Tratamento de Água Filtração em Areia

Qual o principal objetivo da utilização de um filtro de areia? Remoção de Turbidez Quando utilizar um filtro de areia? Quando a água apresentar elevada quantidade de contaminantes, principalmente material visível. Quando a fonte apresentar grande variabilidade de qualidade: água de captação ou de superfície Perguntas Frequentes

Retenção de sujidades grosseiras (visíveis), como barro, ferrugem, etc... Remoção da turbidez da água Em geral, é o segundo elemento que compõe um sistema de filtração, sendo o primeiro a bomba dosadora de cloro, Funciona como pré-filtro ou filtro protetor dos demais equipamentos do sistema; Pode ser um excelente pré sistema para filtros tipo bag por exemplo, contribuindo para a redução de freqüência de manutenção deste. (o filtro de areia é de funcionamento automático) Aplicação

Processo físico para remoção de turbidez da água (partículas em suspensão). Não retém materiais dissolvidos. Consiste em um filtro de pressão de leito único (homogêneo) ou misto (heterogêneo) que utiliza os espaços entre os grãos de areia para remover as partículas em suspensão da água bruta. O fluxo empregado é descendente. Deve ser empregado sempre antes de equipamentos mais nobres como por exemplo, leito de troca iônica, etc. Aplicação

Filtros de leito único (homogêneos) Leito homogêneo é aquele onde temos apenas um único tamanho de grão de areia. O processo de filtração é realizado, principalmente, na parte superior do leito. Filtros de leito único (homogêneos)

Filtros de leito misto (heterogêneos) Os filtros com múltiplos meios filtrantes são compostos de diferentes tipos de meios, arranjados em camadas e baseados na sua densidade hidráulica específica. Um exemplo deste processo de disposição de camadas ocorre com o carvão, a areia e o pedregulho ou cascalho. Devido aos diferentes tamanhos específicos de cada meio, é possível conseguir uma maior penetração na espessura do leito. Filtros de leito misto (heterogêneos)

Leito Homogêneo/ Leito Heterogêneo

Sistema típico de filtração mecânica que consiste de um tanque, meio suporte (cascalho) no fundo do tanque, o meio filtrante apropriado (areia), um tubo sifão, válvulas, controles, e tubulações necessárias. O leito ocupa cerca de 60% do volume do tanque. Filtro de Areia

Suporte do meio filtrante Interior: Tubo sifão Meio filtrante Suporte do meio filtrante Crepina Filtro de areia

Variáveis importantes A efetividade do processo de filtração depende de: O tamanho das partículas em suspensão presentes na água As características físicas do meio filtrante (areia) A vazão requerida no sistema Variáveis importantes

Característica/cuidado Característica: Os mecanismos de restrição física resultam no acúmulo de depósito na porção superior do leito, daí a necessidade de retrolavagem. Leitos de areia tem grau de retenção em torno de 40 micra. Para retenção de partículas menores aplica-se outra tecnologia, em geral cartuchos. Cuidado: Os filtros de areia podem servir como locais de cultura e proliferação de microorganismos, por essa razão é recomendável a pré-cloração da água de entrada. Característica/cuidado

Eficiência de retenção por leitos de areia em função de tamanho de partículas

Gráficos de eficiência

O mecanismo de filtração Em cada ciclo de trabalho, com o passar do tempo de filtração, é percebida a redução de poros livres, pela retenção das partículas. Isso reflete num aumento da velocidade da água através dos poros remanescentes abertos. A turbulência e o resultante aumento de contato das partículas dentro dos poros promovem a sua captura. O mecanismo de filtração

É a velocidade com que a água passa pelo leito de areia, isto é, quanto mais devagar, maior o rendimento de retenção de partículas do leito. Com velocidades muito elevadas obtém-se caminhos preferenciais que diminuem em muito a eficiência. (Queijo Suiço) Um filtro de piscina possui taxa de filtração superior aos de tratamento de água, isso significa que são menos eficientes. Taxa de Filtração

Retenção de partículas sólidas, com maior eficiência em torno de 40 micra. Não aplicável em sistemas de polimento final ou onde haja necessidade de baixíssimos níveis de turbidez, neste caso aplicar o Filtro de Areia seguido de um cartucho de sedimentos polidor. A portaria no 518 do MS permite um índice de até 5 NTU de turbidez na água. Aplicação

Dimensiona-se Leitos de Areia pela taxa de filtração desejada, no caso dos equipamentos Cuno esta variável é fixada em projeto, então basta definir o modelo por vazão de filtração. Dimensionamento

“Fervura" do leito de areia no começo da retro-lavagem Com a evolução do processo de filtração é consumido o leito limpo disponível, até a completa saturação do filtro. O leito filtrante é recuperado por meio de um processo de retro-lavagem. “Fervura" do leito de areia no começo da retro-lavagem Retrolavagem

Na medida do possível deve ser feita com a água já filtrada. A vazão de retrolavagem, se possível, deve ser cerca de 30% superior à vazão de filtração Esses cuidados ajudam a aumentar a vida e eficiência dos leitos. Retrolavagem

A porosidade dos leitos granulares depende da distribuição dos tamanhos dos grãos e da sua disposição geométrica. Porosidade

Recomenda-se substituição do leito de Areia Anualmente ou quando este apresentar algum tipo de contaminação microbiológica. Deve-se respeitar o volume de Areia máximo dentro do tanque (60%), colocar areia a mais não melhora a filtração e sim prejudica a expansão do leito na retrolavagem podendo acarretar escape de areia na saída do filtro. Troca de Areia

Tipos de Areia Dolomita Fórmula Química: CaMg (CO3)2 Composição - Carbonato de cálcio e magnésio. 30,4% CaO , 21,7% MgO , 47,7% CO2, Empregada para fornecimento de sais minerais, principalmente Magnésio.(filtros residenciais) Tipos de Areia

Zeólito O zeólito é um material de sílica alumina, com estrutura cristalina bem definida e um sistema discreto de poros, tendo em sua estrutura uma combinação capaz de separar e transformar espécies específicas. Possui aplicações na redução de ferro solúvel, manganês, nitratos, etc.. Tipos de Areia

Tipos de Areia Areia de sílica (tratamento de água) Mineral natural composto por dióxido de silício, com características cristalinas, muito abundante na crosta terrestre; Existem padrões de qualidade que devem ser atendidos. Tipos de Areia

Tipos de Areia Mineral: K2(MgFe)2Al6(Si4O10)3(OH)12 Areia verde Mineral: K2(MgFe)2Al6(Si4O10)3(OH)12 O “greensand” é um material de troca iônica com capacidade de abrandar água; O “greensand” que é tratado com permanganato de potássio é chamado de "greensand de manganês", sendo utilizado para a remoção de ferro e manganês. Tipos de Areia

Discussão Por que retrolavar o filtro de areia? Para retirar o material sólido retido durante a filtração Quando o filtro precisa ser retrolavado? Qdo a perda de carga do mesmo aumenta muito devido à saturação do leito por retenção de particulado Porque pode ocorrer crescimento microbiano dentro do leito de areia? Por ser um meio com muitos poros e devido à matéria orgânica oxidada retida neste durante a filtração. Quando o leito deve ser substituído? Qdo não conseguir mais reter particulado adequadamente, qdo ocorrer aglomeração do leito, qdo houver proliferação de microorganismos no leito. Filtro de piscina é igual aos aplicados na filtração? A principal diferença é a taxa de filtração e granulometria da areia. Discussão

Modelos 3M Automáticos FAA 2000 - 2000 litros/hora KBW 2162 S – 3000 litros/hora KBW 2471 S - 4000 litros/hora KBW 3072 S – 6000 litros/hora KBW 3072 ML - 10000 litros/hora Modelos 3M Automáticos

Composição Filtros de Areia 1 Cabeça Automática (1) Válvula By-pass (2) Tanque Uniflex (3) Tubo Sifão/Crepina (4) Cascalho (5) Areia Filtrante (6) 4 2 3 5 6 Composição Filtros de Areia

FAA 2000

Linha KBW

Em desenvolvimento Modelos Manuais