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

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.

filtro duplo
Leito filtrante duplo

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.

 corte mostrando, fundo falso, camada-suporte e camada filtrante
Corte mostrando, fundo falso, camada-suporte e camada
filtrante

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.

lavagem de filtro
Lavagem de filtro

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: Qa = V x A

V = 0,10m em 50s

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

Tf = Qa               Tf = 5529,6 m3.dia            Tf= 1197 m3/m2.dia

A                             28m2

Onde: Qa = Vazão em m3.dia

Af = Área útil do filtro

Tf= 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?

 

Tf = Qeta                                                  Tf = 0,2083 m3/s x 86400

Af x n                                                                    4 x 15m2

Tf = 299,95 m3/m2.dia

Onde: n é o número de filtros

Qeta = vazão em m3/s

Af = Área útil do filtro

Tf = 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.

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