Básico da Água Básico de Filtração • Funções vitais do corpo • 60% a 70% do peso corporal • Regula a temperatura corporal • Atividade muscular • Digestão e evacuação do organismo • Transporte: nutrientes, oxigênio, anti-corpos Cérebro-75% Pulmões-86% Coração-75% Fígado86% Rins-83% Sangue-83% Água Fonte de Vida A importância da Água Músculos-75% Como se divide a água no planeta: • 97,5 % salgada • 2,5 % em geleiras e reservas subterrâneas • 0,007 % doce de fácil acesso O Brasil tem 12 % da água doce corrente do mundo. Cerca de 1,4 bilhões de pessoas não têm acesso a água limpa. O preço médio da água tratada no mundo é de U$ 1,80 por m3. A agricultura é o maior consumidor de água do planeta, com uma média de 70 % do consumo. Deixando de beber água, uma pessoa tem apenas 3 dias de vida: em 72 horas o corpo perde 13 litros de água. Uma pessoa pode resistir até 40 dias sem alimento. Água Fonte de Vida Curiosidades Sobre a Água Ciclo Hidrológico •30% da água não volta a evaporar e permanece na terra estocada sob forma de: •Aqüífero: bolsa de água no subsolo •Água de superfície: rios, lagos, oceano, mar, etc. Água Fonte de Vida De onde vem nossa Água Aquífero Guarani Água Fonte de Vida Processo Contaminação A água encontrada na natureza sempre terá as mais diversas substâncias dissolvidas. Algumas dessas substâncias podem ser benéficas e outras danosas à saúde humana. A água sempre terá substâncias em suspensão. A água sempre estará sujeita a contaminação por microorganismos que são prejudiciais a saúde humana. Mesmo quando uma água é considerada segura, o seu aspecto estético pode estar distante do desejável. Água Fonte de Vida Vale Lembrar Contaminante Causas/Problemas Turbidez Partículas em suspensão: visíveis e invisíveis Gosto e Odor estranhos (bolor, terra, peixe) Algas, húmus, bactérias naturais das fontes de água Cor Ferro e cobre deixam água marrom Manganês deixa manchas pretas em louças Gosto metálico Excesso de metais Gosto/cheiro cloro Adição de cloro nas ETAs Problemas que afetam Nossos Sentidos • Filtração: Processo de separação de material particulado (sólido), de um fluido (gás ou líquido), pela passagem deste fluido através de um meio poroso permeável. • O filtro entope com a quantidade de contaminantes e não com o volume de fluido que passa por ele. • A velocidade de entupimento é determinada pela quantidade de contaminantes e pela área do filtro. Definição Filtração 2 mm 15 m m Menor partícula visível a olho nu 40 m m Leveduras 3 mm 5 mm Glóbulo Vermelho 8 mm Bactérias ~0,5 mm Pólen 20-80 mm Areia da praia 200-500 mm Farinha (Tamanho do cabelo humano) 60 mm Tamanhos Relativos Partículas Contaminantes 75 m m Filtração de profundidade Filtração de superfície Filtração por adsorção Modos de Filtração 0 Max 0 Max Se o fluido está limpo, ou se o filtro deixa passar todas as partículas, o filtro não entope. Quem entope são as partículas Como percebemos que o filtro está entupindo? Pela queda da vazão O que é Diferencial de pressão ? É a pressão na entrada menos a pressão na saída do sistema de filtração. P1 P2 DP = P1 – P2 P1 > P2 Entupimento do Filtro Água Potável: Água para consumo humano cujos parâmetros microbiológicos, físicos, químicos e radioativos atendam ao padrão de potabilidade do Ministério da Saúde e que não ofereça riscos à saúde. A Água fornecida pelas redes públicas é tratada para torná-la potável. A Água de outras fontes, subterrânea ou de superfície, deverá ser tratada para adequar ao consumo. Os problemas de qualidade de água podem ser classificados em três grupos: - Risco para a saúde - Estéticos (ou cosméticos) - Corrosão/ incrustações Água Potável Definição • Bactérias ou substâncias tóxicas nas águas de fornecimento local ou poços privados: Descarga de esgotos ou indústrias, derrame de herbicidas, ou produtos químicos no aqüífero ou no sistema de água. • Presença de material particulado: Sedimentos de calcários, argila ou ferrugem. • Gosto desagradável, tipo salobra, metálica ou de cloro: Invasão de água salgada, cloração excessiva, pH muito baixo, alta alcalinidade. • Cheiro desagradável, mofo, ovos podres, ou de óleo/gasolina: Material orgânico, gás sulfídrico na água, derrames de óleo/gasolina. • Água com coloração, amarelada, marrom ou vermelha ou turva: Taninos, ferro oxidado, excesso de ar no sistema de água. Água Fonte de Vida Riscos à Saúde Problema Roupas e artefatos tingidos Lama vermelhomarrom Água com cor Possível Sintoma Contaminante Vermelho ou marrom - Ferro Preto - Manganês Verde ou azul - Cobre Bactéria do ferro - Ferro Nevoenta Preta Vermelha Marrom ou amarela Água Problemas Visíveis - Turbidez SH2 Manganês Ferro Ferro Compostos húmicos tânicos Problema Gosto e cheiro esquisitos Sintoma Ovos podres Metálico Água corrosiva Salobra Séptico, mofo, terra Cândida/alvejante Depósitos, crateras Água Problemas Visíveis Possível Contaminante - SH2 - pH, índice de corrosão - Ferro, zinco, cobre, chumbo - TDS, cloretos - Bactérias coliformes - Cloro - Índice de corrosão, pH, cobre, chumbo Arsênico Asbesto Bário Cádmio Cloretos Cloro** Cromo Cor Cobre Endrin Fluoretos Giardia (cistos) Dureza Ferro (Fe2) Ferro (Fe3) Chumbo*** Lindane Manganês Alumínio Opções de Sistemas* Filtração Carvão ativado Alumina ativada Osmose inversa Troca catiônica Leito mineral Troca aniônica Destilação Tratamentos Segundo Problema ou Poluente Tratamentos Segundo Problema ou Poluente 2,4,5-TP Silvex 2,4-D Zinco Voláteis Org. VOC Turbidez Toxafeno Prata Sulfatos Ácidos tânicos Gosto e Cheiro TDS THM Selênio Radônio Rádio Pesticidas, Herbicidas, PCB Particulados Nitratos Mercúrio Metoxicloro Opções de Sistemas* Filtração Carvão ativado Alumina ativada Osmose inversa Troca catiônica Leito mineral Troca aniônica Destilação Processos Filtração Adsorção Neutralização Abrandador Métodos - Cartuchos - Areia, Antracito, Calcita - Carvão ativado, Multi-Media - Carvão ativado - Resinas de troca iônica (cor) - Alumina ativada - Calcita, Óxido de magnésio - Carbonato de sódio - Dosagem química, Ácido acético - Resinas de troca iônica Processos de Tratamento de Água Processos Oxidação Métodos - Aeração - Meio catalisador - Dosagem química, Cloro, etc. Desinfeção - Dosagem química, Cloro, etc. - Lâmpadas ultravioleta (UV) - Ozonização - Destilação Dessalgação - Osmose inversa Desmineralização - Destilação - Resinas de troca iônica Processos de Tratamento de Água Quais são os recursos para identificar muitas das reclamações sobre a qualidade de uma determinada fonte de água e os métodos pelos quais águas problemáticas podem ser processadas para vencer as condições objetáveis? Veja a seguir Água Fonte de Vida Solução Problemas Sintomas Borra de sabão e resíduos calcários em pias e banheiras. Depósitos e incrustações esbranquiçadas em tubulações, aquecedores, panelas e chaleiras. Água Dura Causa Sais de cálcio (calcário) e magnésio na água bruta com dureza total de mais de 20 ppm como CaCO3 Meios de Tratamento Remover todos os sais de cálcio e magnésio com abrandador de resina de troca iônica catiônica. O limite máximo geral é de 1700 ppm de dureza total. Quando a dureza é maior que 1200 ppm instalar dois abrandadores em série (tandem). Sintomas Textura abrasiva da água durante o lavado ou formação de resíduos nas pias e banheiras. Água Áspera Causa Meios de Tratamento Excesso de areia fina ou Instalar um filtro fino ou silte na água que passa de membrana. Ver através da peneira do "Turbidez". poço ou coagulação de um estágio de tratamento. Sintomas Aromático, cheiro de peixe, fungos, terra, ou madeira. Cheiro de cloro, "água de cidade". Causa Geralmente são causados pela presença de matéria orgânica inofensiva encontrada em fontes de água superficial Cloração excessiva em fontes de água públicas ou poços privados. Água com Cheiro Meios de Tratamento 1- Filtro de leito de carvão ativado, ou 2- Cartuchos filtrantes de carvão ativado para usos de água para beber e cozinhar 1- Desclorar com filtros de leito de carvão ativado, ou 2- Cartuchos filtrantes de carvão ativado para usos de água para beber e cozinhar Sintomas Causa Cheiro de "ovos 1- Gás sulfídrico (H2S) podres" em águas diluído na água bruta. sulfurosas e/ou Geralmente presente em descoloração de águas com conteúdo de talheres de prata. ferro e baixo pH. Manchas amarelas ou pretas em 2- Presença de bactérias acessórios de redutoras de sulfato na banheiro. água bruta, formação de Descoloração de traços de H2S, geralmente chá, café e outras no lado de água quente. bebidas assim como distorção da 3- Reação dos ânodos de aparência e cheiro magnésio em de alimentos aquecedores de água e cozidos. águas brandas (aquecedores elétricos e a gás). Água com Cheiro Meios de Tratamento 1- Remoção com filtro de zeolita de manganês (greensand) até 6 ppm de H2S, com pH menor que 6,7. 2- Acima de 6 ppm de H2S, cloração constante seguida de filtração e descloração 1- Desinfetar toda a tubulação com alvejante domiciliar e fazer prétratamento de cloração para eliminar esta bactéria rara. Se desejado usar um filtro de leito de carvão ativado. 1- Remover a barra de magnésio do aquecedor 2- Usar outra alternativa de ânodo tal como alumínio. Sintomas Causa Cheiro de 1- Vazamento do detergente, a água sistema sanitário na espuma quando sai fonte de água da torneira. Cheiro subterrânea. de fossa séptica. 2- Despejo acidental de Ver Nitratos detergente no sistema de água ou no poço. Cheiro de gasolina Vazamento em tanques ou óleo de combustível (hidrocarbonetos) (gasolina, óleo diesel ou petróleo) permitindo derrame na fonte de água ou aqüífero. Água com Cheiro Meios de Tratamento 1- Localizar e eliminar a fonte de vazamento, e depois clorar fortemente o poço. 2- Filtro de leito de carvão ativado poderá absorver quantidades limitadas de detergente. Sem tratamento residencial. Localizar e eliminar o vazamento. O carvão ativado pode absorver óleo e gasolina (hidrocarbonetos) por curto tempo. Sintomas Causa Ocorre naturalmente pela Cheiro de gás degradação de matérias orgânicas metano ou água nevoenta. em: a- campos de poços de petróleo, ou b- áreas residenciais construídas acima de velhos aterros sanitários derramando em aqüíferos e poços. Cheiro de fenol Despejos industriais vazando nas fontes de água superficiais e (cheiro subterrâneas. químico) Água com Cheiro Meios de Tratamento Sistemas de aeração comerciais/residenciais com a exaustão apropriada e rebombeio da água. Filtros com meio de carvão ativado podem absorver durante pouco tempo. Localizar e eliminar a fonte ou procurar um nova fonte de água. Meios de Tratamento Sintomas Aroma salgado ou salobre da água. Efeito laxante em alguns casos. Causa 1- Elevado conteúdo de sódio ou magnésio (NaCl, NaSO4, MgSO4) Água com Gosto 1- Sistema residencial de tratamento não-econômico para sódio acima de 1800 ppm. 2- Deionizar somente água potável com leito misto descartável (resinas aniônica/catiônica), ou 3- Osmose inversa somente para água potável ou de cozinha, ou 4- Sistema residencial de destilação somente para água potável ou de cozinha Sintomas Aroma salgado ou salobre da água. Efeito laxante em alguns casos. Causa 2- Defeito de funcionamento do abrandador derramando salmoura nas tubulações de água. Gosto alcalino. Elevado conteúdo de Tingimento dos menerais dissolvidos utensílios de (TDS) e alta alcalinidade cozinha de alumínio na água bruta (SO4, Cl, HCO3) Água com Gosto Meios de Tratamento Abrir a torneira de água fria e enxaguar o abrandador. Fazer manutenção para corrigir o problema no abrandador. 1- Tratamento residencial não-econômico (dureza total compensada maior que 3000 ppm). 2- Reduzir TDS para limites mais baixos por meio de RO para água potável e de cozinhar. Sintomas Gosto metálico Acidez de água de mina Causa 1- pH da água muito baixo na faixa de 4,5 a 5,5 2- Elevada concentração de ferro (acima de 3,0 ppm de ferro) pH abaixo de 4,5 com acidez mineral Água com Gosto Meios de Tratamento 1- Corrigir com meio filtrante do tipo calcita (ver água ácida) 2- (Ver água com ferro) Adição química, carbonato de sódio ou soda cáustica. Sintomas Escurecimento e pitting de pias e utensílios de aço inoxidável em lavadoras de pratos comerciais. Água Corrosiva Causa Meios de Tratamento 1- Elevado conteúdo de 1- Utilizar outros metais cloro (Cl-) na água. resistentes ao cloro. 2- Secagem a alta 2- Reduzir o TDS, temperatura cria incluindo conteúdo de concentração de cloro cloretos por meio de acelerando a RO parcial, fluxos corrosão. divididos. Sintomas Causa Perfuração de tubulações de cobre e pitting de acessórios de bronze, especialmente em sistemas de água quente onde o pH está próximo do neutro. Alguma descoloração verdosa pode aparecer nos acessórios de tubulação. Corrosão pelo oxigênio geralmente encontrada em fornecimentos de água superficial e em águas de poço profundo em regiões áridas. Aquecendo a água com alto O2, o oxigênio se libera e ataca as superfícies metálicas. Água Corrosiva Meios de Tratamento Adição química com pequenas quantidades de polifosfatos e/ou silicatos de sódio para proteger do ataque as superfícies metálicas. Sintomas Lodo, silte, argila e sedimentos na água Areia, cascalho, silte ou substâncias argilosas Água Turva Causa Material em suspensão em águas superficiais arrastadas após uma tormenta. Areia entrando ao sistema de poço novo ou peneira defeituosa Meios de Tratamento Filtro com meio filtrante de calcita, até limite de 50 ppm, ou meio filtrante de pedra pomes. Usar filtro de areia e/ou instalar uma peneira nova no poço Sintomas Ferrugem na água, coloração vermelha e sedimentos Fibras longas de cor cinza Água Turva Causa Água ácida causando que o ferro seja tomado no sistema de água ou causado por reparações nas linhas principais. Material orgânico na água bruta, algas, etc. Geralmente ocorre em águas de fontes superficiais. Meios de Tratamento Filtro de meio de calcita para corrigir o pH baixo, e remoção do ferro precipitado Cloração constante seguida de meio filtrante de calcita, ou de carvão ativado para desclorar. Sintomas Tingimento verde em pias e outros acessórios de porcelana de banheiro. Cor azul-verde na água Água Ácida Causa Meios de Tratamento Água que possui um 1- Meio filtrante elevado conteúdo de gás neutralizante de carbônico (pH abaixo de calcita abaixo de pH 6,8) reagindo com os 5,5; ou acessórios e conexões 2- Filtrar com leito misto de bronze e tubos de de calcita/óxido de cobre. magnésio (5x1), para vazões altas, e para corrigir pH muito baixos; ou 3- Adição de carbonato de sódio seguida de filtração Sintomas Impossibilidade de elevar o pH com meio de calcita. Descoloração verdosa e tingimento vermelho nos acessórios. Água de Mina Causa Meios de Tratamento Ácidos minerais H2SO4 e Adição química, soda HCl provenientes de cáustica ou carbonato águas de mineração de sódio. entrando na fonte de água superficial. pH abaixo de 4,3 indica presença de FMA Sintomas Manchas marromvermelhas em acessórios, louças e roupa lavada. A água se torna marrom-vermelha no cozimento ou quando aquecida. A roupa descolora quando é lavada. Ferro (Fe) acima de 0,3 ppm causa descoloração. Geralmente escurece café, chá e outras bebidas. Causa Ferro dissolvido na água da fonte (mais de 0,3 ppm Fe). A água fria parece clara nos primeiros momentos após sair da torneira. Água com Ferro Meios de Tratamento 1- Podem ser removidos 0,5 ppm de Fe por cada 17 ppm de dureza até 10 ppm com um abrandador de água e um pH mínimo de 6,7 (água sem aerar). 2- Acima de 10 ppm de Fe: cloração com suficiente tempo de retenção em tanque para uma oxidação completa seguida de filtração e descloração. 3- Em climas quentes, aerador residencial, pressurizar e filtração podem reduzir substancialmente o ferro. 4- Para mais de 20 ppm de Fe, aeração a pressão (bomba) mais filtração. Sintomas Água de coloração avermelhada com partículas vermelhas sedimentando no fundo de um copo, apôs de um curto tempo de descanso. Causa Meios de Tratamento Ferro 1- Até 10 ppm de ferro podem ser precipitado, a removidas com a zeolita de manganês água não está (greesand); se o pH é 6,7 ou mais alto; ou clara 2- Meio filtrante catalisador de silicato de imediatamente alumínio tratado com manganês (BIRM) após sair da quando o pH é de 6,8 ou o oxigênio é torneira de 15% do conteúdo total de ferro. água fria. 3- Abrandador de água descendente com boa retrolavagem, até 1,0 ppm de Fe. Até 10 ppm usar meio de calcita seguido de abrandador descendente. Ferro colhido Filtro com meio de calcita para remover o em tubulações ferro precipitado e elevar o pH para 7,0 ou velhas com pH mais alto. abaixo de 6,6. Água com Ferro Causa Meios de Tratamento Coloração marrom que não precipita Ferro orgânico (bacteriano) de crenothrix Coloração avermelhada na amostra de água após repousar 24 horas. Ferro coloidal 1- Tratar o poço para destruir a bactéria de ferro com solução de ácido hipoclôrico seguido de cloração constante e descloração com carvão ativado ou filtro de calcita. 2- Adição química de permanganato de potássio seguido de filtro com zeolita de manganês/antracito. Cloração constante e retenção com filtro seguido de descloração com filtro de carvão ativado. Sintomas Água com Ferro Sintomas Água amarelada depois de abrandada e/ou filtrada. (Leitura de cor acima de 75 unidades APHA) Tingimento amarelo em telas laváveis, porcelanas, e acessórios de banheiro. Água Amarela Causa Presença de taninos (ácido húmico) em águas que possuem compostos orgânicos inofensivos causados pela passagem da água através de solos com turfa e vegetação degradada. Meios de Tratamento 1- Absorção por meio de resinas macroporosas especiais Tipo I regeneradas com sal (NaCl) até 3 ppm; ou 2- Cloração com tempo completo de retenção seguido de filtração/descloração (acima de 3 ppm). Sintomas Tingimento de cor preta de acessórios e roupa lavada. (Conteúdo de manganês acima de 0,05 ppm causa tingimento). Água Preta Causa Meios de Tratamento Interação do 1- Filtração com meio de zeolita anidrido carbônico de manganês (greensand) ou ou matéria orgânica alumino-silicato de sódio até o com solos contendo limite de 6 ppm. Ferro e manganês. manganês combinados até 15 Geralmente ppm com pH não menor que encontrado em 6,7. combinação com 2- Filtração com meio catalisador ferro. de alumino-silicato de sódio sob condições apropriadas. Sintomas Água nevoenta quando sai da torneira. Água Leitosa Causa Meios de Tratamento 1- Alguma precipitação 1- Purgar e drenar de lodo criada durante periodicamete o o aquecimento da aquecedor de água para água, porém remover o lodo de cálcio desaparece precipitado. rapidamente. 2- Muito ar na água 2- A água geralmente fica causado pelo mau clara rapidamente após funcionamento da repousar. bomba. 3- Adição excessiva de 3- Reduzir a quantidade de coagulante sendo feita coagulante sendo na planta de adicionado e fazer a tratamento de água manutenção periódica potável. regular dos filtros. Sintomas Água nevoenta. Água Leitosa Causa Presença de gás metano (CH4) na água. Comum em águas de pântano onde a putrefação ocorre em áreas de terras alagadas. Também comum em águas de campos petrolíferos. Meios de Tratamento Aeração com a exaustão apropriada deste gás volátil e pressurizar a água produzida. O gás metano livre apresenta riscos de incêndio e explosão. Sintomas Causa Meios de Tratamento Sem cor visível, gosto ou cheiro na água. Poderá ser considerado como problema de saúde pública. 1- Poluição por despejos industriais de plantas de galvanoplastia. 2- Produtos de corrosão das tubulações casados por águas com pH baixo. 1- RO somente para água potável e de cozinhar; ou 2- Para água potável Remoção completa com deionizador de resina de leito misto descartável. 3- O abrandador de água pode remover Cu, Cd, Pb e Zn sob condições apropriadas, recomendada regeneração em contracorrente com 0,25 kg/L. Água com Metais Pesados