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segunda-feira, 6 de agosto de 2012

SELEÇÃO DE TÉCNICAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA

SELEÇÃO DE TÉCNICAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA
Natureza física

A rejeição de água com padrão organoléptico alterado é um comportamento de defesa intuitivo ao homem, o que muitas vezes pode significar realmente uma alteração na qualidade da água. Contudo, em alguns casos os consumidores podem rejeitar fontes esteticamente inaceitáveis, mas seguras, em favor de fontes mais agradáveis, mas potencialmente inseguras. Em vista disso, a água para consumo humano não deve apresentar cor, sabor ou odor objetáveis, por razões de aceitação pela percepção humana. As principais características físicas da água utilizadas para avaliar sua qualidade são comentadas tomando-se como referência os textos contidos em publicação da OMS.

Sabor e odor

Os sabores e odores mais comuns podem ter origem biológica: uma vez que vários organismos influem na produção de sabor e odor, tais como actinomicetos e cianobactérias; origem química: dados sobre os limites dos contaminantes químicos na água responsáveis por sabores e odores são incertos, mas pode-se exemplificar sabores e odores ocasionados pela presença de amônia, cloretos, cobre, dureza, sólidos totais dissolvidos e sulfeto de hidrogênio; origem de desinfetantes e subprodutos de desinfecção: a um residual de cloro livre entre 0,6 e 1,0 mg/L há crescente risco de problemas com a aceitabilidade da água, deve-se prevenir principalmente a formação de dicloroamina e tricloroamina, resultantes da reação do cloro com amônia, pois estes compostos têm mais baixos limites para odor do que a monocloramina.

O sabor e o odor também podem desenvolver-se durante a estocagem e distribuição da água devido à atividade microbiológica ou à corrosão de tubulações. Sabor e odor constam no padrão de potabilidade brasileiro (padrão de aceitação) apenas como critérios de referência, não constituindo análises obrigatórias. Apesar disso, sabores e odores não usuais podem servir como alerta de contaminação e da necessidade de investigação de suas origens. Além de antiestéticos, eles indicam que o tratamento ou a manutenção e reparo do sistema de distribuição podem estar sendo insuficientes. Sempre que possível deve-se procurar implementar rotinas e técnica de detecção de sabor e odor. Um fator importante que deve ser considerado com relação a estes parâmetros é que há variação significativa entre as pessoas na sua habilidade em detectar sabores e odores na água.


Cor

A cor na água para abastecimento é usualmente devida à presença de matéria orgânica colorida (basicamente ácidos fúlvicos e húmicos) associada com a fração húmica do solo. A cor também é altamente influenciada pela presença de ferro e outros metais, como constituintes naturais nos mananciais ou como produtos da corrosão. Ela também pode resultar da contaminação da água por efluentes industriais e pode ser o primeiro indício de uma situação perigosa. A fonte da cor no suprimento de água deve ser investigada, particularmente se for constatada mudança significativa.

Geralmente são aceitáveis pelos consumidores níveis abaixo de 15 UC (unidades de cor). A cor varia com o pH da água, sendo mais facilmente removida a valores de pH mais baixos. Define-se como cor verdadeira aquela que não sofre interferência de partículas suspensas na água, sendo obtida após a centrifugação ou filtração da amostra. A cor aparente é aquela medida sem a remoção de partículas suspensas da água.

Turbidez

A turbidez água deve-se à presença de matéria particulada em suspensão na água, tais como matéria orgânica e inorgânica finamente dividida, fitoplâncton e outros organismos microscópicos planctônicos ou não. A turbidez expressa, de forma simplificada, a transparência da água. A turbidez da água bruta tem grande importância, na medida em que é um dos principais parâmetros para seleção de tecnologia de tratamento e controle operacional dos processos de tratamento. Em geral, a turbidez da água bruta de mananciais superficiais não represados apresenta variações sazonais significativas entre períodos de chuva e estiagem, o que exige atenção na operação da ETA.

Valores de turbidez em torno de 8 UNT (unidades nefelométricas de turbidez) ou menos geralmente são imperceptíveis visualmente. A menos que 5 UNT de turbidez, a água é usualmente aceitável pelos consumidores. Entretanto, por causa da possível presença de microrganismos, é recomendado que a turbidez seja tão baixa quanto possível, preferentemente menor que 1 UNT. Valores elevados de turbidez de origem orgânica podem proteger microrganismos dos efeitos da desinfecção e estimular o crescimento bacteriano no sistema de distribuição. Em todos os casos, a turbidez precisa ser baixa para que a desinfecção seja eficiente, requerendo valores menores que 1 UNT; o ideal é que a turbidez média esteja abaixo de 0,1 UNT. Dados de um estudo realizado na Filadélfia sugeriram relação entre admissões em um hospital por doenças gastrintestinais e incrementos na turbidez da água tratada. Os níveis de turbidez examinados estiveram entre 0,14 e 0,22 UNT – abaixo dos padrões de potabilidade do país – sugerindo que estes padrões deveriam ser reavaliados. Apesar desta pesquisa ter sido duramente criticada, outros grupos têm sugerido que a turbidez é um potencial indicador para doenças de veiculação hídrica.

A PORTARIA Nº 2.914, DE 12 DE DEZEMBRO DE 2011, que dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, em seu anexo III, apresenta o valor máximo permitido deve ser menor que 0,5 UT, para água potabilizada por Etas convencionais e filtração direta.


Sólidos

Todas as impurezas presentes na água, à exceção dos gases dissolvidos, contribuem para a carga de sólidos. Os sólidos podem ser classificados de acordo com seu tamanho e características químicas. Quanto ao tamanho, podem ser classificados em sedimentáveis, em suspensão, colóides e dissolvidos. Na prática, a classificação é feita separando-se os sólidos apenas em dois grupos: em suspensão e dissolvidos. Os sólidos em suspensão dividem-se em sedimentáveis e não sedimentáveis. Os sólidos dissolvidos incluem os colóides e os efetivamente dissolvidos. A separação entre sólidos em suspensão e sólidos dissolvidos é feita utilizando-se uma membrana filtrante com poro igual a 1,2 µ m (valor arbitrário). Qualquer partícula não-retida é considerada dissolvida, e as que ficam retidas são consideradas em suspensão. Quanto à caracterização química, os sólidos podem ser classificados em voláteis e fixos. Sólidos voláteis são aqueles que se volatilizam a 550º C. Contudo, é impreciso caracterizar esses sólidos voláteis como orgânicos, pois existem alguns sais minerais que se volatilizam a essas temperaturas. A salinidade também está incluída como sólidos totais dissolvidos. Usualmente, é a parte fixa dos sólidos dissolvidos que é considerado como salinidade. Excesso de sólidos dissolvidos na água pode causar alterações de sabor e problemas de corrosão. Como padrão de aceitação para consumo humano, a Portaria MS 2.914/2.011 estabelece em seu anexo V o valor máximo permitido de 1.000 mg/L para sólidos totais dissolvidos na água potável. A OMS não estabeleceu um limite máximo aceitável, mas salienta que, a níveis maiores que 1.200 mg/L, os sólidos tornam a água de beber significantemente impalatável.


Temperatura

A água fresca é geralmente mais palatável que a água quente. Além disso, temperaturas elevadas da água aumentam o potencial de crescimento de microrganismos no sistema de distribuição (Legionella – doença do legionário, por exemplo, prolifera a temperaturas entre 25º e 50º C) e pode aumentar a sensação de sabor e odor, além da cor e da corrosão.

Condutividade elétrica

A condutividade elétrica da água depende da quantidade de sais dissolvidos, sendo aproximadamente proporcional à sua quantidade. A determinação da condutividade elétrica permite estimar de modo rápido a quantidade de sólidos totais dissolvidos (STD) presentes na água. Para valores elevados de STD, aumenta a solubilidade dos precipitados de alumínio e de ferro, o que influi na cinética da coagulação. Também são afetadas a formação e precipitação do carbonato de cálcio, favorecendo a corrosão

Natureza radiológica

A radiação ambiental origina-se de fontes naturais e daquelas produzidas pelo homem. Materiais radioativos ocorrem naturalmente em toda parte do ambiente, como o urânio, por exemplo, e vários componentes radioativos podem originar-se no ambiente a partir de atividades humanas, tal como o uso médico ou industrial. Segundo a OMS, a maior proporção da exposição humana à radiação vem de fontes naturais – fontes de radiação externa, incluindo radiação cósmica e terrestre, e a partir da inalação ou ingestão de materiais radioativos. Há evidências, a partir de estudos em humanos e animais, de que a exposição a doses baixas e moderadas de radiação pode incrementar a incidência de câncer em longo prazo. Também há evidências, a partir de estudos com animais, de que a taxa de malformações genéticas pode aumentar pela exposição à radiação. Efeitos agudos da radiação sobre a saúde ocorrem a altas doses de exposição, apresentando sintomas como: náuseas, vômitos, diarréia, fraqueza, dor de cabeça, anorexia levando a reduzida contagem de células sangüíneas e em casos severos a morte (WHO, 2003e).

Caracterização da água

A caracterização da água corresponde à quantificação das impurezas de natureza física, química, biológica e radiológica presentes na água. É a partir do conhecimento das impurezas presentes na água que se pode definir com segurança a técnica mais adequada para seu tratamento e é também por meio da caracterização da água que se pode avaliar se o tratamento foi satisfatório e se a água distribuída à população é segura do ponto de vista sanitário. A caracterização da água não se restringe às atividades de laboratório, previamente deve-se definir um programa que inclua os parâmetros a serem monitorados; os planos de amostragem; a forma como os dados serão armazenados, interpretados e divulgados; além de se fazer o controle de qualidade dos laboratórios responsáveis pelas análises.

Periodicidade da amostragem: Em geral, as informações sobre qualidade de água referem-se a um período (horário, diário, semanal, mensal, etc.) durante o qual esta qualidade pode variar. Por isso, a periodicidade da amostragem deve ser estabelecida de forma que as análises mostrem as variações, de natureza aleatória ou sistemática, que ocorrem na qualidade da água. A freqüência com que são coletadas as amostras deve ser estabelecida com o objetivo de se obter as informações necessárias com o menor número possível de amostras, levando em conta o aspecto custo-benefício.

TRATAMENTO DE ÁGUA

No Brasil, a prática consagrada para o tratamento de águas superficiais, na maioria das situações, inclui as seguintes etapas:

• Clarificação destinada a remover sólidos presentes na água, esta etapa ocorre nos decantadores, flotadores e filtros;

• Desinfecção destinada a inativar microrganismos patogênicos;

• Fluoretação para prevenção da cárie dentária infantil;

• Estabilização química para controle da corrosão e da incrustação da água nas tubulações, concreto, etc, trata-se de uma preocupação econômica com a integridade das instalações domiciliares e do sistema de distribuição.

Existem diversas técnicas de tratamento de água para abastecimento público, destacando-se no Brasil aquelas denominadas tratamento convencional (ou de ciclo completo) e a filtração direta, embora outras como a filtração lenta, a flotação e a filtração em membrana também sejam empregadas, mas em um número ainda relativamente pequeno de ETAs.

Técnicas mais usuais de tratamento de água

Nota: A unidade composta por dupla filtração, foi denominada de Superfiltro em projeto do Prof. Azevedo Neto em 1.975


Seleção de Técnicas de Tratamento

Basicamente, o tratamento visa remover da água os organismos patogênicos e as substâncias químicas orgânicas ou inorgânicas que podem ser prejudiciais à saúde humana. Mas além da preocupação sanitária, é exigido que a água seja esteticamente agradável, sendo necessário reduzir sua cor, turbidez, odor e sabor para que atenda aos requisitos mínimos exigidos pela Portaria 2.914/2.011 do Ministério da Saúde. Adicionalmente, a água tratada deve ser quimicamente estável, para que não provoque incrustação ou corrosão excessiva na tubulação de distribuição.

Na tabela a seguir apresenta-se uma comparação de diversas técnicas de tratamento de água, onde se pode observar vantagens e desvantagens de cada uma delas.

Características de algumas técnicas de tratamento de água

     Adaptado de Barros et al. (1995)

A qualidade da água bruta é um dos principais fatores que devem ser considerados na definição da técnica de tratamento, sendo que o afluente às ETAs com filtração lenta ou filtração direta devem apresentar valores de parâmetros tais como turbidez, cor verdadeira e coliformes totais significativamente inferiores aos de águas brutas que podem ser tratadas em ETAs de ciclo completo.

Contudo, quando ficar demonstrado que determinada água pode ser tratada por mais de uma técnica, outros fatores tais como complexidade operacional, custo de implantação e de operação e tamanho da instalação devem ser considerados. É conveniente ressaltar que o projeto das ETAs não restringe-se ao dimensionamento das unidades de tratamento. É imprescindível a existência de laboratório bem equipado e de áreas convenientemente projetadas para armazenamento e preparo de produtos químicos, que sejam garantidas condições adequadas de trabalho para os funcionários e que eles sejam treinados para exercer as funções que lhes são designadas, prevendo-se cursos periódicos de capacitação e Apostila para atualização profissional. Muitos problemas observados nas ETAs brasileiras, que levam à produção de água que não atende ao padrão de potabilidade e ao aumento dos custos operacionais, estão relacionados com o baixo nível de qualificação de parte dos operadores.

No processo de seleção da técnica de tratamento, deve-se considerar a variação sazonal das características da água bruta e não apenas valores pontuais, restritos a uma determinada época do ano.

Não há consenso em relação aos limites de aplicação de cada técnica, havendo valores distintos apresentados por autores diferentes. Na Tabela a seguir tem-se a classificação que consta na norma da ABNT relativa ao projeto de ETAs.


Dentre as técnicas mais utilizadas no tratamento de água para abastecimento público, a filtração direta é a que apresenta menor custo de implantação. Por outro lado, em geral a filtração lenta é mais vantajosa do ponto de vista de operação e de manutenção, tanto no que se refere aos menores custos quanto à maior simplicidade destas atividades. Contudo, deve-se levar em consideração que a filtração direta possibilita o tratamento de águas brutas com maior quantidade de matéria em suspensão e substâncias dissolvidas do que a recomendada para o emprego da filtração lenta. Entretanto, se devido às características físico-químicas e bacteriológicas da água bruta não for possível assegurar sua potabilização por meio daquelas tecnologias, faz-se necessário avaliar o emprego do tratamento em ciclo completo, que caracteriza as ETAs que possuem unidades de mistura rápida, floculação, decantação (ou flotação) e filtração.

É importante lembrar que as diversas técnicas de tratamento de água apresentam vantagens e desvantagens e que elas possuem limites de aplicação. O desconhecimento destes limites pode induzir a erros que custam caro, pois se a técnica de tratamento de água escolhida não for a correta, o investimento pode ser em vão pois a construção de uma ETA não é garantia de produção de água potável. A técnica de tratamento deve ser apropriada à água do manancial, além disso, a ETA precisa ser projetada, construída e operada corretamente.

Sempre que possível, a escolha da tecnologia de tratamento de água e a determinação dos parâmetros de projeto e de operação das ETAs devem basear-se em investigações em laboratório e em instalações-piloto. Contudo, as investigações também devem ser rotineiras após a inauguração da ETA para que, quando necessário, possam ser feitas alterações nos parâmetros operacionais em decorrência da alteração da qualidade da água bruta ao longo do tempo. Em geral, as ETAs de ciclo completo podem ser convertidas sem dificuldades para tratamento por filtração direta nos períodos em que a água bruta do manancial apresentar qualidade compatível com esta tecnologia, o que possibilita a redução do consumo de produtos químicos e menor geração de lodo.

Os profissionais que se dedicam a pesquisas relacionadas ao tratamento de água para abastecimento público estão sempre almejando o aperfeiçoamento ou o desenvolvimento das técnicas de tratamento de água. O objetivo primordial é assegurar a potabilidade da água distribuída à população. Contudo, é importante buscar alternativas de baixo custo que atendam a esse objetivo para viabilizar a universalização do acesso a água em quantidade e com qualidade necessárias para satisfazer os fins a que se destina.

Créditos: Plansab, UFMG,  autor

sábado, 25 de dezembro de 2010

TRATAMENTO DE ÁGUA - OSMOSE REVERSA

TRATAMENTO DE ÁGUA - OSMOSE REVERSA


Qualquer processo de tratamento de água, tem como objetivo a separação de um solvente de um soluto. Um processo de separação é um processo que permite separar componentes de uma mistura, tanto em pequena escala, como nos laboratórios, quanto em grande, como nas estações de tratamento, e diversas outras. Existem diversos processos, destinados a fins diferentes sendo que dentre os processos de separação de um soluto destacam-se:

• Destilação

• Decantação

• Evaporação

• Filtração

• Flotação

• Processos de separação por membranas

Vamos nos concentrar no processo de separação por membranas, também denominada osmose inversa, onde as membranas retêm partículas cujo diâmetro varia entre 1 e 10 Å, sendo 1 angstrom = 1.0 × 10-10 metros

As partículas retidas são solutos de baixa massa molecular como sais ou moléculas orgânicas simples, e sendo a água um solvente inorgânico, polar, chamado frequentemente de "solvente universal" tem facilmente dissolvidas muitas substâncias.

Para que seja possivel ocorrer ocorrer a separação por membranas, deve-se aplicar uma grande pressão sobre o meio aquoso, o que contraria o fluxo natural da osmose. Por essa razão o processo é denominado osmose reversa.

Os usos da osmose reversa são diversos, sempre relacionados à separação de ions. Dentre os quais destaca-se:

Dessalinização de água do mar: Tanto para consumo humano quanto para outros processos, onde a membrana de Osmose Reversa pode reduzir a concentração de cloreto de sódio de 35.000 mg/L para 350 mg/L.

Irrigação: Um dos problemas da agricultura é a acumulação de sais no solo em função da irrigação com água de rios ou poços. A partir de certo patamar os sais tornam-se nocivos às plantações. A Osmose Reversa é capaz de remover este excesso de sais de forma economicamente viável.

Alimentação de caldeiras: Caldeiras exigem água puríssima, pois a evaporação da água causa a incrustração da superfície dos tubos pelos sólidos presentes na mesma, reduzindo a transferência de calor, aumentando o consumo de combustível e o risco de explosões. A osmose reversa, têm sido o tratamento mais utilizado nestes casos.

Produção de produtos químicos: Hospitais, conglomerados farmacêuticos e laboratórios utilizam o processo de Osmose Reversa para garantira máxima pureza em seus produtos. Processos de hemodiálise são alimentados com água desmineralizada ou destilada.

Recuperação de águas residuais na indústria: Concentração de sucos, proteínas e vinho na indústria alimentícia.

A osmose Reversa

Osmose pode ser descrita como um movimento físico de um solvente através de uma membrana semipermeável, baseada na diferença do potencial químico entre duas soluções separadas por essa membrana.

O exemplo a seguir serve como demonstração e esclarecimento desta matéria. Um recipiente de boca larga com água, conforme fig. 1 é dividido no meio por uma membrana semipermeável. A linha tracejada representa a membrana semipermeável. Iremos definir a membrana semipermeável como falta de capacidade para difundir qualquer outra substância, além do solvente, neste caso moléculas de água.

                                                                        Figura 1

Agora adicionaremos um pouco de sal de cozinha (NaCl) à solução de um lado da membrana (Fig. 2). A solução de água salgada tem um maior potencial químico, do que a solução de água do outro lado da membrana. Num esforço para equilibrar a diferença no potencial químico, a água começa a difundir pela membrana, de uma lado através da água, e de outro lado para a água salgada. Este movimento é a Osmose. A pressão exercida por esta transferência de massa é conhecida pela pressão osmótica.

                                                           Figura 2

A difusão da água irá continuar até que uma das duas reservas seja conhecida. Uma reserva pode ser a solução essencialmente de equilíbrio, pelo menos até que ao ponto em que a diferença restante no potencial químico é compensado pela resistência ou perda de pressão de difusão pela membrana. A outra reserva é que a coluna em elevação de água salgada exerce pressão hidrostática suficiente para limitar outras difusões. Observando-as, podemos mensurar a pressão osmótica da solução, observando o ponto em que a pressão principal impede outras difusões.

Exercendo uma pressão hidráulica maior do que a soma da diferença de pressão osmótica e a perda de pressão da difusão pela membrana, podemos utilizar a água para difundir na posição contrária (Fig. 3), na solução de maior concentração. Isto é a osmose reversa. Quanto maior for a pressão aplicada, mais rápida é a difusão. Utilizando a osmose reversa, estamos aptos a concentrar diversos solutos, tanto dissolvidos como dispersos em uma solução.

                                                                           Figura 3

Tipos de Membranas

Existem vários tipos de membranas, podendo ser citadas as do tipo:

1. - Acetato de Celulose

2. - Poliamidas Aromáticas-Aramidas

3. - Poliamidas Hidrazidas: por serem fibras finas e ocas, possuem uma estrutura, mas fechada, possibilitando trabalhar com água do mar com salinidade de 45.000 ppm.

4. - Poliamida de composição avançada

5. - Polisulfonas – polisulfonadas:

Desempenho das Membranas

As causas abaixo podem alterar o desempenho e o tempo de vida das membranas utilizadas como osmose reversa.

1. - pH da água: a variação de pH nas faixas fortemente ácidas ou fortemente alcalinas afeta as diferentes membranas utilizadas.

2. - Temperatura: As membranas de acetato de celulose se hidrolizam, quando a temperatura da água excede 30º.

3. - Compactação ou Deformação Física: estes problemas podem acontecer nas membranas, quando as pressões de bombeamento da água bruta excedem de 90 kgf/cm2.

4. - Cloro livre: sendo o cloro livre um agente oxidante energético, ele pode afetar a maioria das membranas, sendo nestes casos, necessária a decloração da água bruta.

5. - Fouling: É produzido no interior da membrana, pela associação de sólidos suspensos e material biológico.

6. - Incrustações: na malha de membrana, a água bruta precipita dureza temporária, carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio e dureza permanente, sulfato de cálcio. A dureza temporária é impedida de precipitar, trabalhando-se com valores de pH da água bruta, entre 4,5 – 5,0. A dureza permanente é impedida de precipitar, dosando-se continuamente, um antiincrustante específico para sulfato de cálcio.


Vídeo:

Um ovo é colocado no xarope de milho durante 60 minutos para mostrar osmose. O óvulo é então colocado em água doce para mostrar o efeito inverso.

sábado, 3 de julho de 2010

TRATAMENTO DE ÁGUA EM COMUNIDADES DE PEQUENO PORTE

As Comunidades de Pequeno Porte geralmente tem o seu núcleo urbano próximo a um manancial de superfície, e apesar de poderem observar um belo caudal, não utilizam a água para consumo, em decorrência da necessidade de um tratamento adequado. Quando nas pequenas comunidades a solução de poços se mostra inviável, tem-se como conseqüência uma deficiência no abastecimento de água tendo em vista que o tratamento convencional, das águas de superfície tem-se mostrado muito oneroso, tanto na fase de implantação como na fase de operação. Como alternativa apresentamos o tratamento através da utilização de um Superfiltro, seqüenciado pela simples desinfecção, com preparo da solução em tanques em uma sala de cloração.


Superfiltro:

A superfiltração, ou dupla filtração, é uma geração de instalações de tratamento de água, aplicável às pequenas comunidades, com grandes vantagens técnicas e econômicas.

A idéia que suscitou a superfiltração decorreu de observações relativas ao comportamento dos filtros russos (clarificadores de contato). A experiência demonstra que estes filtros de fluxo ascendente realizam com eficiência, a floculação, a clarificação e a filtração da água, evitando a necessidade de tratamento prévio em floculadores e decantadores. Constatou-se na realidade que a coagulação e a floculação, realizada em meio poroso e na presença de compostos previamente precipitados, conduzem a resultados excelentes, podendo permitir considerável economia de reagentes. Assim aliando as vantagens reconhecidas dos clarificadores de contato (filtro russo), com a segurança dos filtros rápidos convencionais, surgiu então os “superfiltros” com dupla filtração. Neste caso o filtro russo realiza as funções para os quais são mais indicados, ou seja, a floculação, a sedimentação, e a filtração preliminar, competindo ao filtro convencional com leito de material mais fino, a função complementar, isto é, a filtração mais perfeita e mais segura.


Super filtro duplo de gravidade

No processo de clarificação (filtro ascendente), a água é aplicada com taxa entre 120 e 150 m³/m²/dia, a mesma taxa sendo aplicada na filtração final. A lavagem é feita com vazão entre 0,40 e 0,50 m³/min.

Material filtrante e camada suporte:

O leito de contato é projetado com uma camada de 1,00m de areia preparada com as seguintes características:

Tamanho efetivo entre 0,75 e 0,85mm e coeficiente de uniformidade inferior a 2,0
O filtro rápido compreende uma camada filtrante de areia mais fina composta de duas partes: 0,25m de areia de tamanho efetivo entre 0,45 e 0,55 mm e coeficiente de uniformidade inferior a 1,7 e 0,20 de areia grossa com tamanho efetivo entre 0,8 e 1,2 mm.

A camada suporte para ambos os casos é constituída por quatro subcamadas totalizando 40 cm.

6 a 3 mm...............9 cm
12 a 6 mm..............9 cm
25 a 12 mm............14,0 cm
30 a 25 mm.............8,0 cm

O fundo dos filtros deve ser executado com chapas perfuradas, com orifícios uniformemente distribuídos, perfazendo uma área de 0,25 a 0,35% da superfície.

Descrição do Funcionamento

A água bruta proveniente de mina, córregos, represas, ou de drenos, recebe a dosagem de coagulante comum, geralmente o sulfato de alumínio, dosado por uma bomba dosadora; e entra no espaço central do filtro ascendente, por meio de uma chapa perfurada que distribui o fluxo na camada suporte, a seguir a água flui pela camada de areia, e neste trajeto da água processa-se a sua floculação e a primeira filtração.
A seguir a água já clarificada escoa para o segundo filtro rápido, com movimento descendente da água, atravessando a camada filtrante conforme descrito anteriormente, e a chapa perfurada sendo encaminhada ao reservatório de acumulação onde receberá o cloro, e será bombeada para o reservatório de acumulação e contato com o cloro.
O sistema de lavagem dos filtros faz-se por meio do retorno do reservatório elevado, devendo, portanto processar uma manobra de registros, fazendo com que a água de lavagem entre em fluxo invertido no filtro rápido, removendo as impurezas, e descarregando em uma calha que conduz a água de lavagem para o sistema de drenagem; estando limpo o filtro rápido fecha-se a descarga da calha, e todo volume passará a verter no filtro russo, operando a lavagem em contra fluxo.


Custo


O custo de instalação do sistema de superfiltração tem custo muito inferior a sistemas de tratamento convencionais, acrescido de que as despesas de operação também são muito menores, não só pela simplicidade operacional, como pelo menor consumo de reajentes, além de que os superfiltros produzem água de excelente qualidade, com maior segurança biológica; alia-se a estes fatores as facilidades de construção, e de transporte, razão de sua seleção para projetos de abastecimento de água em comunidades de pequeno porte.