Filtração

Filtração

No processo de filtração é onde se é separado o sólido do líquido, ou seja, onde se removem as partículas presente na água por meio de camadas de areia e de pedras com diferentes granulometrias (areia fina, areia grossa, pedrisco e pedra) colocadas de modo com que elas preenchem os espaços vazios formados entre si, fazendo com que essas partículas fiquem retidas, e que a água já filtrada, caia em um fundo falso onde posteriormente será direcionada para desinfecção.

        Dentre os vários tipos de filtração, o que depende da demanda de água a ser tratada escolheu se a Filtração rápida de camada simples.

Filtração rápida, Fluxo ascendente.

Camada suporte retém sólidos;

Recomenda-se descarga de fundo antes da lavagem;

Recomenda-se instalar um sistema auxiliar de lavagem (tubos perfurados);

Aumento dos teores de sólidos na água pode requerer lavagem frequente dos filtros;

Granulometria

Filtro rápido de fluxo descendente de camada simples: Tamanho efetivo de 0,45 a 0,55mm / Coeficiente de uniformidade entre 1,4 e 1,6 / Espessura mínima da camada de 0,45m.

Cálculos

Dados:

• Vazão : 11,65 L/s
• Filtro rápido de camada simples
• Taxa de filtração: 180m³/(m²*dia)
• Lavagem com ar seguido de água em contra corrente
• Sistema de drenagem composto por blocos Leopold
• Taxa de filtração constante
• Numero de decantadores: 3
• Largura do decantador: 36,5cm

1. Calculo da área total de filtração

         

                                     [pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

1. Cálculo aproximado do numero de filtros

                   N = 0,773[pic 5][pic 6]

“Q=vazão em mgd (1 mgd = 3.785 m3/dia) “

Será usado 3 filtros, onde cada um será associado a um decantador.

1. Cálculo da área de cada filtro

                         Af=1,86m²[pic 7][pic 8]

“Para efeitos didáticos, será considerado uma área total de cada filtro, como 2,0m².”

1. Definição das dimensões básicas de cada filtro

Cada filtro será composto por um único canal lateral de coleta de água, com largura de 0,8m. Cada decantador tem uma largura individual de 36,5cm e admitindo-se que cada decantador associa-se a um único filtro, temos que:

0,8m + X = 4,381m                        X=3,581m[pic 9]

X*Y = 2,0m²                                          Y=0,55m[pic 10]

[pic 11]

1. Características dos materiais filtrantes

Por se tratar de camada simples, teremos apenas o antracito na composição do material filtrante. Os filtros compostos por camada única de carvão antracito, são mais vantajosos no aspecto de menor consumo de água para lavagem. No quesito, carreira de filtração, a relação encontrada entre a carreira da camada dupla pela carreira da camada simples foi de 1,70 vezes maior, sendo 30horas para a camada dupla e 18horas para a camada simples (Abreu, 2009).

Material	Altura (m)	Diâmetro efetivo (mm)	Coeficiente de uniformidade	d60 (mm)	Massa específica (Kg/m³)	Porosidade	Coeficiente de Esfericidade
Antracito	0,5	1,0	1,5	1,5	1600	0,55	0,55

1. Verificação da grandeza l/Def.

[pic 12]

1. Características da camada suporte:

Como definimos a lavagem do material filtrante sendo efetuada com ar e água, utilizando bloco “Leopold” como sistema de drenagem, a camada suporte terá a seguinte composição:

[pic 13]

1. Calculo da vazão da água de lavagem:

Será adotada uma velocidade ascensional de água de lavagem igual a 1,3 cm/s, que corresponde a uma taxa igual a 1.123,20 m3/m2/dia, que deverá proporcionar uma expansão do material filtrante em torno de 20%.