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

A 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

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

• Equipamento Jar Test 3 cubas;
• Água bruta;
• Policloreto de Alumínio insento18%;
• Polímero catiônico em pó;
• Peróxido de hidrogênio 50%;
• Turbidímetro;
• Phmêtro.

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.

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.

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.

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%.

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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