm

1/8” - 1/4” 10 cm

Total 53 cm

7.5.3.3 - Filtro de Fluxo Ascendente

Camada de Areia

Diâmetro (mm) Espessura das Camadas

Espessura da camada 1,80 m

Diâmetro Efetivo, Def 0,75 mm

Coeficiente de Desuniformidade, Ddu1,60

Diâmetro de maior grão 1,680 mm

Diâmetro de menor grão 0,590 mm

D10 0,75 mm

D60 1,20 mm

Camada Suporte (Seixo Rolado)

Composição Granulométrica de baixo para cima

Page 39: Apostila - Tratamento de Agua

Diâmetro (mm)Espessura das subCamadas

63,50 à 31,70 15 cm

31,70 à 19,10 10 cm

19,10 à 12,70 9 cm

12,70 à 6,35 8 cm

6,35 à 2,00 8 cm

Total 50 cm

7.5.4 - Condições Especificas de Areia para Leito Filtrante

- A solubilidade em ácido não deve exceder de 5% e a perda ao fogo ser menor que 0,7%.

- O tamanho efetivo e o coeficiente de uniformidade devem atender aos valores especificados

pelo comprador.

7.5.5 - Operação e Manutenção dos Diversos Tipos de Filtros

7.5.5.1 - Filtro Rápido de Gravidade Convencional

Funcionamento:

A água procedente do decantador, alimenta o filtro, através de canal ou tubulações,

armazenando-se no reservatório, conforme ilustra esquema a seguir.

Durante a filtração a água vai se processando a velocidade constante, por intermédio de um

controlador de vazão, consequentemente a areia vai se colmatando aos poucos, em

decorrência da detenção das partículas em suspensão (flocos), carreadas para o filtro. Ao

mesmo tempo a perda de carga vai aumentando até atingir um valor limite o qual não deve ser

ultrapassado.

Page 40: Apostila - Tratamento de Agua

Esquema de um filtro rápido convencional

Fig. 7.21

Limpeza:

Quando a perda de carga atinge o limite, geralmente em torno de 2,5 m.c.a, recomenda-se a

lavagem através da inversão de corrente. Para isto, fecha-se os registros de entrada e saída,

após o nível da água ficar a uns 10 cm acima do leito filtrante e em seguida abre-se o registro 3

(esgoto) e logo após, de forma gradativa, o de no 4 que recebe água do reservatório de

lavagem. Essa abertura deve ser lenta e gradual para expulsão do ar sem danificar o sistema

de drenagem do filtro.

A vazão de lavagem é cerca de 8 vezes maior que a de filtração. A água quando começa cair

na canaleta apresenta-se bastante turva, e após 5 a 7 minutos começa-se a clarear indicando

que a areia está limpa, oportunidade em que são fechados os registros 3 e 4 e abertos os de

no 1 e 5, sendo que este último só quando a água atingir o nível de filtração (N.A. máx). O

registro 5 só deverá ficar aberto o tempo suficiente para expurgar a primeira parcela d’água

filtrada, tempo esse de alguns minuto, em seguida é fechado e aberto o no 2 para reiniciar a

filtração.

O controlador de vazão, devido a problema de custo e de ordem operacional está havendo uma

forte tendência de substituição dos filtros com esse dispositivo por unidades de filtração com

taxa declinante.

Page 41: Apostila - Tratamento de Agua

7.5.5.2 - Filtros de Pressão

Os filtros de pressão tem muita coisa em comum em relação aos filtros de gravidade. Diferem

apenas por serem fechados, confeccionados em metal, de forma cilíndrica, e operarem sob

pressão. Sua pressão varia de 10 à 50m e a perda de carga máxima é da ordem de 7 metros.

Figura de um filtro de pressão

Fig. 7.22

Quanto aos princípios de funcionamento e lavagem são análogos aos dos filtros rápidos

convencionais.

7.5.5.3 - Filtração Rápida com Taxa Declinante

Os filtros que compõem uma bateria, o nível d’água é o mesmo em um determinado instante,

embora variando entre um máximo e um mínimo, sendo esse máximo garantido pelo nível

d’água da saída do decantador e o mínimo pela soleira do vertedor situado no reservatório de

água filtrada.

Característica do Sistema

Nesse tipo de sistema, caracteriza-se por existir um conduto comum de água decantada não

existindo controlador de vazão na entrada de cada filtro. Esse conduto ou canal deverá ser de

secção suficientemente grande para servir aos filtros com suas vazões variáveis e com

pequena perda de carga.

Page 42: Apostila - Tratamento de Agua

O vertedor situado no interior do reservatório de água filtrada, destina-se principalmente a

impedir a ocorrência de carga negativa no leito de areia.

O funcionamento de um filtro, após a lavagem, caracteriza-se por apresentar seu nível na

posição mais baixa, por sinal no mesmo dos demais.

Nesse momento a maior taxa de filtração, na bateria, ocorre exatamente nesse mesmo filtro e a

menor no próximo a ser lavado.

Filtração com taxa declinante

Fig. 7.23

7.5.5.4 - Filtração com Leito Duplo

A areia usada em filtro rápido tem granulometria com tamanho efetivo entre 0,45 à 0,55mm e

coeficiente de uniformidade de 1,3 à 1,7 de onde se conclui que seus grãos são de tamanhos

diferentes.

Na lavagem, após a expansão da areia, há uma tendência das partículas menores ficarem em

cima, devido a problema de peso.

Page 43: Apostila - Tratamento de Agua

Devido a isto, na filtração, apenas os primeiros centímetros da areia retém as impurezas

(flocos). Caso fosse o inverso, apenas as impurezas diminutas ficariam retidas na areia fina,

camadas inferiores, o que sem dúvida traria uma ação mais efetiva em toda sua espessura e

não apenas nas primeiras camadas.

A conclusão que se chega a essa hipótese é que a perda de carga seria menor, após um

período de filtração de determinada quantidade de água, aumentando dessa forma a taxa de

filtração e o período de funcionamento do filtro entre duas lavagens consecutivas.

Devido com a areia não ser possível essa hipótese, lança-se mão de outro material

complementar, de grãos maiores, porém de menor densidade, o que possibilita manter-se

sobre a areia após a lavagem do filtro.

O material geralmente empregado com esse fim é o antracito de densidade 1.5 e tamanho

efetivo de 1 à 1,4mm o que para a areia respectivamente seria 2,65 e 0,45 à 0,55mm.

7.5.5.5 - Filtração Ascendente (Filtro Russo)

Para evitar a expansão da areia na própria filtração, recomenda-se taxa de 120 m3 /m2/dia,

tolerando-se o valor máximo de 146 m3/m2/dia, isto considerando tamanho efetivo de 0,55 à

0,65mm e coeficiente de uniformidade de 2,5.

Para a vazão de lavagem recomenda-se taxa da ordem 1.100 m3/m2/dia à 1.300 m3/m2/dia. A

operação de lavagem assemelha-se a recomendada para filtros de gravidade convencionais

com restrição apenas que antes de iniciar a lavagem propriamente dita, lança-se para o esgoto

toda água armazenada no filtro acima da camada filtrante. Isto para que os flocos retidos no

interior, das camadas sejam arrastados para os esgotos.

Page 44: Apostila - Tratamento de Agua

Filtro upflow, filtro russo ou clarificador de contato

Fig. 7.24

7.5.5.6 - Filtração Lenta

50 mg/L) sem auxilio de coagulação. Geralmente são aplicados em pequenas comunidades.

Tem forma retangular em grande parte e, devido baixa taxa de filtração, são relativamente

grandes.É usada para remoção de teores pouco elevados de cor e turbidez (cor + turbidez

Durante a filtração a taxa é normalmente mantida constante. Usualmente, tanto a tubulação

influente quanto a efluente são equipadas com válvulas automáticas ou manuais para fazer

com que as taxas de filtração permaneçam constantes.

Filtro de areia, diagrama da seção - Fig. 7.25

A figura 7.25 mostra um diagrama da seção transversal de um filtro, ilustrando a sua operação.

Admita-se que o filtro tenha sido limpo, preenchido com água e esteja pronto para entrar em

operação, com a válvula da tubulação efluente fechada. Se um tubo piezométrico for colocado

nessa linha, antes da válvula, o nível de água neste tubo estará exatamente ao mesmo nível da

água acima da areia como indicada pelo ponto A no diagrama.

Operação do Filtro Lento: após carregar o filtro, abre-se o influente e a descarga.

A água no inicio da operação não é de boa qualidade e deve ser desprezada até que na

descarga apresente-se com a qualidade desejada.

Page 45: Apostila - Tratamento de Agua

Amadurecimento do Filtro: a medida que o filtro funciona pela descarga, a areia vai retendo o

material mais grosso em suspensão: algas, protozoários, etc, que vai formando sobre ela uma

camada de lodo (camada biológica).

A medida que ela se forma, por ser gelatinosa vai absorvendo partículas menores (colóides,

emulsóides, etc) e melhorando a qualidade da água. Só quando a água está em boas

condições pelo tratamento, fecha-se a descarga e abre-se o efluente enviando a água para o

reservatório de distribuição, depois de clorada e corrigido o pH. A operação de

amadurecimento pode levar de 2 à 3 semanas e o filtro assim operado pode fornecer água de

boa qualidade por 2 à 3 semanas.

Perda de Carga: continuando a filtração, a camada de lodo vai aumentando e oferecendo maior

resistência à passagem da água (perda de carga) e o filtro vai perdendo vazão. Quando a

perda de carga atingir de 0,90 à 1,50m (limite comum 1,20) o filtro deve ser lavado, pois já não

oferece vazão econômica.

Lavagem do Filtro Lento: ao atingir o limite de perda de carga, fecha-se o influente e deixa-se

que a água seja drenada através do filtro. Ao atingir a superfície da areia, fecha-se o efluente.

Exposta ao sol, a camada de lodo se contrai formando placas que podem ser facilmente

removidas; ou retira-se uma camada(enquanto úmida) de 1 à 2cm de areia com lodo de toda a

superfície filtrante. O filtro pode ser limpo diversas vezes antes da reposição de qualquer areia

retirada; entretanto, recomenda-se que a profundidade de areia no filtro nunca deve ser menor

do que 60 à 75 cm, uma vez atingida essa profundidade, toda areia removida, em diversas

limpezas, deve ser lavada e estocada para posterior recolocação.

7.6 - Desinfecção

A desinfecção deve ser em caráter corretivo ou preventivo.

Conceito: consiste na destruição de organismos causadores de doenças e de outros de origem

fecal, mas não necessariamente a destruição completa de formas vivas. Este último caso

designaremos por esterilização.

7.6.1 - Desinfetantes mais Empregados

a) A base de cloro

- cloro líquido ou gasoso (Cl2) - 99,9% de cloro disponível;

- Hipoclorito de cálcio (Ca(OCl)2 - 65% de cloro disponível;

- Hipoclorito de Sódio (Na OCl) - 10% de cloro disponível;

Page 46: Apostila - Tratamento de Agua

- Água Sanitária - 2,5% de cloro disponível;

- Cal Clorada (CaOCl2) - 30% de cloro disponível.

Vantagens do Cloro- deixa resíduo.

- preço baixo.

Desvantagens do Cloro - não é tão eficiente.

- não pode aplicar superdosagens.

b) Ozônio: produzido no local de aplicação.

Além de desinfetante é usado como redutor de odor, gosto, ferro e manganês.

Vantagens - ação bacterecida 30 à 300 vezes mais rápido que o cloro para o mesmo tempo

de contato.

- não há perigo de superdosagens.

Desvantagens - não tem ação residual.

- muito gasto com energia.

c)  Desinfecção pelo calor

Vantagens - facilidade Desvantagens - alto custo

- eficiente - não tem ação residual

d)  Desinfecção por Irradiações  - é efetuada por luz ultravioleta, através de lâmpada de vapor de

mercúrio com bulbo de quartzo.

Vantagens: - não altera gosto e odor;

- período de contato pequeno;

- dosagens alta não é prejudicial.

Page 47: Apostila - Tratamento de Agua

Desvantagens: - não tem ação residual;

- esporos, cistos e vírus são resistentes;

- custos elevados.

Reações do Cloro com a Água

Cl2 + H2HOCl + HO+ + Cl-

- para pH baixo a reação se desloca para a esquerda.

- para pH acima de 4, desloca-se para a direita.

O Ácido Hipocloroso é fraco e pouco dissociado em pH abaixo de 6.

HHOCl+ + OCl-

[ H +   ] [OCl - ]  = 2,7 x 10-8

[ HOCl]

Fig. 7.26

O cloro na forma de ácido hipocloroso e de íon hipoclorito é definido como cloro residual livre.

Reações dos Hipocloritos com a Água

Page 48: Apostila - Tratamento de Agua

Ca(OCl)2 + H2 CaO ++ + 2OCl- + H2O

NaOCl + H2 NaO + + OCl- + H2O

Cloro Combinado - O cloro com a amônia reage e forma compostos denominados cloraminas.

NH4+  NH+ HOCl 2Cl + H+ + H2O

NH2 NHClCl + HOCl 2 + H2O

NHCl2  NCl+ HOCl 3 + H2O

Fig. 7.27

O ponto máximo é atingido quando toda a amônia se combinou com o cloro.

Reações após o máximo da curva:

2NH2 NCl + HOCl 2 + 3HCl + H2O

Quando só há dicloraminas esta se decompõe

2NHCl2  N2 + 2HCl + Cl2

Esquema das Reações

Page 49: Apostila - Tratamento de Agua

Fig. 7.28

A Ação do Cloro Depende:

a) da sua concentração;

b) da forma como se apresenta: cloro livre ou cloro combinado;

c) do tempo de contato;

d) da temperatura;

e) do pH já que influi na dissociação do ácido hipocloroso;

f) do tipo de microrganismos a ser destruído;

h) da turbidez;

i) do grau de mistura.

7.7 - Remoção de Dureza

A dureza é causada pelos sais de cálcio e magnésio presentes na água. Os processos mais

empregados para remoção são: cal soda, resina e eletrodiálise.

7.7.1 - processo cal soda - consiste na remoção total ou parcial de Ca ou Mg nela presentes,

quase sempre nas formas de bicarbonatos, sulfatos e cloretos. O processo pode ser através de

:

- cal soda a frio: para dureza > 150, reduz para 15 à 30 p.p.m.

- cal soda a quente: com fosfato trissódico, para dureza > 150, reduz para 5 à 15 p.p.m.

Reações

Page 50: Apostila - Tratamento de Agua

a) Ca (HCO3)2 + Ca (OH)2  2 Ca CO3+ 2 H2O

b) Mg (HCO3)2 + 2 Ca(OH)2  Mg (OH)2 + 2Ca CO3+ 2 H2O

c) Mg CO3 + Ca(OH)2  Mg (OH)2 + Ca CO3

d) Mg SO4 + Ca(OH)2  Mg (OH)2 + Ca SO4

e) Ca SO4 + Na2 CO3  Ca CO3 + Na2 SO4

f) CO2 + Ca (OH)2  Ca CO3 + H2O

7.7.2 - ABRANDAMENTO POR TROCA IÔNICA

a)  Abrandamento por troca de Cations (Resina)

Quando a resina é da forma hidrogeniônica (fracamente ácida) o processo é análogo, sendo

que a regeneração é com ácido clorídrico ou sulfúrico.

Fig. 7.29

EXEMPLO DE REAÇÕES:

No abrandamento:

Ca SO4 + R-2Na+ R-Ca + Na2 SO4

Na lavagem:

Page 51: Apostila - Tratamento de Agua

R-2Na + CaClR-Ca + 2NaCl 2

b) Por desmineralização de águas

Conceito: É o processo de remoção praticamente total dos íons em uma água, através de

resinas catiônicas e aniônicas. Como a desmineralização da água consiste na remoção dos

íons nela presentes, o processo é também chamado de deionização.

Esquema

Fig. 7.30

Reações

a) com as resinas catiônicas

Ca (HCO3)2 + RH2  RCa + 2 H2CO3

Ca SO4 + RH2  RCa + H2 SO4

Mg SO4 + RH2  RMg + H2 SO4

b) com as resinas aniônicas

H2 CO3 + R(OH)2  RCO3 + 2 H2O

H2 SO4 + R(OH)2  RSO4 + 2 H2O

2 HCl + R(OH)2  RCl 2 + 2 H2O

Page 52: Apostila - Tratamento de Agua

7.7.3 - Eletrodiálise:

É um tratamento que consiste na remoção dos íons presentes na água, provenientes dos sais

minerais dissolvidos, através da influência do campo elétrico, formado entre dois eletrodos,

entre os quais são colocadas paralelas e alternadamente membranas catiônicas e aniônicas,

confeccionadas especialmente a base de pergaminho ou matéria plástica com porosidade que

permite a passagem dos catiôns e ânions ou mesmo a retenção, conforme o caso. Em razão

disto, em certos compartimentos obtém-se água doce e em outros, águamais salgada

(salmoura).

Considerando que a quantidade de eletricidade gasta no processo é em função do teor de sal

na água, conclui-se que tal processo é mais econômico para águas salobras que para água do

mar.

Planta esquemática da eletrodiálise para dessalinização da água

Fig. 7.31

7.8 - Controle de Gostos e OdorES

7.8.1 - Causas de gostos e odores

- certos minerais causam gosto;

- gostos e odores são causados pela morte e apodrecimento de plantas do tipo algas;

- outros causadores de gosto e odores são compostos de clorofenóis;

- outras causas despejos de indústrias, matéria orgânica dissolvida e gases;

Page 53: Apostila - Tratamento de Agua

- minerais tais como Fe, SO4, Mg, Na2 SO4, NaCl e Cloro excessivo.

7.8.2 - Tratamento Preventivo com Sulfato de Cobre

Tem por finalidade evitar o crescimento de algas. Se as algas já estão bastante crescidas

poderá causar contratempos com a morte das mesmas, uma vez que elas apodrecem.

7.8.3 - Tratamento com Amônia e Cloro

Esta combinação é também um agente eficiente para a remoção de gostos e odores.

7.8.4 - Tratamento com Carvão Ativado

A ação adsorvente do carvão, seguida da sedimentação e filtração, produz completa remoção

das substâncias causadores de gostos.

Pode ser aplicado antes ou depois da coagulação e antes da filtração.

Quantidade - 0,12 à 60 p.p.m.

Outros Tratamentos

- Remoção de gostos pela Aeração;

- Pré-cloração;

- Permanganato de potásio - dosagens 0,2 à 0,5 p.p.m;

Obs: coloração rósea no filtrado indica, excesso de permanganato.

7.9 - Controle de Corrosão

7.9.1 - Causas da corrosão nos Encanamentos

A água tem tendência de dissolver o ferro e outros materiais. Esta tendência é fraca para

algumas águas e forte para outras.

- Proteção - revestimento conveniente ou depósito de carbonato ou óxido de ferro formado pela

ação química da água.

-Agressividade da água - depende de dois fatores: relação entre o pH e alcalinidade e a relação

entre gás carbônico livre e alcalinidade.

Page 54: Apostila - Tratamento de Agua

a) Relação entre os valores do pH e da Alcalinidade

Fig. 7.32

b) Relação entre a quantidade de gás carbônico livre e a alcalinidade

Fig. 7.33

Ensaio de Mármore para o equilíbrio do Carbonato

- Coloca-se numa garrafa de boca larga água filtrada e juntam-se pedaços de carbonato de

cálcio puro (mármore ou de calcita).

7.10 - Fluoretação

Page 55: Apostila - Tratamento de Agua

7.10.1 - Histórico- onde há 1,0 mg/L de F- em água natural há menos incidência de cárie que

nos lugares onde não existe.

- Significado sanitário - É amplamente conhecido que o F- têm efeito benéfíco na prevenção da

cárie dentária. Entretanto em concentrações elevadas pode causar fluorose, ou seja, uma

deposição escura marron - roxo nos dentes e também nos ossos.

7.10.2 - Dosagens últimas de flúor

Temperatura Média Anual das Máximas DiáriasConcentração Ótima de Flúor em mg/L

10,0-12,1 1,2

12,2-14,6 1,1

14,7-17,7 1,0

17,8-21,4 0,9

21,5-26,3 0,8

26,4-32,5 0,7

32,6-37,5 0,6

Obs: Segundo a OMS recomenda-se um limite máximo de 1,5 mg/L

7.10.3 - fontes de flúor

Sólidos   - Fluoreto de sódio (NaF) : Solub-4%, Pureza-98%, Teor em F- 43%

- Fluorsilicato de Sódio (Na2SiF6) - Solub-0,4%, Pureza-98%, Riqueza em F- 60%

- Fluorsilicato de Amônia (NH4)2 SiF6

Líquido - Ácido Fluorídrico (HF)

- Ácido Fluorsílicico (H2SiF6)

7.10.4 - Aplicação: na fluoretação das águas de abastecimento público perfeitamente

potáveis.

Page 56: Apostila - Tratamento de Agua

7.11 - Remoção de Ferro e Manganês

O ferro e o manganês podem ser removidos pela aeração, pelo coágulo - sedimentação, pelos

processos de remoção de dureza e até através do uso de peróxido de hidrogênio.

7.11.1 - pela aeração - certos compostos inorgânicos de ferro e manganês, uma vez oxidados,

transformam-se em hidróxido insolúveis que são eliminados através de decantação e filtração.

Isto acontece mais em águas limpas procedentes de poços.

7.11.2 - pelo coágulo - sedimentação - remove-se principalmente o manganês, desde que se

use cal para elevar o pH da água e, em segunda, um sal de ferro empregado como coagulante.

7.11.3 - pelo uso da cal - a cal destinada a remoção de dureza, tem condições também de

eliminar o ferro e o manganês.

7.11.4 - pelo peróxido de Hidrogênio - técnicos da SANASA - Campinas - SP, efetuaram

testes com peróxido de hidrogênio, para remoção de ferro e manganês, e obtiveram resultados

excelentes, dosando-o com concentração na faixa de 0,25 à 0,35 p.p.m, inclusive reduzindo o

custo em 50% com relação ao processo empregado com permanganato de potássio. A escolha

do processo é em função da forma como as impurezas do ferro se apresentam. Por exemplo,

se o ferro se apresentar associado a matéria orgânica, as águas não dispensam o tratamento

quimico, ou seja coagulação, floculação, decantação e filtração.

7.12 - Tratamento Através de Osmose Reversa

7.12.1 - Descrição do Processo

Para que possamos entender melhor o processo de osmose reversa, lembremos o fenômeno

de osmose natural:

O fenômeno de osmose natural ocorre da seguinte forma: colocando-se soluções de

concentrações diferentes separadas por uma membrana semi - permeável, a água da solução

diluída fluirá naturalmente através da membrana, para a solução mais concentrada até atingir o

equilíbrio osmótico.

Quando isso ocorre, o nível líquido da solução mais concentrada fica acima do nível

correspondente a coluna da solução mais diluída.

H), denomina-se pressão osmótica.Esta diferença de coluna (

H), do lado da solução mais concentrada, forçando o fluxo através da membrana semi -

permeável, assim permitindo-se obter solução pura do outro lado.O processo de osmose

reversa é obtido através de aplicação de uma pressão superior a pressão osmótica (

Page 57: Apostila - Tratamento de Agua

OSMOSE NATURAL

Fig. 7.34

7.12.2 - Principais Aplicações do Sistema de Osmose Reversa

- Dessalinização de água para uso humano e industrial:

* Dessalinização de água salobra;

* Dessalinização de água do mar.

- Tratamento de água para uso industrial:

* Água desmineralizada para alimentação de caldeiras;

* Água desmineralizada ultra pura para lavagem de micro circuitos na indústria eletrônica

* Tratamento de efluentes industriais;

* Recuperação de água em indústrias de bebidas.

- Tratamento para uso farmacêutico/medicina

* Água para injetáveis;

Page 58: Apostila - Tratamento de Agua

* Água para enxágüe final de vidros ampolas;

* Diálises;

* Limpeza e lavagem de frascos.

7.12.3 - Unidades Componentes do Sistema de Osmose Reversa

- Filtro de Cartucho

m.A água de alimentação da osmose reversa deverá obrigatoriamente passar pelo(s) filtro(s)

de cartucho(s) instalado(s) na entrada do sistema, com objetivo de remover sólidos suspensos

maiores que 5,0

- Bomba de alta pressão

H).Após filtro de cartucho, a água seguirá para(s) bomba(s) de alta pressão, com objetivo de

fornecer uma pressão superior a pressão osmótica (

- Permeadores

A água já em alta pressão segue para o(s) vasos(s) de pressão onde estão contida(s) a(s)

membrana(s) de osmose reversa. O(s) conjunto(s) vaso(s) e membrana(s) denomina(m)-se

permeador(es).

Parte da solução que transpassar a(s) membrana(s), tem alta qualidade de pureza, sendo esta

denominada de produto ou permeado.

A parte da solução que não transpassar a(s) membrana(s) de concentração superior é

denominada de rejeito.

FLUXO TÍPICO DE OSMOSE REVERSA

Page 59: Apostila - Tratamento de Agua

Fig. 7.35

PI = MANÔMETRO

FI = ROTÂMETRO

CI = CONDUTIVÍMETRO

PS = PRESSOSTATO DE PROTEÇÃO DA BOMBA

7.12.4 - Controle do Sistema de Osmose Reversa

Para o controle da operação do sistema de osmose reversa utiliza-se os seguintes

instrumentos:

- Rotâmetros de medição de vazão do rejeito e permeado;

- Condutivímetro para controle de água produzida;

- Manômetros de medição de pressão;

- Pressostato de baixa pressão para proteção da bomba de alta pressão.

Observação - Caso o filtro cartucho esteja acentuadamente colmatado, impedindo a passagem

da água de alimentação, o pressostato desliga a bomba interrompendo assim o funcionamento.

7.12.5 - Manutenção do Sistema de Osmose Reversa

- Limpeza Química

Após algum tempo de uso ocorre uma deposição de sais na superfície da membrana de

osmose reversa. Proporcional a concentração de sais minerais dissolvidos na água.

Esta incrustação provoca uma queda gradativa na vazão produzida pelo sistema e aumento

gradativo da pressão de operação.

Estes sinais indicam a necessidade de limpeza química nas membrana, que ocorre em média a

cada 03 meses de operação.

Para a remoção das incrustações na superfície da membrana, a limpeza química é realizada

utilizando-se produtos ácidos ou alcalinos dependendo do tipo de incrustração ocorrida.

Page 60: Apostila - Tratamento de Agua

7.12.6 - Água de Alimentação do Sistema de Osmose Reversa

A qualidade da água bruta à ser tratada no sistema de osmose reversa, é um fator importante

para uma operação bem sucedida do processo.

A água de alimentação do sistema de osmose reversa deverá obedecer os seguintes

parâmetros de qualidade:

- Temperatura não superior à 50 0C;

- SDI (Silt Density Index) menor que 5;

- pH maior que 2,0 e menor que 11,0;

- Teor de ferro menor que 0,3 ppm;

- Teor de cloro menor que 0,1 ppm;

- Turbidez menor que 1,0 NTU;

Caso a água bruta não obedeça a qualidade referida, então deverá ser previsto um pré -

tratamento anterior ao sistema de osmose reversa, que geralmente são:

- ETA para remover cor ou turbidez;

- Filtro de areia;

- Filtro de carvão;

- Dosagem de anti - incrustante.

8. Tipos de Estações de Tratamento de Água

8.1 - Estação de Tratamento Convencional

É um tipo de estação indicada para águas de superfícies que apresentam teores de cor e

turbidez elevados. As unidades componentes são: Aeração (em caso específico), Coagulação,

floculação, decantação, filtração, desinfecção e correção de pH.

Page 61: Apostila - Tratamento de Agua

Fig. 8.1

Disposição esquemática de uma Estação de Tratamento de Água(coagulação, floculação,

decantação e filtração rápida)

8.2 - Filtro Lento

Tratamento recomendado para águas cuja soma de cor mais turbidez seja inferior a 50 p.p.m.

Unidades componentes - Filtração e desinfecção.

Corte longitudinal de um filtro lento

Fig. 8.2

8.3 - Filtro Russo ou Clarificador de Contato

Tratamento recomendado para águas de turbidez baixa ou moderada, pouco contaminada e de

baixo teor de sólidos em suspensão.

Page 62: Apostila - Tratamento de Agua

Unidades componentes: Coagulação (mistura rápida), floculação, filtração e desinfecção.

Filtro Russo

Fig. 8.3

8.4 - Estação Compacta

É uma estação convencional funcionando sob pressão.

Unidades componentes: Coagulação (mistura rápida), floculação (mistura lenta), decantação,

filtração e desinfecção.

Page 63: Apostila - Tratamento de Agua

A - Chegada de água bruta H - Floco - decantador

B - Saída de água tratada I - Filtros

C - Entrada de água de lavagem J - Misturador hidraúlico

D - Descarga de água de lavagemL - Tanques de reagentes

E - Drenos M - Bombas dosadoras

F - Escorva de ar N - Rotâmetro

G - Descarga de lodo O - Manômetros

ETA compacta

Fig. 8.4

8.5 - Desinfecção

É um tratamento recomendado para águas de poço ou fontes apenas como medida de

prevenção.

9. CARACTERÍSTICAS DOS principais PRODUTOS químicos empregados no tratamento

9.1 - Sulfato de Alumínio

9.1.1 - origem

O Sulfato de Alumínio é um sal resultante da reação do minério do alumínio (bauxita), com o

ácido sulfúrico a 600 Be.

O produto é vendido no comércio nas duas formas: granulada e líquida.

9.1.2 - Condições Específicas

9.1.2.1 - Granulometria - O sulfato de alumínio sob a forma granular, deve ter uma

granulometria tal, que não haja nenhum material retido na peneira de abertura 12,7mm, e que

não mais de 10% passe na peneira de abertura 4,76mm.

9.1.2.2 - Composição Química - O sulfato de alumínio deve apresentar as características indicadas na tabela a seguir:

Page 64: Apostila - Tratamento de Agua

Características Sulfato de Alumínio

Sólido Líquido

Resíduo insolúvel em água, máximo 10 0,1

Alumínio total solúvel como Al2 O3 , mínimo 15 7,5

Ferro total como Fe2 O3 2,5 1,0

Acidez (Alumínio livre como Al2 O3), mínimo0,05 0,02

O sulfato de alumínio não deve conter nenhum mineral ou substância solúvel em quantidades

capazes de produzir efeito nocivo ou prejudicial à saúde pública ou a qualidade da água.

9.1.3 - Reações Químicas do Sulfato de Alumínio com a Água

a) Sua reação com a alcalinidade natural da água (quando existe), é a seguinte:

Al2 (SO4)3 18 H2O + 3 Ca (HCO3)2  3 CaSO4 + 2Al (OH)3 + 6 CO2 + 18 H2O

Peso molecular do sulfato = 666,4g

Peso molecular do bicarbonato = 300g

Relação do sulfato com a alcalinidade em forma de CaCO3 (Carbonato de Cálcio)

666,4 mg/L - 300 mg/L

l mg/L - x

ou seja, para cada 1 mg/L de sulfato de alumínio, requer 0,45 mg/L de alcalinidade.

b) Reação de Sulfato de alumínio quando a cal é adicionada:

Al2 (SO4)3 18 H2O + 3 Ca (OH)2  3 Ca SO4 + 2 Al (OH)3 + 18 H2O

Peso molecular do sulfato = 666,4g

Page 65: Apostila - Tratamento de Agua

Peso molecular de cal = 222g

Relação do sulfato de alumínio com cal adicionada

666,4 mg/L - 222 mg/L

1 mg/L - Y

Y = 0,33 mg/L, ou seja 1 mg/L de sulfato de alumínio reage com 0,33 mg/L de hidróxido de

cálcio (cal hidratada).

ESQUEMA DE DOSAGEM DE SULFATO

fIG. 9.1

9.2 - Cal

9.2.1 - Introdução

A fabricação de cal e o seu emprego são conhecidos pelo homem há mais de 2000 anos. Sua

obtenção é efetuada através da calcinação do calcário em fornos dos tipos horizontal e vertical.

Reação: CaCO3 1000 0C   CaO + CO2

Nome químico: óxido de cálcio (CaO)

Nomes usados no comércio: cal viva e cal virgem.

Page 66: Apostila - Tratamento de Agua

9.2.2 - Condições Específicas

9.2.2.1 - Cal Virgem

- A granulometria da cal virgem deve ser tal que atenda as exigências dos equipamentos de

preparo e dosagem nos locais de sua utilização;

- O teor mínimo de CaO disponível deve ser de 90%;

- O conteúdo máximo do resíduo de extinção deve ser de 5%, quando retido na peneira de

abertura 0,6 mm;

- O conteúdo máximo de CaCO3, deve ser de 5%.

9.2.2.2 - Cal Hidratada

- A granulometria da cal hidratada deve ser tal que 5% do material, no máximo, seja retido na

peneira de abertura 0,075 mm;

- O conteúdo mínimo de Ca(OH)2 deve ser de 90%;

- O conteúdo máximo de material insolúvel (em HCl) deve ser de 15%;

- O conteúdo máximo de CaCO3 deve ser de 5%.

9.2.3 - Obtenção de Cal Hidratada

O cal hidratada (hidróxido de cálcio) é obtida através da hidratação da cal virgem.

Reação: CaO + H2 Ca(OH)O 2

Apresenta-se em forma de pó seco, quando a hidratação é feita em instalações adequadas

para a produção desse tipo de material. Quando a hidratação é feita na própria estação de

tratamento, não há interesse na produção de cal em pó, formando-se uma pasta ou uma

suspensão concentrada.

9.2.4 - PropriedadeS da Cal

- Peso específico - 420 à 1.100 kg/m3;

- Teor de óxido de cálcio deve ser superior a 68% na cal hidratada;

Page 67: Apostila - Tratamento de Agua

- Solubilidade em água - 1,2 g/L.

A hidratação da cal virgem, denominada comumente de extinção, se desenvolve com liberação

de grande quantidade de calor.

9.2.5 - Transporte e Armazenamento

A proteção da cal virgem durante o transporte e armazenamento contra o contato com umidade

ou com água, é fundamental para garantir sua qualidade e para evitar a ocorrência de

acidentes provocados pela elevação de temperatura. Essa elevação pode atingir valores

suficientes para provocar incêndio em materiais combustíveis.

A cal hidratada não exige os cuidados preconizados para a cal virgem, no que diz respeito ao

contato com a água. Mas da mesma forma que a cal virgem, irrita a pele e as mucosas. Isto

devido ser um material pulverulento muito fino, com baixo peso específico, produzindo, por isso

grande quantidade de poeira ao ser movimentado.

9.2.6 - Cálculo da Dosagem ideal de Cal na Água.

9.2.6.1 - Determinação em Laboratório

- Faz-se uma suspensão de cal em água na concentração de 1000 mg/L;

- Suponhamos que o pH da água tratada seja igual a 5, e que se deseje elevar para 7,2, o que

implicou em adicionar 5 mL da solução de 1000 mg/L para um litro da água tratada. Com essa

adição, encontrou-se a dosagem ideal de cal (5 mg/L).

Exemplo: admitindo que a vazão da ETA é de 500m3/h, e a concentração da solução é de 5%

Calcular a vazão da suspensão necessária para conferir a dosagem ideal na água tratada.

Solução: dados - Q = 500m3/h (vazão da água tratada)

- C = 5% = 50.000 mg/L = 50 g/L (concentração da tina)

- D = 5 mg/L = 5 g/m3 (dosagem ideal encontrada em laboratório)

- q = ?

Page 68: Apostila - Tratamento de Agua

Se o dosador for do tipo caneca ou nível constante, ajusta-se a dosagem para o valor

calculado.

9.3 - Cloro

9.3.1 - Estado Natural

O cloro é o elemento, dentre os halogênios, o que existe em maior percentagem na natureza,

onde ocorre na forma combinada de seus saís, os Cloretos.

Na água do mar, por exemplo, de cada 100 gramas de resíduo sólido, contém cerca de 78g de

Cloreto de Sódio.

9.3.2 - Propriedades

- Peso atômico Cl - 35,457 g

- Peso molecular Cl2 -70,914 g

- Densidade relativa ao ar a 20C - 2,5

- Essa propriedade é importante, pois durante o vazamento, o Cloro sempre permanece nas

camadas inferiores, portanto junto ao piso.

- O Cloro seco não ataca o ferro, cobre, chumbo e outros materiais.

- Quando úmido, porém, ataca quase todos.

- O Cloro não é explosivo.

- Solubilidade a 30C - 5,7 g/l

Page 69: Apostila - Tratamento de Agua

- Reage com amoníaco formando Cloreto de Amônio ( fumaça branca ) - daí o seu emprego

para localização de vazamento.

9.3.3 - Principais usos do Cloro

- Alvejamento de celulose, têxteis, madeira, óleos, cêras, gorduras, etc.

- Esterilização de água potável, água de piscina, água residuárias domésticas ou industriais.

- Fabricação de compostos orgânicos e inorgânicos, desinfectantes, germicidas, inseticidas,

herbicidas, corantes e produtos intermediários, solventes desengraxantes e resinas.

9.3.4 - Movimentação, transporte, armazenamento e instalação

- O Cloro líquido gasoso é acondicionado em cilindros de aço, sem costura, de capacidades

diversas. A pressão do Cloro gasoso, presente na parte superior do cilindro, é a pressão de

vapor correspondente à temperatura em que o Cloro se encontra.;

- A pressão no interior dos cilindros grandes e pequenos, após o enchimento, é da ordem de 4

kg/cm2, com o aumento de temperatura pode-se elevar a 8 kg/cm2;

- Os cilindros pequenos são usados normalmente na posição vertical;

- A válvula de segurança do cilindro pequeno, dispõe de um fusível, a base de uma liga de

chumbo, que se funde entre 70 e 75C, a que corresponde a uma pressão de 28,8 a 23,8

atmosferas;

- Os cilindros grandes (900 kg), dispõem de 06 válvulas que apresentam condições idênticas as

referidas para os cilindros pequenos;

- Os cilindros não devem ser golpeados ou deixados cair;

- Os cilindros com capacidade de até 70 kg são movimentados, a pequenas distâncias, por

carrinho de mão apropriado;

- Os cilindros de capacidade iguais ou maiores que 900 kg podem ser movimentados por

talhas;

- Os cilindros não devem ser movimentados pelo capacete de proteção da válvula;

- Os cilindros pequenos devem ser armazenados e instalados sempre na posição vertical e em

locais cobertos e devidamente arejados;

Page 70: Apostila - Tratamento de Agua

- Os cilindros grandes devem ser armazenados e instalados na posição horizontal e com

ligação do cloro em uma das válvulas que se encontra na posição superior.

9.3.5 - Condições Específicas

O Cloro deve ter pureza mínima de 99,5%, em volume, quando obtido da vaporização do

líquido.

10 - Equipamentos Empregados no Tratamento de Água

10.1 - Equipamentos Diversos

10.1.1 - Extintor de Cal

Finalidade - destina-se ao apagamento ou extinção de cal, em Estação de Tratamento de

Água, onde seja previsto o uso de cal virgem.

Descrição - é constituído normalmente de uma carcaça cilíndrica vertical confeccionada em

chapa de aço carbono com fundo do plano e cobertura superior com parte central fixa à

carcaça e duas tampas laterais dotadas de alças e dobradiças para cargas de cal virgem. Na

parte superior fixa acha-se montado um motor redutor que movimenta dentro da carcaça um

agitador lento.

A alimentação da água para diluição se faz através de luva rosqueada na parte superior fixa da

tampa.

A saída da suspensão, protegida por crivo interno, conforme ilustra figura a seguir 10.1, é

dotada de válvulas do tipo fecho rápido.

Page 71: Apostila - Tratamento de Agua

Figura 10.1

10.1.2 - Misturador para soluções ou suspensões

Descrição - Os misturadores são equipamentos empregados para acelerar os processos de

dissolução e de preparação ou manutenção de suspensão de Sulfato de Alumínio, Cal

hidratada, Hipoclorito de Sódio, Cloreto de Cálcio, Carvão ativado e outros reagentes que

possam ser utilizados em Estação de Tratamento de Água.

Os motores, monofásicos ou trifásicos poderão, a pedido, ter proteção especial (motor a prova

de explosão ou totalmente fechado para trabalho ao tempo).

Materiais - Eixo - aço inox AISI 316

- hélice - aço inox AISI 410 fixada ao eixo por parafuso tipo ALLEN.

- Base - ferro fundido

- Parafusos - aço inox

Page 72: Apostila - Tratamento de Agua

- Protetores e mancais - aço 1010

Figura 10.2

10.1.3 - Floculador Mecânico

Finalidade - Os floculadores são equipamentos empregados para promoverem uma agitação

lenta e controlada destinada a formação e agregação de flocos para serem separados pelo

processo de sedimentação. Para que os flocos tenham boa densidade e peso, são empregadas

câmaras de floculação dividida em número mínimo de três compartimentos, dimensionados

para manter a água sob agitação lenta, com período de detenção de 30 a 40min, com

gradientes de velocidades variáveis na faixa de 20s-1 à 80s-1 ou selecionadas em função da

qualidade da água bruta, por meio de ensaios em laboratório.

Os principais tipos de floculadores mecânicos são:

- tipo paletas - indicado para médias vazão;

- tipo fluxo axial - indicado para vazões elevadas, onde as câmaras são de grandes dimensões.

Para esse tipo existem os modelos com polias que permitem variação de velocidade para 03

valores e o de variação contínua.

Page 73: Apostila - Tratamento de Agua

Figura 10.3

10.1.4 - Mesa de Comando

Finalidade: Centralizar o comando de válvulas, comportas, bombas e eletro-compressores dos

filtros em Estação de Tratamento de água. O comando a distância poderá ser hidráulico ou

pneumático.

Funcionamento: A água ou ar pressurizado é admitido em um “mainfold” interno, do qual por

meio de manobras de registros do tipo 4 vias, é enviada aos elevadores das válvulas ou

comportas, efetuando à distância as operações de abertura efetivamente.

O manuseio dos registros se faz através de manípulas montadas sobre o tampo do gabinete da

mesa.

Page 74: Apostila - Tratamento de Agua

Figura 10.4

10.2 - Equipamentos de Dosagens de Produtos Químicos

10.2.1 - Dosador de Nível constante, tipo orifício

Finalidade: é um aparelho destinado principalmente a dosagem de produtos químicos

solubilizados em água em estações de tratamento de água.

Descrição: o reagente químico em solução, tipo sulfato de alumínio, é admitido no dosador via

uma válvula de bóia, que mantém o nível constante na caixa de dosagem, garantindo uma

vazão uniforme e precisa.

Controle: o controle da dosagem é efetuado por um parafuso micrométrico, montado sobre a

tampa, controlado através de indicador com escala vertical de ponteiro. O aumento ou redução

de dosagem é conseguido através de ajuste na área de orifício de saída do aparelho.

Construção:

-caixa de dosagem: em poliester estruturado com lã de vidro;

- válvula de bóia: em PVC rígido com eixo e haste em aço inox 316;

- regulador de dosagem: em PVC rígido;

- base: em poliester estruturado com lã de vidro, com coluna de sustentação em aço.

Page 75: Apostila - Tratamento de Agua

Fig. 10.5

10.2.2 - Dosador de leite da cal, tipo caneca

Finalidade: é utilizado para mover simultaneamente a mistura e dosagem de suspensão de cal

em neutralização ou ajuste do pH da água.

Dispõe de duas saídas reguláveis para a dosagem do leite de cal em concentração de até 10%

em dois pontos distintos.

Descrição: é fabricado em carcaça de fundo semi circular, onde no seu interior gira um agitador

horizontal com braços transversais e pás batedeiras, em velocidade lenta, para manter a

solução em suspensão.

Um coletor, tipo caneca, fixado no eixo do agitador, recolhe o leite de cal descarregando-o em

dois receptores de abertura regulável permitindo a variação e ajuste da dosagem.

O controle de dosagem é na frente do aparelho efetuado através de duas manípulas.

Construção   - é confeccionada em chapa de aço carbono 1010/1020

Acionamento - motor elétrico, trifásico ou monofásico;

- redutor de velocidade;

- transmissor de movimento entre o motor e o redutor por polias de alumínio e correias em V,

com trilhos esticadores.

Agitador - eixo tubular com extremidades em aço carbono;

- batedores em perfilados de aço carbono.

Acabamento   - pintura interna em duas demãos de zarcão ou em epoxi;

- pintura externa em zarcão ou zarcão mais revestimento de epoxi ou borracha clorada.

Page 76: Apostila - Tratamento de Agua

Fig. 10.6

10.2.3 - Bomba Dosadora Tipo Pistão

Construção: é construída com cabeçote dosador simples e cabeçote dosador duplo, os

materiais usados, capacidade e pressão de descarga, são de acordo com as características do

líquido a ser dosado.

O motor da bomba é blindado de conformidade com as normas de segurança da ABNT. A

bomba dosadora possui um mecanismo de transmissão por engrenagens redutoras.

Cabeçote Dosador: o ajuste da dosagem é manual com a bomba em movimento. Cada

cabeçote possui um escala graduada de 0 a 100% de curso do pistão, sendo a máxima de 32

mm.

Funcionamento: é baseado no princípio da biela e cursor. O mecanismo começa seu

movimento ao acionar o motor a um senfim através de um acoplamento. O senfim é apoiado

nas extremidades por dois rolamentos.

Page 77: Apostila - Tratamento de Agua

Figura 10.7

11 - CONCEITOS DOS PRINCIPAIS PARÂMETROS físico-químicos empregados no

Controle de Qualidade de um sistema de abastecimento público de água

11.1 - Ensaios de Floculação (Jar-Test)

É um ensaio objetivando a maior reprodutibilidade possível entre as condições de laboratório e

as da estação de tratamento de água.

11.1.1 - Reagentes utilizados

- sulfato de alumínio a 1% em massa por volume - esta solução deve ser agitada perfeitamente

antes de pipetagem e desprezada, no máximo, após uma semana de uso;

- hidróxido de cálcio - este reagente pode ser utilizado na forma de suspensão 0,5% em massa

por volume ou na forma de solução saturada. Em suspensão agita-se antes da pipetagem e

após o ensaio a suspensão deve ser desprezada. No caso de solução saturada, pipeta-se sem

agitar o sobrenadante e recompõe o volume do frasco após o dia de trabalho.

11.1.2 - Aparelhagem

- Aparelho para ensaio de floculação

Este aparelho deve ter os seguintes requisitos:

- dispositivo de controle das rotações aplicadas (erro máx. de 5%)

- possibilidade de correlacionamento das rotações aplicadas com o gradiente de velocidade;

- sistema para coletar amostras em profundidade definida, da maneira mais simultânea

possível em todos os copos;

Page 78: Apostila - Tratamento de Agua

- aplicação dos produtos químicos em todos os copos, da maneira mais simultânea possível.

- Aparelho para determinação da turbidez - Turbidímetro

- Equipamento para determinação da cor - Aqua - Test

- Equipamento para determinação do pH - Potenciometro

11.1.3 - Execução do Ensaio

11.1.3.1 - Ensaio de Rotina

Para realização deste ensaio deve ser obtidas informações básicas na própria instalação de

tratamento.

Produtos Químicos Utilizados: seguir as instruções no manual do equipamento.

11.1.3.2 - Ordem de Adição

A ordem de adição, bem como os tempos em que tais adições devem ocorrer estão

relacionadas com as condições da instalação de tratamento existente.

11.1.3.3 - Tempo de detenção nos floculadores

O tempo de detenção nos floculadores deve ser calculado segunda a fórmula:

onde: t = tempo de detenção em minutos

V = volume da unidade de floculação em m3

n = nº de unidades de floculação

Q = vazão total da estação de tratamento em m3/s

11.1.3.4 - Gradiente Aplicado nos Floculadores

Esta informação obtém-se no projeto, podendo ser um único valor ou tratar-se de uma

gradação.

Page 79: Apostila - Tratamento de Agua

11.1.3.5 - Velocidade de Sedimentação

A velocidade de Sedimentação ou taxa de aplicação superficial dos decantadores, obtém-se

através da fórmula a seguir:

onde: Vs = velocidade de sedimentação em cm/min.

Q = vazão total da ETA em m3/s

A = área da unidade de decantação em m2

n = n0 de unidades de decantação.

11.1.3.6 - Coleta de água a ser ensaiada

Adota-se a mesma técnica usada para ensaio físico-químico com volume, obviamente,

suficiente para proceder a toda série de ensaio.

11.1.3.7 - Realização do Ensaio

A faixa de dosagem a ensaiar é atribuição do analista, que deve conhecer o comportamento

prévio da água, a fim de que a dosagem ótima procurada esteja na faixa considerada. No caso

de existir mais de um produto a ensaiar, deve-se variar apenas a dosagem de um deles, isto

para se tirar melhores conclusões na análises dos resultados. A ordem de adição e tempo

devem obedecer as condições da estação de tratamento.

Pipetados os volumes dos produtos a ensaiar, na agitação rápida do Jar-Test, o valor do

gradiente, velocidade nesta etapa é bem inferior ao existente na ETA. Por isto neste ensaio

adota-se um valor de gradiente mínimo de 150 s-1 durante um minuto.

Após a agitação rápida, inicia-se o processo de floculação, cuja duração, bem como o

gradiente de velocidade, devem ser aplicados em função do comportamento da estação de

tratamento.

Após o processo de floculação, inicia-se a decantação. O tempo de decantação bem como a

profundidade da coleta da amostra devem ser tais que, dividindo a profundidade em cm pelo

tempo em minutos, seja encontrado um valor igual ao da velocidade de sedimentação ou taxa

de aplicação superficial existente nos decantadores da ETA.

Page 80: Apostila - Tratamento de Agua

O coletor com diâmetro interno não superior a 4mm, deve dispor de curva e escala.

Figura 11.1 - Coletor de Amostra

Posicionando o coletor com o nível da água nas marcas de 5 ou 10, coletam-se amostras a 5 e

10 cm de profundidade, bastante para isto determinar em que tempo se deve processar a

coleta. Para o funcionamento do coletor deve-se aplicar um sinfonamento durante o processo

de floculação e mantê-lo através da colocação de uma pinça ou torneira que feche um tubo

plástico que leva a amostra do coletor para o frasco de recepção. A coleta em cada copo deve

ser efetuada simultaneamente. Um volume inicial de cerca de 10 mL deve ser desprezado,

recolhendo-se a seguir, não mais do que 200 mL da amostra e com cuidado de que todos eles

devem ser iguais para cada copo.

A freqüência de ensaio deve ser em função das alterações ocorridas na água a ser tratada.

11.1.3.8 - Resultados

Após as realizações das análises, deve-se construir vários gráficos que expressem as

variações dos parâmetros de pH, cor e turbidez, em função da variação das dosagens de

sulfato de alumínio, cal e outros que venham ser usados.

A análise efetuada nos gráficos permite determinar as dosagens recomendadas, bem como dar

uma idéia da qualidade esperada da água a ser tratada.

11.2 - Alcalinidade

11.2.1 - Informações

O conhecimento da alcalinidade na água é importante para efeito na dosagem do coagulante e

auxiliares e no controle do tratamento.

A alcalinidade é uma medida dos constituintes alcalinos na água.

11.2.2 - Causa

Page 81: Apostila - Tratamento de Agua

A alcalinidade é causada por sais alcalinos principalmente de Sódio e Cálcio e mede a

capacidade da água em neutralizar os ácidos.

A presença de bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos (Sódio, K, Ca e Mg), juntos com pH,

permitem por meio de gráfico obtermos o CO2.

pH > 9,4 hidróxido e carbonatos (alcalinidade cáustica)

8,3 < pH < 9,4 carbonatos e bicarbonatos

4,4 < pH < 8,3 apenas bicarbonato.

O sistema químico predominante na água natural é o equilíbrio dos íons de bicarbonato,

carbonato e ácido carbônico, tendo usualmente maior prevalência o íon bicarbonato.

Uma água pode ter uma baixa alcalinidade mas um relativamente alto valor de pH e vice-versa.

Isoladamente, a alcalinidade, pode não ter maior importância, como indicador da qualidade de

água, todavia é muito importante, para o controle do processo de operação do tratamento de

água. Baixos valores de alcalinidade podem dificultar a saturação da água pelo CaCO3, que

previne a corrosão nas partes metálicas do sistema de abastecimento.

Em concentrações moderadas na água de consumo humano, a alcalinidade não tem nenhum

significado sanitário. Contudo, em níveis elevados, pode trazer sabor desagradável.

Nenhum valor de alcalinidade consta nos padrões de qualidade de água pesquisados. Portanto

não se pode recomendar nenhum valor desejável, devido ao fato da alcalinidade estar sempre

associada a outros constituintes.

11.2.3 - Importância da Alcalinidade

Na água bruta a alcalinidade é importante, uma vez que participa do processo de coagulação,

pois a coagulação requer uma quantidade de alcalinidade igual a metade da quantidade de

sulfato de alumínio adicionado para produzir flocos. Se essa alcalinidade não é suficiente, a

coagulação será incompleta e o sulfato de alumínio solúvel sobrará na água.

Para evitar esse inconveniente empresta-se alcalinidade a água, através de uma base,

geralmente cal, para completar a coagulação ou manter a alcalinidade suficiente para impedir

que a água floculada seja corrosiva.

A alcalinidade tem também importância no controle da corrosão da água tratada.

11.2.4 - Determinação da Alcalinidade

Page 82: Apostila - Tratamento de Agua

Reagentes: ácido sulfúrico N/50 e os indicadores metil orange e fenolftaleína.

Análise

a) pipetar 100 mL de amostra e introduzir num erlemnyer de 250 mL e adicionar 3 gotas de

fenolftaleína.

Desenvolvendo uma coloração rósea, titular com ácido sulfúrico N/50, até o total

desaparecimento da cor.

O volume de ácido sulfúrico gasto (mL), multiplicar por 10 para encontrar a alcalinidade em

carbonato de cálcio ( mg/L).

Não desenvolvendo a cor rósea na amostra ou então após o descoloramento da fenolftaleína,

adicionar 3 gotas de metil orange e titular com ácido sulfúrico N/50, até a formação de leve

coloração vermelha.

O operador deve anotar o volume total de ácido sulfúrico N/50 gasto, ou seja, o ácido sulfúrico

gasto, quando da titulação após a adição de fenolftaleína e após a adição do metil orange.

A alcalinidade Total é a alcalinidade a fenoltaleína mais a alcalinidade ao metil orange.

11.3 - COr

11.3.1 - Introdução

A cor na água é causada pela presença de íons metálicos, principalmente ferro e manganês,

de plancton, de algas, de húmus, de ligninas e produtos de sua decomposição (taninos, ácidos

húmicos) e efluentes industriais.

A cor na água dependendo do pH da mesma aumenta com sua elevação.

A cor torna a água esteticamente inaceitável para uso doméstico, bem como em alguns casos,

para uso industrial.

Para sua determinação utilizam-se os seguintes métodos:

a) a amostra pode ser comparada com solução - padrão cor;

b) comparação efetuada em aparelhos comparadores;

c) por equipamento espectrofotométrico.

Page 83: Apostila - Tratamento de Agua

11.3.2 - Definições

a) cor aparente - é a cor conferida pelas substâncias dissolvidas e também pelas substâncias

em suspensão;

b)cor real - é a cor da amostra da qual se removeu as substâncias em suspensão, causadoras

de turbidez;

c) unidade de cor - é dada por 1 mg de platina na forma de cloro platinado, dissolvido em 1000

mL de água destilada, na presença de cobalto em quantidade adequada para comparação com

águas nativas.

11.3.3 - Coleta de Amostras

a) as amostras podem ser coletadas em frasco de vidro ou de plástico com volume suficiente

para

200 mL;

b) as amostras coletadas, mas não analisadas imediatamente, deverão ser preservadas até 24

horas em recipiente com temperatura de 4 ºC, evitando incidência de luz;

11.3.4 - Resultados

A cor é expressa por: m g Pt /L = C.F

onde: C = leitura de cor da amostra

F= fator de diluição = volume da amostra diluída

11.4 - Medida do pH de uma Água

Existem dois métodos para determinação do pH o potenciométrico e o colorimétrico

Objetivos:

Através de conhecimento do potencial hidrogeniônico de uma água, permite-se controlar a:

- corrosão;

- quantidade de alúmens necessária a coagulação;

Page 84: Apostila - Tratamento de Agua

- proliferação de pequenos seres animais e vegetais;

- capacidade do tanque de coagulação.

Material necessário usando o método potenciométrico

- potenciometro completo;

- béqueres;

- pisseta lavadora;

- papel de filtro;

- solução tampões de pH = 4,0 e pH = 7,0;

- amostra.

Para determinar o pH da amostra faz-se antes a calibração do equipamento e em seguido a

medida do pH da amostra.

11.5 - Demanda de cloro de um água

Objetivo

Calcular a quantidade de cloro necessário para desinfectar quimicamente uma água.

Materiais Necessários

- conta-gotas;

- vidros de 1 litro, de boca larga, com marca aos 200 mL;

- bastão de vidro;

- termômetro de haste.

ReAgentes - HipoclorIto de Cálcio ou Sódio.

Execução

Page 85: Apostila - Tratamento de Agua

- faz-se inicialmente uma solução de Hipoclorito com 4 g/L de cloro ativo;

- enche até a marca de 200 mL, dez vidros de boca larga, com água de amostra e sob agitação

coloca-se 1 gota no primeiro, 2 gotas no segundo e assim sucessivamente de modo que no

10o receba 10 gotas;

- Dessa forma o primeiro vidro recebe 1 p.p.m de cloro ativo e o 10o 10 p.p.m;

- Deixa em repouso durante 30 minutos e em seguida determina em cada vidro o teor de cloro

residual;

- A demanda de cloro corresponde à diferença entre o cloro adicionado e o que restou (cloro

residual).

11.6 - Determinação do Cloro Residual

Os métodos mais conhecido para determinação do cloro residual são: método do iodo e o

colorimétrico.

Objetivo

Conhecer o teor de cloro ativo que permanece após a cloração da água, a 20C. Pelo método

colorimétrico de disco completo e o reagente orto-tolidina.

11.7 - Determinação de Cloretos

Objetivo

A determinação do teor de Cloreto em uma água permite-se obter informações sobre o seu

grau de mineralização ou indícios de poluição.

11.8 - acidez total em águas

Objetivo

Permitir conhecer e corrigir adequadamente a acidez nas águas devido ao CO2 , ácidos

minerais e sais hidrolizados.

11.9 - Determinação da matéria orgânica

Método do permanganato (oxigênio consumido)

Page 86: Apostila - Tratamento de Agua

Objetivo   - Identificar a demanda química de oxigênio, em razão do teor de matéria orgânica

existente nas águas, informativo do seu grau de poluição.

11.10 - Determinação do Nitrogênio Amoniacal

Objetivo - Verificar se existe na água contaminação microbiologica ou química recente. As

águas que contém N. amoniacal são consideradas de poluição recente e altamente perigosas a

saúde.

11.11 - Turbidez

A turbidez determinada em turbidímetro representa uma evolução dos antigos fotômetros

utilizados no passado. Sua ocorrência na água reduz a transparência, em razão da presença

de material em suspensão, o qual reflete a luz, dificultando consequentemente sua passagem

pela solução. Pois as soluções verdadeiras não dispersam a luz, isto acontece apenas com as

soluções coloidais e outras onde hajam partículas em suspensão.

Essas partículas em suspensão originam-se de degradação mecânica ou transformação

química ou biológica dos materiais, principalmente argilas, iodo, limo e plancton com tamanhos

variando de 0,01 à 100 micros. No meio a essas partículas encontram-se substâncias

dissolvidas causadoras da cor.

As partículas em suspensão nas águas encontram-se em movimento em razão da turbulência e

corrente de convecção no líquido e a repulsão causada pelas cargas elétricas presentes na

superfície das partículas.

A turbidez é determinada através da medida da quantidade de luz refletida em função da

grandeza de sólidos em suspensão na amostra.

11.11.1 - Aspectos Estéticos e Sanitários

No passado considerava a turbidez apenas como um parâmetro de ordem estética. No entanto

trabalhos estatísticos relacionando concentração de cloro residual, número de colônias de

coliformes fecais, casos de hepatite e poliomielite em função da turbidez e a eficácia da

desinfecção da água, tornando assim um parâmetro de importância sanitária.

11.11.2 - Turbidimetria

Com a evolução dos recursos tecnológicos foi possível desenvolver instrumentos de precisão e

sensibilidade que possibilitou entender a importância do controle da turbidez.

Até a década de 60 não existia equipamentos que detectavam valores baixos de turbidez.

Page 87: Apostila - Tratamento de Agua

11.11.3 - Turbídimetros de Comparação Visual

Esse processo foi desenvolvido por Jackson que consistia numa vela que tinha sua luz

projetada na base de um tubo de vidro que se movimentava no sentido vertical por meio de

uma cremalheira.

O operador olha pela parte superior do tubo, movimentando-o para cima, até a posição onde se

dá a difusão total da luz, correlacionando a turbidez com a distância do curso percorrido. A

calibração é feita com padrões de turbidez obtidos a partir da dispersão de material finamente

dividido em água destilada, permitindo relacionar turbidez com a concentração (em mg/L) de

sólidos dispersos na solução.

Esse processo, em razão da baixa precisão da vista humana, não permitiu medidas de turbidez

com precisão para valores inferiores a 25 unidades. Por volta de 1930, Hellige desenvolveu na

Alemanha um turbidímetro mais aperfeiçoado, apesar de adotar o mesmo princípio do de

Jackson.

As mudanças foram substituição da vela por lâmpada, com refletor, para direcionar uma maior

luminosidade sobre as partículas da amostra e a inclusão de um espelho para incidir a luz da

lâmpada na base da cuba.

Apesar do avanço as deficiências do turbidímetro de Jackson ainda permaneceram

comparadas com a qualidade de medição existente atualmente.

11.11.4 - Turbidímetria usando Absorciômetro

Os espectrofotômetros e fotocolorímetro são genericamente denominados de absorciômetros.

O funcionamento desses equipamentos consiste em: uma fonte de luz projeta energia sobre a

amostra contida numa cuba. A diferença entre a quantidade de luz que incide na cuba e a que

atravessa é captada por fotocélula e mostrada no painel do instrumento.

Esse processo apresenta falhas causadas por substâncias coloridas presentes na amostra que

absorvem parte da luz, medida como turbidez.

11.11.5- Nefelometria

Conceitua-se nefelometria como a medição da quantidade de material sólido suspenso, a partir

da luz dispersa num ângulo de 900 em relação ao feixe de luz incidente que também pode usar

um ângulo de 450 em relação a vertical.

Portanto o instrumento que efetua essa medida, utilizando uma fonte luminosa, cuba de

amostra e fotodetetor, instalado em ângulo de 450 ou 900, em relação a fonte de luz, é

denominado de Nefelômetro.

Page 88: Apostila - Tratamento de Agua

Fatores que exercem influência nas características fotométricas do Nefelômetro:

- posição angular da fonte de luz em relação ao fotodetetor;

- intensidade e comprimento de onda da fonte de luz;

- distância entre o centro da cuba de amostra à fonte de luz e ao fotodetetor;

- calibração com diferentes tipos de padrões sólidos ou suspensões com meio líquido com

índices de refração diferentes, além de partículas de conformação distintas.

Objetivando uniformizar os equipamentos nefelométricos, tornando suas leituras mais

compatíveis, existem hoje normas que regularizam as características dos nefelômetros tais

como: (ISSO n0 7027, APHA/AWWA n0 163 A e CETESB n0 L 5156).

Para reduzir as diferenças entre os Nefelômetros deverão possuir as seguintes características:

- fonte de luz - lâmpada de filamento a base de tungstênio, operando entre 2200 à 3000K de

temperatura;

- distância atravessada pela luz incidente e refletida não deve exceder 10 cm.

- ângulo da luz recebida pelo detector deve ser em torno de 900 em relação ao raio incidente.

11.11.6 - Unidades de Medida

Houve no passado muitas confusões devido a existência de várias unidades de medida de

turbidez e a adoção de diferentes materiais como padrões primários para calibração dos

instrumentos.

Unidades adotadas e posteriormente abandonadas:

- p.p.m. sílica (ou mg/L sílica) - isto usando turbidímetro de comparação visual com padrões de

suspensão de sílica onde os resultados eqüivaliam a mg/L de sílica.

- J.T.U (Jackson Turbidity Unity) - usando o turbidímetro de Jackson com padrões de

suspensão de sílica, formazina ou qualquer outro material em suspensão;

- F. T.U (Unidade Formazina de Turbidez) - os instrumentos de determinação de turbidez

passaram a ser calibrados com formazina com o objetivo de uniformizar os resultados;

Page 89: Apostila - Tratamento de Agua

- N.T.U ( Unidade Nefelométrica de Turbidez) - as unidades aferidas de turbidez, tentaram

estabelecer um referencial ignorando as características do turbidímetro ou do padrão de

calibração, isto tornou impossível correlacionar os resultados de turbidez obtidos com

equipamentos diferentes ou calibrados com padrões diferentes. Em razão dessa situação

confusa, foi estabelecido a partir da 13ª edição do “Standard Methods Waste Water”

(APHA/AWWA), editada em 1971, uma normatização técnica para corrigir esses desvios.

A partir daí ficou definido as características do nefelômetro e do padrão primário que permite

expressar, de forma mais confiável e precisa, a turbidez de uma solução, através da Unidade

Nefelométrica de Turbidez (N.T.U.). Desse modo 1 N.T.U. é a medida fotométrica de um feixe

de luz refletido a 90º por uma suspensão de 1mg/L de formazina em nefelômetro que obedece

a norma APHA/AWWA nº163 referida anteriormente.

11.11.7 - Padrões de Turbidez

Desde a utilização de nefelômetro para medida de turbidez, constatou - se que as suspensões

de sílica não apresentavam resultados com valores constantes, tendo em vista que partículas

de sílica em suspensão apresentam conformação e tamanhos diferentes para suspensão,

dificultando dessa forma reprodutibilidade de leitura.

Com o emprego de padrões de formazina foi possível medidas fotométricas reprodutíveis e

bastante proporcionais as concentrações, em razão da suspensão de formazina serem

constituídas esféricas, uniformes e com tamanhos aproximados de três microns, conforme

observação em microscópio eletrônico.

Padrão Primário de Formazina

A solução estoque de 4.000 N.T.U é estável durante 06(seis) meses e as diluições posteriores

não são confiáveis por mais de 48 horas.

Preparo da solução estoque de 4000 N.T.U.

1. dissolver 5g de sulfato de hidrazina em cerca de 400 mL de água destilada;

2. dissolver 50g de hexametileno tetramina em cerca de 400 mL de água destilada;

3. juntar as duas soluções em balão volumétrico de 1 L e completar;

4. manter a solução em repouso por 48 horas à temperatura ambiente entre 20 e 22 C. A

solução estoque deve ser conservada fresca no refrigerador e é estável durante um período de

6 meses.

11.11.8 - Princípios Gerais de Funcionamento de um Turbidímetro

Page 90: Apostila - Tratamento de Agua

A amostra, contendo partículas em suspensão, quando colocada numa cuba e submetida a um

intenso feixe de luz incidente, as partículas refletem, proporcionalmente, em ângulo de 90º a

luz original.

Essa luz refletida é detectada por uma válvula fotomultiplicadora, de alta sensibilidade e a

energia luminosa é convertida em sinal elétrico que é medido em uma escala no galvanômetro

do instrumento.

Dessa forma tanto maior for a concentração de partículas em suspensão, tanto maior será a luz

refletida e detectada(turbidez). Veja esquema na fig.11.1

Fig. 11.1

11.11.9 - Precauções a observar antes e durante a operação

1. Cubas de Amostra

Causa erros quando a leitura é feita usando cubas com paredes sujas, devido a refração

dessas impurezas. Para evitar, o manuseio deve ser feito segurando a cuba pela borda

superior.

As cubas devem ser lavadas com sabão, detergente ou com solução sulfocrômica e enxaguada

com abundante água destilada.

Para remover gotículas, usar papel absorvente.

1. Bolhas de Ar

A presença de bolhas propiciam leituras falsas.

A aderência de bolhas indica que a cuba não foi devidamente limpa.

Page 91: Apostila - Tratamento de Agua

1. Homogeneização das Amostras

A amostra antes da leitura deve ser agitada para evitar a sedimentação.

A sedimentação causa oscilação do ponteiro, não significando defeito do instrumento.

1. Conjunto de Lentes do Banco Óptico

As lentes devem ser mantidas limpas, ou seja, isentas de poeira ou incrustação, pois diminuem

a intensidade de luz.

1. Tempo para Estoque das Amostras

A amostra estocada deve ser preservada pela adição de 1g/L de cloreto de mercúrio. O prazo

limite para determinação da turbidez é de 24 horas.

12 - PADRÃO DE POTABILIDADE DE ACORDO COM A PORTARIA Nº 36/90 DO

MINISTÉRIO DA SAÚDE

12.1- Normas e Conceitos estabelecidos pela Portaria a serem observados em todo o território

Nacional:

12.1.1- Água potável : quando sua qualidade está adequada ao consumo humano;

12.1.2 - Grupo coliformes: são todos os bacilos gram-negativos, aeróbios ou anaeróbios

facultativos que fermentam a lactose com produção de aldeído, ácido e gás a 35 ºC, durante

um período de 24 a 48 horas.

12.1.3 - Coliformes fecais: são as bactérias do grupo coliformes que apresentam as

características do grupo, entretanto a temperatura de incubação é de 44,5 ºC, durante 24

horas(mais ou menos 0,2).

12.1.4 - Controle de qualidade de águas de abastecimento Público: representa o conjunto de

atividades efetuadas pelo serviço de abastecimento público de água, com o objetivo de obter e

manter a potabilidade da água.

12.1.5 - Padrão de potabilidade: conjunto de valores máximos permissíveis, das características

de qualidade da água destinada ao consumo humano.

12.1.6- Serviço de Abastecimento Público de Água(SAA): conjunto de atividades, instalações e

equipamentos destinados a fornecer água potável a uma comunidade.

Page 92: Apostila - Tratamento de Agua

12.1.7 - Sistema de Abastecimento Público de Água: constitui a parte física do sistema, ou

seja, as instalações e equipamentos destinados a fornecer água potável a uma comunidade.

12.2 - Padrão de Potabilidade

A água destinada ao consumo humano deve atender às seguintes características de qualidade

apresentadas nas Tabelas à seguir

12.2.1- Físicas, Organolépticas e Químicas

TABELA 12.1 - Valores máximos permissíveis das características físicas, organolépticas e

químicas da água potável.

CARACTERÍSTICAS UNIDADE VMP

I- Físicas e Organolépticas

Cor aparente uH (1) 5 (obs-1)

Odor Não objetável

Sabor Não objetável

Turbidez uH (2) 1 (obs-2)

CARACTERÍSTICAS UNIDADE VMP

II- Químicas

II- a) Componentes Inorgânicos que afetam a saúde

Arsênio mg/L 0,05

Bário mg/L 1,0

Cádmio mg/L 0,005

Chumbo mg/L 0,05

Cianetos mg/L 0,1

Page 93: Apostila - Tratamento de Agua

Cromo Total mg/L 0,05

Fluoretos mg/L obs-3

Mercúrio mg/L 0,001

Nitratos mg/L N 10

Prata mg/L 0,05

Selênio mg/L 0,01

II- b) Componentes Orgânicos que afetam a saúde

Aldrin e Dieldrin ug/L 0,03

Benzeno ug/L 10

Benzo-a-pireno ug/L 0,01

Clordano(Total de Isômeros) ug/L 0,3

DDT(p-p’DDT; o-p’DDT; p-p’DDE; o-p’DDE) ug/L 1

Endrin ug/L 0,2

Heptacloro epóxido ug/L 0,1

Hexaclorobenzeno ug/L 0,01

Lindano (Gama HCH) ug/L 3

Metoxicloro ug/L 30

Pentaclorofenol ug/L 10

Tetracloreto de Carbono ug/L 3

Tetracloroeteno ug/L 10

Toxafeno ug/L 5,0

Page 94: Apostila - Tratamento de Agua

Tricloroeteno ug/L 30

Trihalometanos ug/L 100 (obs-4)

1,1 Dicloroeteno ug/L 0,3

1,2 Dicloroetano ug/L 10

2,4 D ug/L 100

2, 4, 6 Triclorofenol ug/L 10 (obs-5)

CARACTERÍSTICAS UNIDADE VMP

II- c) Componentes que afetam a qualidade Organoléptica

Alumínio mg/L 0,2 (obs-6)

Agente Tenso-ativos (Reagentes ao azul de metileno) mg/L 0,2

Cloretos mg/L Cl 250

Cobre mg/L 1,0

Dureza Total mg/L CaCO3500

Ferro Total mg/L 0,3

Manganês mg/L 0,1

Sólidos Totais Dissolvidos mg/L 1000

Sulfatos mg/L SO4 400

Zinco mg/L 5

(1) uH é a unidade de escala de Hazen(de platina-cobalto);

Page 95: Apostila - Tratamento de Agua

(2) uT é unidade de turbidez, seja em unidade de Jackson ou nefelométrica.

Observações:

Obs.1 - Para a cor aparente, o VMP é 5(cinco) uH para água entrando no sistema de

distribuição. O VMP de 15(quinze) uH é permitido em pontos da rede de distribuição.

Obs.2 - Para à turbidez, o VMP é 1,0 uT, para a água entrando no sistema de distribuição. O

VMP de 5,0 uT é permitido em ponto de rede de distribuição se for demonstrado que a

desinfecção não é comprometida pelo uso desse valor menos exigente.

Obs.3 - Os valores recomendados para a concentração do íon fluoreto em função da média das

temperaturas máximas diárias do ar deverão atender à legislação em vigor.

Obs.4 - Sujeito a revisão em função dos estudos toxicológicos em andamento. A remoção ou

prevenção de trihalometanos não deverá prejudicar a eficiência da desinfecção.

Obs.5 - Concentração limiar de odor de 0,1 ug/L.

Obs.6 - Sujeito a revisão em função de estudos toxicológicos em andamento.

12.2.2 Recomendações

a) O pH deverá ficar situado no intervalo de 6,5 a 8,5;

b) A concentração mínima de cloro residual livre em qualquer ponto da rede da distribuição,

deverá ser de 0,2 mg/L.

c) A água de abastecimento não deverá apresentar nenhuma das substâncias relacionadas na

tabela 12-2, em teores que lhe confiram odor característico.

TABELA 12-2

SUBSTÂNCIACONCENTRAÇÃO LIMIAR DE ODOR

Clorobenzenos 0,1 a 3 ug/L

Clorofenóis e Fenóis 0,1 a ug/L

Page 96: Apostila - Tratamento de Agua

Sulfetos de Hidrogênio(não ionizável)

0,025 a 0,25 ug/L (em S)

d) Recomenda-se a realização de análises pelo método da medida da atividade

anticolinesterásica para verificação da presença de carbamatos e fosforados nas águas de

abastecimentos público( limite detec. do método = 10 ug/L).

12.2.3 - Amostragem

O número mínimo de amostras e a frequência mínima de amostragem a serem efetuadas pelos

serviços de abastecimento público de água deverão obedecer a tabela 12-3.

TABELA 12-3

ENTRADA DOREDE DE

REDISTRIBUIÇÃO

SISTEMA DE

DISTRIBUIÇÃO

NÚMERO MÍNIMO DE

AMOSTRAS

POPULAÇÃO

ABASTECIDA(Hab)*************** Até 50.000

50.001 a

250.000

Acima de

250.000

NÚMERO DE

AMOSTRAS1 1

1 p/ cada

50.000

4+(1 p/ cada

250.000)

FREQUÊNCIA MÍNIMA DE AMOSTRAGEM

I - CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E ORGANOLÉPTICAS

Cor aparenteDiáriaMensalMensalMensal

Turbidez DiáriaMensalMensalMensal

Sabor DiáriaMensalMensalMensal

Odor DiáriaMensalMensalMensal

pH DiáriaMensalMensalMensal

II - CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS

Page 97: Apostila - Tratamento de Agua

II - a) Componentes inorgânicos que afetam a saúde

Cádmio SemestralSemestral Semestral Semestral

Chumbo SemestralSemestral Semestral Semestral

Cromo ResidualDiário (*) (*) (*)

Cromo Total SemestralSemestral Semestral Semestral

Fluoreto Diário(**) Mensal(**)Mensal(**)Mensal(**)

Arsênio Semestral**** **** ****

Bário Semestral**** **** ****

Cianetos Semestral**** **** ****

Mercúrio Semestral**** **** ****

Nitratos Semestral**** **** ****

Prata Semestral**** **** ****

Selênio Semestral**** **** ****

II -b) Componentes Orgânicos que afetam a Saúde

Trihalometanos Mensal SemestralSemestralSemestral

Aldrin e Dieldrin Semestral**** **** ****

Benzeno Semestral**** **** ****

Benzo - a- pireno Semestral**** **** ****

Clordano(Total de Isômeros) Semestral**** **** ****

DDT(p-p’DDT; o-p’DDT; p-p’DDE; o-p’DDE)Semestral**** **** ****

Endrin Semestral**** **** ****

Page 98: Apostila - Tratamento de Agua

Heptacloro e heptacloro epóxido Semestral**** **** ****

Hexaclorobenzeno Semestral**** **** ****

Lindano (Gama HCH) Semestral**** **** ****

Metoxicloro Semestral**** **** ****

Pentaclorofenol Semestral**** **** ****

Tetracloreto de Carbono Semestral**** **** ****

Tetracloroeteno Semestral**** **** ****

Toxafeno Semestral**** **** ****

Tricloroeteno Semestral**** **** ****

1,1 Dicloroeteno Semestral**** **** ****

1,2 Dicloroetano Semestral**** **** ****

2,4 D Semestral**** **** ****

2, 4, 6 Triclorofenol Semestral**** **** ****

II - c) Componentes que afetam a qualidade Organolépticas

Alumínio Mensal SemestralSemestralSemestral

Ferro Total Mensal SemestralSemestralSemestral

Manganês Semestral**** **** ****

Agente Tenso-ativos Semestral**** **** ****

Cloretos Semestral**** **** ****

Cobre Semestral**** **** ****

Page 99: Apostila - Tratamento de Agua

Dureza Total Semestral**** **** ****

Sólidos Totais DissolvidosSemestral**** **** ****

Sulfatos Semestral**** **** ****

Zinco Semestral**** **** ****

1. (****) Coleta de amostras não obrigatórias;

2. Na determinação do número de amostras, toda fração decimal deverá ser aproximada

para o número inteiro imediatamente mais próximo;

3. (*) Analisar o cloro residual em todas as amostras coletadas para análise

bacteriológicas;

4. (**) Se houver fluoretação artificial. Quando houver fluoreto natural no manancial, a

amostragem deverá ser semestral apenas na entrada do Sistema de Distribuição;

5. As amostras devem ser representativas da rede de distribuição, independente de

quantas unidades de produção a alimentem.

12.2.4 - Bacteriológicas

1. Ausência de coliformes fecais em 100 (cem) mL de amostra.

2. Ausência de bactéria do grupo coliformes totais em 100 (cem) mL quando a amostra é

coletada na entrada da rede de distribuição.

3. Nas amostras procedentes da rede de distribuição, 95% (noventa e cinco por cento)

deverão apresentar ausência de coliformes totais em 100 (cem) mL. Nos 5% (cinco por cento)

das amostras restantes, serão tolerado até 3 (três) coliformes totais em 100 (cem) mL, desde

que isso não ocorra em duas amostras consecutivas, coletadas sucessivamente no mesmo

ponto.

4. Nos sistemas de distribuição de água sem tratamento, 98% (noventa e oito por cento)

das mastras deverão apresentar ausência de coliformes totais em 100 (cem) mL. Nos 2% (dois

por cento) das amostras restantes serão tolerados até (três) coliformes em 100 (cem) mL

desde que isso não ocorra em duas amostras consecutivas, coletadas sucessivamente no

mesmo ponto.

Page 100: Apostila - Tratamento de Agua

5. Em água não canalizada usada comunitariamente e sem tratamento (poços, fontes,

nascentes etc...), desde que não haja disponibilidade de água de melhor qualidade, 95%

(noventa e cinco por cento) das amostras devem apresentar ausência de coliformes totais em

100 (cem) mL. Nos 5% (cinco por cento) das amostras restantes serão tolerados até 10 (dez)

coliformes totais em 100 (cem) mL, desde que isso não ocorra em duas amostras consecutivas,

coletadas sucessivamente no mesmo ponto. Neste caso, deve-se providenciar a melhoria

dessa condição ou a utilização de água que apresente melhor qualidade bacteriológica,

acompanhada por inspeções sanitárias frequentes e coleta de dados epidemiológicos.

6. Se ocorrer positividade das amostras analisadas pelos órgãos responsáveis pela

vigilância da qualidade da água, o Serviço de Abastecimento de Água deverá ser notificado

para adoção das medidas corretivas e execução de novas análises, até que 2 (duas) amotras

sucessivas apresentem resultados satisfatórios, após o que informará aos órgãos responsáveis

pela vigilância da efetividade das medidas.

7. Recomendações

1. Para avaliar as condições sanitárias dos sistemas de abastecimento público de água, é

recomendado que, em 20% (vinte por cento) das amostras analisadas por mês, semestre ou

ano, seja efetuada a contagem de bactérias heterotróficas, que não poderão exceder a 500

(quinhentas) Unidades Formadoras de Colônias (UFC) por mL. Se ocorrer número superior ao

recomendado, deverá ser providenciada imediata recoleta e inspeção local. Confirmada e/ou

constatada irregularidade, deverão ser tomadas providências para sua correção. A técnica do

espalhamento em placa("Spread Plate Method") também poderá ser adotada. Na recoleta, para

verificação da colimetria positiva, recomenda-se que sejam coletadas 3(três) amostras

simultâneas, no local da amostragem e em 2(dois) pontos situados antes e depois do mesmo.

Bibliografia

1. Sistemas Urbanos de Água - Nelson Gandur Dacach

1. Sistemas de Abastecimento de Água e Esgoto - Mark J. Hammer

1. Métodos e Técnicas de Tratamento de Água - Luiz Di Bernardo

1. Manual de Saneamento - Ministério da Saúde

1. Lagoas de Estabilização e Aeradas Mecanicamente: Novos Conceitos - Sérgio R.

Mendonça.

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAboYAF/apostila-tratamento-agua