O objetivo desse experimento é ajudar o professor a mostrar aos alunos como as técnicas de separação de misturas são aplicadas nos sistemas de tratamento de água. Show Materiais e reagentes:
Procedimento Experimental: 1. Corte as garrafas pela metade, de modo a formar os recipientes da ilustração abaixo. A garrafa D deve ter um orifício lateral próximo à parte superior. Tenha cuidado ao cortar as garrafas. As extremidades que podem ser cortantes devem ser envolvidas com uma fita adesiva, de preferência. 2. Arrume o filtro na parte C conforme o esquema abaixo (de baixo para cima: 10 cm de algodão seco, 1 camada fina de carvão ativo, camada de 2cm de espessura de areia fina, 2 cm de espessura de areia grossa e 4 cm de pedras). Lembre-se que o filtro deve estar úmido antes de iniciar o experimento; 3. Misture uma colher de terra com 100 mL de água no recipiente A; 4. Aguarde 5 minutos e despeje o líquido da fase superior no recipiente B; 5. Adicione 1 colher cheia de sulfato de alumínio e uma de hidróxido de cálcio sob agitação ao recipiente B; 6. Deixe o recipiente em repouso e observe o que ocorre após alguns minutos; 7. Transfira o líquido da fase superior para o recipiente C (filtro em camadas); 8. Recolha o filtrado no recipiente D. Resultado e Discussão: O professor deve relacionar os processos feitos com os métodos de separação aprendidos na teoria e as respectivas etapas do tratamento de água. Por exemplo, por duas vezes mandou-se deixar a mistura em repouso e depois de algum tempo transferir apenas a fase superior para outro recipiente. Esse processo de separação de misturas é denominado decantação e na estação de tratamento de água a decantação é aplicada para a deposição dos flocos de sujeira no fundo do decantador. Além disso, outra etapa que foi feita e é realizada nas estações é a floculação, isto é, adição de sulfato de alumínio ou de cloreto de ferro e cal, que são substâncias que aglutinam as impurezas. A filtração também foi feita retendo as partículas que não foram separadas na decantação. O professor pode perguntar aos alunos se teve alguma fase do tratamento de água de uso doméstico que não foi mencionada nesse experimento. Uma delas foi a desinfecção, na qual os microrganismos são eliminados com a adição de cloro e em algumas estações a água recebe flúor (fluoretação), um recurso a mais para a prevenção contra cáries nos dentes. Portanto, é importante o professor ressaltar aos alunos que já que essa água não passou pelo processo de desinfecção, ela não pode ser consumida. Com todos esses processos em mente, pode-se iniciar uma discussão sobre atitudes a serem tomadas para evitar o desperdício da água doméstica e de que formas ela pode ser reutilizada. Por Jennifer Fogaça Graduada em Química Para que um projeto seja bem-sucedido, é necessária toda a colaboração da equipe de trabalho. Em um processo de purificação é o mesmo. Se cada um dos estágios do tratamento que precede o outro consegue funcionar de forma eficiente, trará como consequência o objetivo desejado: ter água potável. A filtração visa eliminar todas as partículas coloidais na água. É o último passo na remoção do material suspenso. Se a sedimentação, que é a fase de tratamento anterior, conseguir eliminar a maior quantidade de partículas de turbidez, a filtração será beneficiada substancialmente. E a desinfecção também será favorecida. Quanto menor a turbidez da água, a velocidade de reação do cloro será maior, mas essa matéria será em outra ocasião. Daí a importância do mencionado acima. Por outro lado, é importante relatar que recentemente concluímos a manutenção dos leitos filtrantes de um dos filtros que operam em nossa planta. Cada uma das camadas de areia e antracito que compõem o mesmo foi limpa, bem como a execução de manutenção preventiva no fundo falso, que é composto de drenos de PVC de 2 polegadas. “O pré-tratamento por produtos químicos serve para flocular as partículas em um tamanho maior, o que favorece a sedimentação e isso é essencial para a filtração” Qual é a estrutura e a funcionalidade de um filtro?Como mencionado, remover as partículas que não puderam ser eliminadas na sedimentação é o trabalho do filtro. O funcionamento destes é feito através de válvulas de manobra que permitem que o filtro funcione dependendo da quantidade de água disponível. Irá variar dependendo da demanda da caixa de armazenamento que possuímos. A decisão de lavar o filtro dependerá da campanha que lhe oferecemos e nas mesmas condições que estão sendo apresentadas no momento. A maioria dos filtros utilizados no tratamento da água usam o mesmo mecanismo de operação. Os principais elementos do corpo do filtro são:
Algumas das partículas removidas são argilas, lodo, microrganismos, substâncias orgânicas, incluindo algas, precipitados de alumínio, ferro e manganês. Qual é a sua classificação?Além da filtração, dependendo dos critérios utilizados, é possível realizar diferentes classificações de filtro: De acordo com a força motriz para passar a água:
De acordo com a estrutura:
De acordo com o leito:
De acordo com a metodologia de lavagem:
Que tipo de materiais utilizam?Recentemente, concordei com os propósitos didáticos, na esperança de explicar melhor o processo de filtração. Os materiais que podemos observar são (de cima para baixo) antracito, areia de sílica, cascalho 1/8 “, cascalho 1/2” e cascalho 3/4 “. Algumas das propriedades do leito filtrante que podem afetar a filtração são o tamanho, a forma, a densidade, a dureza e a porosidade. O cascalho evita que a areia passe para a drenagem dos filtros, da mesma forma, ajuda a distribuição da água de retrolavagem. Deve haver de 3 a 5 camadas de cascalho, de 0,15 a 0,45 m de altura, é variável. Também dependerá da manutenção que é dada ao filtro. Para as camadas de areia de sílica e antracito, devem ser manipuladas camadas de 20 a 30 cm. Controle de processoO objetivo do controle de processo é otimizar a operação e a exploração do filtro. A ruptura do filtro, que resultaria na ressuspensão de partículas que já foram mantidas, deve ser evitada. As fortes oscilações do fluxo e a velocidade de filtração podem, portanto, produzir esse fenômeno. Na operação do processo, um aspecto importante deve ser conhecido: a campanha do filtro. A campanha de um filtro é o intervalo de tempo decorrido entre a operação e a lavagem do mesmo. Ou seja, quanto tempo efetivo o filtro opera. Há alguns que têm uma campanha de 24 a 36 horas. Finalmente, em que nos basearemos para lavar um filtro?As condições de operação da planta serão a base, bem como as condições atuais para as quais esse filtro funciona. Exigiremos mais da unidade se houver uma baixa eficiência na sedimentação, o que não é o caso. Ao contrário, estaremos desgatando, uma vez que não é projetado para executar ambos os processos. Antes de mencionar, a campanha de filtros é importante.
Ainda há muito o que falar, nos encontraremos em uma segunda parte. Lavagem de Filtro:https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=BidhyMFgEFo Fonte: iAgua, Blog de Luis de Anda Valades, adaptado por Portal Tratamento de Água – www.tratamentodeagua.com.br Traduzido por Gheorge Patrick Iwaki |