O PROJETO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA

PROJETO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA

Sumário

1. Introdução 3

2. Memorial Descritivo 3

2.1. Unidade de Mistura Rápida – Coagulação 5

2.2. Calha Parshall 6

2.3. Unidade de Floculação 7

2.4. Unidade de Decantação 9

2.5. Cortina de Distribuição 10

2.6. Calhas Coletoras 11

2.7. Descarga de Lodo 11

2.8. Unidade de Filtração 11

2.9. Unidade de Desinfecção 12

3. Memorial de Cálculo 13

3.1. Dimensionamento da Unidade de Mistura Rápida 13

3.2. Dimensionamento do Floculador 17

3.3. Dimensionamento da Unidade de Decantação 20

3.4. Dimensionamento da Cortina de distribuição 24

3.5. Dimensionamento das Calhas Coletoras 27

3.6. Dimensionamento da Unidade de Filtração 32

3.7. Dimensionamento da Unidade de Desinfecção 35

4. Planta da Estação de Tratamento de Água 39

5. Conclusão 40

6. Bibliografia 40

 

Introdução

O projeto da disciplina é referente a uma Estação de Tratamento de Água (ETA) para o consumo doméstico.

A água bruta deve passar por um processo de tratamento antes de chegar às residências, indústrias e comércios. Nesse processo, ocorre a remoção de partículas indesejadas e a desinfecção da água para a destruição de microrganismos patogênicos.

No projeto de uma ETA, todas as unidades destinadas à remoção de partículas e desinfecção da água bruta são dimensionadas. Também são previstas as quantidades estocadas de cada produto químico que será utilizado.

Ao final do processo, a água tratada passa por testes em laboratório para que seja verificado se a sua qualidade atende aos parâmetros de potabilidade.

A vazão de projeto é igual a 170 l/s e utilizou-se a ABNT NBR 12216/92 para o dimensionamento da ETA.

Memorial Descritivo

A tecnologia adotada para este projeto é o tratamento de água por ciclo completo. A água pode conter uma variedade de impurezas, solúveis e insolúveis, dentre as quais se destacam as partículas coloidais, as substâncias húmicas e os microrganismos em geral. Para que essas impurezas possam ser removidas, é preciso alterar algumas características da água, através dos processos de mistura rápida, floculação, sedimentação, filtração rápida e desinfecção, o que constitui o tratamento da água em ciclo completo ou tratamento convencional. A figura a seguir ilustra um sistema de abastecimento se água com Estação de tratamento de Água de ciclo completo.

Figura 1: Esquema de uma Estação de Tratamento de Água de ciclo completo.

Neste tipo de tratamento a água bruta é desestabilizada pela adição de coagulantes que levam a formação de espécies hidrolisadas de carga positiva, ao serem transportadas entram em contato com as impurezas da água e as aprisionam. Esse fenômeno ocorre na unidade de mistura rápida, a qual pode ser hidráulica ou mecanizada, dependendo de fatores como vazão, condições de operação e manutenção etc.

Após a coagulação a água segue para os floculadores, onde é submetida a uma agitação mais lenta durante um período de tempo até que os flocos alcancem tamanho e massa específica suficientes para serem removidos na próxima etapa do tratamento, a decantação. Nesta etapa os flocos são removidos da água por separação gravitacional. A água decantada segue então para os filtros, onde o restante das impurezas e sólidos são removidos, e em seguida, é levada à desinfecção, onde são adicionados produtos químicos para destruição ou desativação de organismos patogênicos.

A estação de tratamento de água gera resíduos na forma de lodos acumulados nos decantadores e água de lavagem dos filtros.

Figura 2: Esquema da geração de resíduos em uma ETA de sistema convencional.

2.1. Unidade de Mistura Rápida – Coagulação

A unidade de mistura rápida é por onde passa inicialmente a água bruta proveniente do manancial. Nesta unidade, que faz parte da etapa de coagulação, ocorrerá a uniformização da água com o coagulante. Segundo a NBR 12216/92, mistura rápida é a operação destinada a dispersar produtos químicos na água a ser tratada, em particular no processo de coagulação.

A mistura rápida é realizada por uma intensa turbulência que pode ser gerada por dispositivos mecânicos ou hidráulicos. Para este projeto será adotado um misturador hidráulico, do tipo Calha Parshall, que por meio da formação de ressaltos hidráulicos permite dispersar e uniformizar a ação do coagulante. Esse tipo de misturador foi escolhido por se tratar de um dispositivo que não necessita de energia para provocar a mistura do corpo hídrico nem de tecnologia elevada para sua implantação ou manutenção. Os possíveis custos com planejamento, treinamento de mão de obra e reposição de peças também são pequenos. Outra característica importante é o fato do medidor Parshall também poder ser usado como medidor de vazão.

A intensidade da turbulência a ser gerada pelo misturador é avaliada pelo gradiente de velocidade e o tempo de mistura é definido pelo tempo necessário para as reações químicas se completarem. Segundo recomendações da NBR 12216/92 os gradientes de velocidade (G) devem estar compreendidos entre 700 e 1100 s-1 em um tempo de mistura (t) não superior a 5 s. Dessa forma, o dimensionamento será feito de modo a respeitar esses valores.

Qualquer