Estudos com Jar Test: clarificação de água para abastecimento

A água potável é essencial a sobrevivência da população, devendo ser fornecida livre de contaminantes biológicos, inorgânicos e orgânicos. Assim, a partir de um controle rígido desses parâmetros, exigidos pela portaria n° 888 do Ministério da Saúde, a água bruta é tratada e fornecida para a população.

A clarificação é a etapa do tratamento que remove uma quantidade massiva de contaminantes. Dessa forma, além da escolha das operações que serão necessárias a sua realização, deve-se escolher os produtos químicos e suas dosagens para auxiliar esta etapa. O Jar Test é o meio mais eficiente para essa finalidade. Dessa forma, o teste apresentado foi realizado para obter os produtos e dosagens satisfatórias à clarificação da água bruta.

Características da água bruta

água bruta submetida ao Jar test foi fornecida por uma estação de tratamento de água do estado do Piauí, advinda da captação do corpo hídrico local. Dessa forma, com o intuito de verificar a condição inicial da água, aferiu-se os parâmetros físico-químicos pH e turbidez:

pH: 7,12

Turbidez: 117 NTU

Figura 1: aspecto da água bruta no início do Jar Test. Fonte: Próprio autor

Como mostrado na Figura 1 a água fornecida obtinha visualmente alta turbidez. Visto que não havia nenhum contaminante específico, e portanto necessidade de um químico direcionado ao seu controle, a escolha dos químicos se direcionou na redução da turbidez da água bruta.

Materiais e Químicos

Resultados

Foram realizados 2 testes, onde no primeiro foram utilizados um coagulante e um floculante. Já no segundo, foi adicionado uma pré-oxidação com o objetivo de verificar uma melhor clarificação e redução no uso de coagulante.

Série 1 de Jar Test

Para o primeiro Jar test, foi fixado 0,1 ppm de Polímeiro Catiônico e variado a concentração de Policloreto de Alumínio (PAC). Dessa forma, possibilitou-se verificar a queda da turbidez conforme o aumento de dosagem de coagulante. A Tabela 1 contém os resultados obtidos na série 1 de testes.

CUBACoagulante (ppm)TurbidezpH
SER1CUB113,51086,9
SER1CUB2275,46,9
SER1CUB340,516,66,7

Tabela 1. Valores obtidos de Jar Test variando-se a concentração de coagulante e parâmetros aferidos de cor e turbidez.
SERX: identificação da série*
CUBX: identificação da cuba*

Os resultados demonstraram uma melhora significativa na remoção de turbidez da água para SER1CUB2 utilizando 27 ppm de PAC e 0,1ppm de Polímero Catiônico. Obteve-se um valor de 5,4 NTU com redução de 95,4% na turbidez da água bruta. Portanto, SER1CUB2 foi considerado o melhor ponto, visto que o aumento na concentração de coagulante em SER1CUB3 não resultou em uma melhoria na redução da turbidez.

Figura 2: aspecto das amostras após a realização da segunda série de Jar Test.

Pode ser observado pela Figura 2 o aspecto da amostra ao final da primeira série de Jar Test. A cuba SER1CUB2 é referente ao melhor ponto obtido. Onde, houve ótima remoção de turbidez com formação de flocos de alto peso, e portanto, rápida decantação.

A fim de melhorar o valor final da turbidez considerou-se incluir no teste o uso do peróxido de hidrogênio 50%.

Série 2 de Jar Test

Para a série 2 foram fixadas concentrações de 0,06 ppm de peróxido de hidrogênio 50% e 0,1 ppm de Polímero Catiônico, variando-se assim a concentração de PAC 18%. A Tabela 2 expõe os resultados obtidos em cada cuba.

CUBACoagulante (ppm)TurbidezpH
SER2CUB113,51037,3
SER2CUB2271,87,4
SER2CUB340,521,97

Tabela 2. Valores obtidos de Jar Test variando-se a concentração de coagulante e parâmetros aferidos de cor e turbidez.
SERX: identificação da série*
CUBX: identificação da cuba*

Houve melhora visível da turbidez para SER2CUB2, onde foi utilizado 27 ppm de PAC 18%, reduzindo-se 98,5% da turbidez da amostra. Além disso, a turbidez obtida na clarificação atingiu o valor de interesse em 2 NTU. Dessa forma, obteve-se ótimos resultados com o uso de uma quantidade muito baixa de Peróxido de Hidrogênio 50%.

Figura 3: aspecto das amostras após a realização da segunda série de Jar Test.

A partir da figura 3 é possível visualizar uma melhora significativa na turbidez da água bruta na cuba SER2CUB2, onde gerou-se flocos volumosos, pesados e de alta velocidade de decantação.

Conclusões

Conforme observado nos resultados, pode-se concluir:

  • Houve uma significativa remoção de turbidez, cerca de 95,4% utilzando apenas 27 ppm de PAC 18% e 0,1 ppm de Polímero Catiônico.
  • Com a inclusão de apenas 0,06 ppm de Peróxido de Hidrogênio 50%, atingiu-se o resultado esperado (até 2 NTU) removendo-se 98,5% da turbidez da amostra de água bruta.
  • A inclusão de uma quantidade baixa Peróxido de Hidrogênio 50% contribuiu de forma efetiva na clarificação da água bruta em estudo.

Referências

HELLER, Léo; PÁDUA, Valter Lúcio de. Abastecimento de Água para Consumo Humano. 2. ed. Belo Horizonte: Ufmg, 2010.

DOS SANTOS, Gabriel Rosa. Estudo de Clarificação de Água de Abastecimento Público e Otimização da Estação de Tratamento de Água. 2011.


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