Tudo que você precisa saber sobre controle e lavagem de filtro em ETA

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Em um processo convencional de tratamento de água, a filtração é utilizada após a decantação, para remover os flocos mais leves que não decantaram.

Já falamos sobre os principais aspectos da filtração, os tipos de filtros, a operação, considerações importantes e as terminologias relacionadas a esse processo, você pode conferir todas as informações no artigo O que é e para que serve a filtração no tratamento de água.

Mas e as características, o controle e a lavagem dos filtros? Como é realizado? Vamos um pouco mais adiante?

Características

Leito filtrante duplo

A utilização do leito duplo permite um aproveitamento melhor do leito filtrante e, portanto, maior carreira de filtração.

O carvão antracito de granulometria superior ao da areia, promove uma pré-filtração cabendo à areia o papel de burilamento.

Desta maneira, leva-se mais tempo para atingir a perda de carga crítica, e opera-se o filtro de maneira mais econômica.

Como o antracito possui densidade menor que a areia, durante a lavagem do leito permanecerá na superfície sem se misturar.

Fundo dos filtros

Existem vários sistemas empregados para coleta de água filtrada e injeção de água de lavagem: fundo falso com bocais ou tubos distribuidores, sistemas de canalizações perfuradas, blocos Leopold, viguetas pré-moldadas, etc.

Controle dos filtros

O funcionamento adequado dos filtros rápidos requer algum sistema de controle para regular a hidráulica do processo.

Lavagem dos filtros

Existem duas condições para se determinar a hora de lavagem de um filtro, assim como dois critérios para a escolha do filtro a ser lavado:

• Quando o nível de água atingir um certo limite, lava-se o filtro que estiver operando há mais tempo.
• Se houver controle de turbidez no efluente de cada filtro, lava-se o filtro que apresentar pior resultado.
• Em função da carreia de filtração, isto é, do tempo de funcionamento.

Os filtros rápidos são lavados a contra-corrente (por inversão do fluxo) com vazão superior ao da filtração, de modo a promover a “fluidificação” ou expansão do leito.

O material retido no leito filtrante é removido pela ação de dois mecanismos: o efeito do esforço de cisalhamento da água sobre os grãos e o efeito de atrito entre os grãos que se chocam uns contra os outros.

Cálculo do volume gasto na lavagem de filtro

Volume utilizado na lavagem (m³) = A x 0,70m/min x T

Gasto ideal 2,0 a 2,5% do volume produzido

Nota: o tempo deve ser contado a partir da caída de água na calha.

Exemplo: Uma ETA com produção de 10L/s, ou seja, 864 m³.dia, deverá usar para lavar filtro um volume máximo diário de:

864 m³.dia …………. 100%

X ……………………….. 2,5%

X = 21,6 m³.dia

Pontos importantes:

• Efetuar registros de inspeções periódicas da camada filtrante (espessura, bolas de lodo);
• Efetuar registros de tempo médio entre lavagens;
• Efetuar lavagens nos filtros com base nos parâmetros de perda de carga ou turbidez;
• Efetuar registros de volume de água de lavagem, velocidade ascensional, taxa de filtração;
• Efetuar a drenagem das primeiras águas filtradas após o processo de lavagem

Taxa de Filtração

Exemplos:

1. a) Quando não se conhece a vazão afluente:

Fecha-se o afluente.

Após a vedação, imediatamente, verifica-se o tempo descendente num intervalo de 10 ou 15 cm da lâmina de água.

Anotar a área filtrante (somente a área do leito filtrante).

No filtro de uma ETA fechou-se o afluente e verificou-se que o nível desceu 10cm em 50 segundos.

A área da lâmina d’água foi de 32m² a área do leito filtrante é de 28m².

Qual a taxa de filtração?

Cálculo: Q_a = V x A

V = 0,10m em 50s

Portanto, Q_a = 0,10m/50s x 32m² x 86400s = 5529,6m³.dia

T_f = Q_a               T_f = 5529,6 m³.dia            T_f= 1197 m³/m².dia

A_f                               28m²

Onde: Q_a = Vazão em m³.dia

A_f = Área útil do filtro

T_f= Taxa de Filtração em m³/m².dia

V = Velocidade em m/s

A= Área medida para verificar a velocidade

1. b) Uma ETA trata 208,3 L/s tem 04 filtros com 15m² de área filtrante cada. Qual a taxa de filtração?

 

T_f = Q_eta                                                  T_f = 0,2083 m³/s x 86400

A_f x n                                                                    4 x 15m²

T_f = 299,95 m³/m².dia

Onde: n é o número de filtros

Q_eta = vazão em m³/s

A_f = Área útil do filtro

T_f = Taxa de filtração em m³/m².dia

Taxa de Filtração Ideal (areia e antracito): 180 a 360 m³/m².dia

 Espero que esse artigo tenha aclarado e complementado as instruções sobre a operação, controle e monitoramento do processo de filtração em estação de tratamento de água.