DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS

DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS

DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS l Cálculo do volume do floculador n Cálculo da área superficial do floculador

DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS l Cálculo da largura do floculador n Portanto, será admitido um floculador com largura total de 8, 4 m, tendo cada canal uma largura individual de 2, 8 metros

DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS O sistema de floculação será composto por três reatores em série e três em paralelo, o que irá proporcionar um total de 09 câmaras de floculação Cálculo do volume de cada câmara de floculação

DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS Cálculo da potência a ser introduzida no volume de líquido n Dimensionamento do sistema de agitação

DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS l Seleção do sistema de agitação

DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS Diâmetro do rotor selecionado n Cálculo da velocidade periférica

DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS l Quadro resumo dos cálculos finais

DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS 8, 4 m Decantador convencional Floculador 2, 8 m 12, 0 m

LAY-OUT DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA CASA DE QUÍMICA Canal de água coagulada

LAY-OUT DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA Canal de água coagulada CASA DE QUÍMICA

LAY-OUT DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA Canal de água coagulada CASA DE QUÍMICA

DECANTAÇÃO/SEDIMENTAÇÃO Definição: • Processo de separação sólidolíquido que tem como força propulsora a ação da gravidade.

SEDIMENTAÇÃO Classificação dos Processos de Sedimentação ► Sedimentação discreta (Tipo 1) ► Sedimentação floculenta (Tipo 2) ► Sedimentação em zona (Tipo 3) ► Sedimentação por compressão (Tipo 4)

SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL l l l Sedimentação Floculenta (Tipo II) Decantadores convencionais de fluxo horizontal Decantadores laminares

Velocidade de Sedimentação Força de arraste Empuxo Peso

Manancial Coagulação Polímero Agente oxidante Alcalinizante Coagulante CAP Agente oxidante TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO Floculação Sedimentação Polímero Água Final Desinfecção ente oxidante Alcalinizante Fluoretação Flúor Correção de p. H Agente oxidante Filtração

SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

SEDIMENTAÇÃO GRAVITACIONAL

SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I) ► Sedimentação discreta: As partículas permanecem com dimensões e velocidades constantes ao longo do processo de sedimentação, não ocorrendo interação entre as mesmas

SEDIMENTAÇÃO DISCRETA (TIPO I)

Sedimentação Discreta (Tipo I) 1 H 2 Vh Vs B L

Sedimentação Discreta (Tipo I) 1 H 2 Vh Vs B L Propriedade da sedimentação discreta: A dimensão física da partícula permanece inalterada durante o seu processo de sedimentação gravitacional, o que significa dizer que a sua velocidade de sedimentação é constante.

Floculação e Sedimentação Água bruta Água coagulada Água floculada Frequência relativa dp > d c Partículas sedimentáveis Diâmetro crítico Diâmetro das partículas

SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA (TIPO II) ► Sedimentação floculenta: a velocidade de sedimentação das partículas não é mais constante, uma vez que as mesmas agregam-se ao longo do processo de sedimentação.

SEDIMENTAÇÃO FLOCULENTA (TIPO II) ► Com o aumento do diâmetro das partículas há, conseqüentemente, o aumento de sua velocidade de sedimentação ao longo da altura.

Sedimentação Floculenta (Tipo II) 1 H Vh Vs 2 B L Propriedade da sedimentação floculenta: A dimensão física da partícula é alterada durante o seu processo de sedimentação gravitacional (floculação por sedimentação diferencial), o que significa dizer que a sua velocidade de sedimentação é variável.

DECANTADORES CONVENCIONAIS EM ETA’S E ETE’S

DECANTADORES CONVENCIONAIS ETA ALTO DA BOA VISTA

DECANTADORES CONVENCIONAIS ETA ALTO DA BOA VISTA

DECANTADORES CONVENCIONAIS ETA ALTO DA BOA VISTA

DECANTADORES CONVENCIONAIS ETA ALTO DA BOA VISTA

DECANTADORES CONVENCIONAIS PAR METROS DE PROJETO ► Taxa de escoamento superficial: 20 m 3/m 2/dia a 60 m 3/m 2/dia. ► (Função das características de sedimentabilidade do floco, definidas pelas etapas de coagulação-floculação) ► Altura do decantador: 3, 0 metros a 5, 0 metros.

DECANTADORES CONVENCIONAIS PAR METROS DE PROJETO 4 ► Taxa de escoamento linear (vertedor) 1, 8 l/m/s ► Re 20. 000 (Verificação) ► Fr 10 -5 ► Relação Comprimento/Largura

LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E DECANTADORES CASA DE QUÍMICA Canal de água coagulada

LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E DECANTADORES Canal de água coagulada CASA DE QUÍMICA

LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E DECANTADORES Canal de água coagulada CASA DE QUÍMICA

DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR L’ 1 H 2 Vh Vs B H/2 L 02 canais

DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR L’ 1 H 2 Vh Vs B H/4 L 02 canais n canais

DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS Vsh Vsv V 0 l Vs w Trajetória crítica h

DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS Vsh Vsv V 0 l Vs w Trajetória crítica h

DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS Vsh Vsv V 0 l Vs w Trajetória crítica h

DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS A p Equação de dimensionamento

DECANTADORES DE FLUXO LAMINAR – PLACAS PARALELAS

CONVENCIONAL X LAMINAR Decantador convencional Decantador laminar • Sc=1 (Placas planas) • Sc=4/3 (Tubos circulares) • Sc=11/8 (Tubos quadrados)

CONVENCIONAL X LAMINAR NGULO DAS PLACAS

CONVENCIONAL X LAMINAR GRANDEZA L (l/w)

DECANTADORES LAMINARES ETA RIO GRANDE (SABESP)

DECANTADORES LAMINARES ETA RIO GRANDE (SABESP)

DECANTADORES LAMINARES ETA CAPIVARI (SANASA)

DECANTADORES LAMINARES ETA CAPIVARI (SANASA)

DECANTADORES LAMINARES PAR METROS DE PROJETO ► Velocidade de sedimentação: 20 m 3/m 2/dia a 60 m 3/m 2/dia. ► (Função das características do floco, definidas pelas etapas de coagulação e floculação) ► ngulo das placas com a horizontal: 60 o

DECANTADORES LAMINARES PAR METROS DE PROJETO ► Comprimento da placa: 0, 6 metros a 1, 2 metros ► Velocidade de escoamento entre as placas: 15 cm/min a 20 cm/min ► Espessura entre as placas: 4 cm a 8 cm

DECANTADORES LAMINARES PAR METROS DE PROJETO ► Altura do decantador: 4, 0 metros a 6, 0 metros. ► Relação Comprimento/Largura 2 ► Taxa de escoamento linear (vertedor) 1, 8 l/m/s

DIMENSIONAMENTO DE UNIDADES DE SEDIMENTAÇÃO l l Vazão: 1, 0 m 3/s Velocidade de sedimentação dos flocos: 40 m/dia Número de unidades de sedimentação: 04 Profundidade da lâmina líquida=4, 5 m

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Cálculo da área

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Verificação hidráulico do tempo de detenção

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Definição da geometria do decantador Admitindo uma relação entre L/B igual a 4, temse que:

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Verificação superficial da taxa de escoamento ►Cálculo da velocidade horizontal

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Cálculo do Raio Hidráulico ►Cálculo do Número de Reynolds

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Dimensionamento das calhas de coleta de água decantada ql=vazão linear nas calhas de coleta de água decantada (l/s/m) H=altura útil do decantador (m) q=taxa de escoamento superficial no decantador (m 3/m 2/dia)

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Dimensionamento das calhas de coleta de água decantada Valor de projeto adotado: 2, 5 l/s/m

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Cálculo do comprimento total de vertedor Valor de projeto adotado: 2, 5 l/s/m

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Cálculo do comprimento total de vertedor Admitindo que o comprimento da calha de coleta de água de lavagem não exceda a 20% do comprimento do decantador, tem-se que: que

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Cálculo do número de calhas Portanto, vamos adotar um total de 06 calhas, com 9, 0 metros de comprimento

DIMENSIONAMENTO DE DECANTADORES CONVENCIONAIS l Cálculo calhas do espaçamento entre as

FILTRAÇÃO l l Perda de carga em sistemas de filtração Fluidificação e expansão de meios filtrantes Lavagem de meios filtrantes Dimensionamento de sistemas de filtração

FLOCULAÇÃO, SEDIMENTAÇÃO E FILTRAÇÃO Frequência relativa Água bruta Água coagulada dc apresenta Vs Se Vs > q, todas as partículas com diâmetro superior a dc serão removidas Diâmetro crítico Diâmetro das partículas

FLOCULAÇÃO, SEDIMENTAÇÃO E FILTRAÇÃO Água bruta Água coagulada Água floculada Frequência relativa dp > d c Partículas sedimentáveis Diâmetro crítico Diâmetro das partículas

SISTEMA DE FILTRAÇÃO SABESP - ETA RIO GRANDE Sistema de filtração !!!

SISTEMA DE FILTRAÇÃO SABESP - ETA RIO GRANDE

LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E DECANTADORES F 1 F 2 F 8 CASA DE QUÍMICA Canal de água coagulada

SISTEMA DE FILTRAÇÃO SABESP - ETA GUARAÚ

SISTEMA DE FILTRAÇÃO SABESP - ETA ABV

LAY-OUT DE ETAs ASSOCIAÇÃO FLOCULADORES E DECANTADORES F 5 F 6 F 1 F 2 Canal de água coagulada CASA DE QUÍMICA

FILTRAÇÃO Definição: Processo de separação sólido-líquido utilizado para promover a remoção de material particulado presente na fase líquida.

FILTRAÇÃO Classificação dos Processos de Filtração n Com relação ao tipo de filtração n Com relação ao tratamento n Com relação ao sentido de escoamento n Com relação ao meio filtrante n Com relação ao seu controle hidráulico

CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO n Com relação ao tipo de filtração Filtração em membrana n n Osmose reversa Nanofiltração Ultrafiltração Microfiltração

FILTRAÇÃO EM MEMBRANAS SISTEMAS DE OSMOSE REVERSA

FILTRAÇÃO EM MEMBRANAS SISTEMAS DE OSMOSE REVERSA

CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO n Com relação ao tipo de filtração Filtração em meio granular n n n Filtros lentos Filtração rápida Filtros de camada profunda

FILTRAÇÃO EM MEIO GRANULAR FILTROS RÁPIDOS POR GRAVIDADE

CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO n Com relação ao tratamento Filtração convencional Manancial Coagulação Floculação Água final Sedimentação Filtração

CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO n Com relação ao tratamento Filtração direta Manancial Coagulação Floculação Água final Sedimentação Filtração

CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO n Com relação ao tratamento Filtração em linha Manancial Coagulação Floculação Água final Sedimentação Filtração

CONCEPÇÃO DA ETA EM FUNÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA BRUTA

CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO n Com relação ao sentido de escoamento Filtração descendente Filtração ascendente

CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO n Com relação ao meio filtrante Antracito Areia ou Antracito Areia Camada simples Areia Granada Dupla camada Tripla camada

GRANULAR FILTROS RÁPIDOS POR GRAVIDADE

CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO n Com relação ao seu controle hidráulico Taxa de filtração h Antracito Areia Altura do nível d’água acima do meio filtrante • Taxa de filtração constante Com variação de nível Sem variação de nível • Taxa declinante

Porcentagem que passa (%) MATERIAIS FILTRANTES dmenor grão d 10 d 60 dmaior grão Diâmetro

MATERIAIS FILTRANTES

MATERIAIS FILTRANTES

FILTRO RÁPIDO POR GRAVIDADE

SISTEMA DE FILTRAÇÃO SABESP - ETA ABV

SISTEMA DE FILTRAÇÃO SABESP - ETA ABV

FILTRO RÁPIDO POR GRAVIDADE

SISTEMA DE FILTRAÇÃO SABESP - ETA ABV

SISTEMA DE FILTRAÇÃO ETA RIO GRANDE (SABESP)

SISTEMA DE FILTRAÇÃO ETA RIO GRANDE (SABESP)

SISTEMA DE FILTRAÇÃO ETA RIO GRANDE (SABESP)

SISTEMA DE FILTRAÇÃO ETA RIO GRANDE (SABESP)

CRITÉRIOS PARA O ENCERRAMENTO DA CARREIRA DE FILTRAÇÃO l Turbidez da água filtrada superior a um valor pré-determinado (Geralmente superior a 0, 5 UNT)

CRITÉRIOS PARA O ENCERRAMENTO DA CARREIRA DE FILTRAÇÃO l l Perda de carga igual ou superior a carga hidráulica máxima disponível (Geralmente da ordem de 2, 0 a 3, 0 metros) Carreira de filtração com duração superior a 40 horas

VISÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO Partículas Choques Partículas-Coletores Processo Físico (Transporte) Deposição Processo Químico Estabilidade do Colóide (Coagulação)