DIMENSIONAMENTO DA CALHA PARSHALL

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO        3

2. OBJETIVO        5

3. DIMENSIONAMENTO        5

3.1. COAGULAÇÃO        5

3.1.1. DIMENSIONAMENTO DA CALHA PARSHALL        6

3.2. FLOCULAÇÃO        11

3.2.1. DIMENSIONAMENTO DO FLOCULADOR        11

3.3. DECANTAÇÃO        16

3.3.1. DIMENSIONAMENTO DE DECANTADOR        17

3.4. FILTRAÇÃO        18

3.4.1. DIMENSIONAMENTO DE FILTROS        18

4.0. DESENHOS ESQUEMÁTICOS        20

5. MATERIAL DE CONSULTA        21

6. REFERÊNCIAS        22

1. INTRODUÇÃO

        Tratamento de água é o conjunto de procedimentos que auxiliam na eliminação de impurezas e agentes microscópicos capazes de contaminar a água, a fim de torna-la própria para consumo.        

As estações de tratamento de água (ETA) são locais que realizam esse processo em água captada de alguma fonte, respeitando os padrões de potabilidade estabelecidos pela Portaria número 2914 do Ministério da Saúde. Antes de ser distribuída, a água passa por processos de tratamento, cada um com várias etapas. Os processos de tratamento utilizam métodos químicos e físicos para que a água adquira as propriedades adequadas para torna-la potável e estão presentes em todas as cidades e municípios que possuem um sistema de saneamento básico.

        As etapas presentes na ETA, desde a captação até a distribuição, são as seguintes:

• Coagulação

[pic 1]

      http://estacaodetratamentodeagua.blogspot.com.br/p/fotos.html

• Floculação

[pic 2]

   http://estacaodetratamentodeagua.blogspot.com.br/p/fotos.html

• Decantação

[pic 3]                                http://estacaodetratamentodeagua.blogspot.com.br/p/fotos.html

• Filtração

[pic 4]

comusa.rs.gov.br

• Desinfecção

[pic 5]

 prominet.com.br

 

• Abastecimento

[pic 6]

http://www.saaeitapira.com.br/

        

Cada etapa precisa de instrumentos capazes de proporcionar um processo eficiente para o tratamento da água realizada na mesma, os quais precisam ser dimensionados corretamente.

2. OBJETIVO

O presente projeto foi proposto pelo professor, com o intuito de calcular e dimensionar as etapas de coagulação, floculação, decantação e filtração.

3. DIMENSIONAMENTO

3.1. COAGULAÇÃO

        

        A coagulação tem por objetivo transformar as impurezas que se encontram em suspensões finas, em estado coloidal, e algumas que se encontram dissolvidas em partículas que possam ser removidas pela decantação ou flotação e filtração. Os reagentes comumente empregados são compostos de alumínio ou de ferro. Exemplo: Al2(SO4)3.

        O sulfato de alumínio é usualmente empregado à montante de bombas, orifícios, ressaltos hidráulicos, chicanas, agitadores mecânicos, etc. As condições hidráulicas necessárias para etapa de coagulação em uma estação de tratamento de água são de grande turbulência, já que o reagente se hidrolisa e começa a se polimerizar em fração de segundos após seu lançamento na água. Um ressalto hidráulico de grande turbulência torna-se o método mais eficiente para gerar condições adequadas para um processo eficiente, sendo assim adotado o uso de uma calha Parshall para esta ETA.

        A calha Parshall é um dispositivo de medição de vazão na forma de um canal aberto com dimensões padronizadas. A água é forçada por um canal estreito, sendo que o nível da água montante do canal é o indicativo da vazão a ser medida.

        Para o dimensionamento da calha Parshall, as condições necessárias para um processo eficiente são:

•  (Gradiente de velocidade)[pic 7]
•  (Velocidade)[pic 8]
•  (Tempo de mistura)[pic 9]

[pic 10]

http://werjen.com.br/arquivos/2014/06/2.jpg

        

3.1.1. DIMENSIONAMENTO DA CALHA PARSHALL

        

Dados do projeto:

• Vazão: 1,75m³/s ou 1750 L/s
• Decantadores: 3
• Floculadores: 6

Dimensões da Calha:

• W (mm): 610 (4’)
• K: 0,505
• n: 0,634

        Dimensões padronizadas do medidor Parshall (cm):

• A: 183
• B: 179,5
• C: 152,5
• D: 193,8
• E: 91,5
• F: 61
• G’: 91,5
• K: 7,6
• N: 22,9
  

• Altura da água na seção da medição:

        [pic 11]

      [pic 12]

• Largura do Parshall na seção da medição:

• D: 1,938 m
• W: 1,22 m

   

   [pic 13]

[pic 14]

• Velocidade na seção de medição:

        [pic 15]

[pic 16]

• Vazão específica na garganta do Parshall:

                         [pic 17]

            [pic 18]

• Carga hidráulica disponível:

• N: 0,229m
• g: 9,81m/s²

           [pic 19]

[pic 20]

• Resolução da equação:         [pic 21]

            [pic 22]

[pic 23]

                   [pic 24]

• Velocidade antes do ressalto:

        [pic 25]

[pic 26]

• Altura da água antes do ressalto:

                     [pic 27]

            [pic 28]

• Número Froude:

        [pic 29]

[pic 30]

• Altura do ressalto:

          [pic 31]

[pic 32]

• Velocidade de ressalto:

                   [pic 33]

          [pic 34]

• Altura na seção de saída:

• K= 0,076 m

[pic 35]

         [pic 36]

• Velocidade da seção de saída do Parshall:

• C = 1,5252 m

          [pic 37]

[pic 38]

• Perda de carga no ressalto:

 

             [pic 39]

[pic 40]

• Tempo de mistura:

• G’: 0,915 m

         [pic 41]

[pic 42]

• Gradiente de velocidade:

• [pic 43]
• µ= 1,07.10^-4

         [pic 44]