Resumo

Na Estação de Tratamento de Água Rio Grande, o sistema de tratamento é composto por desinfecção, coagulação, floculação, decantação/flotação, filtração e um sistema independente de membranas ultra filtrantes. Com esta diversidade de processos, os parâmetros de tratamento devem atender decantação e flotação simultaneamente. Foram avaliados três tipos de coagulantes: Cloreto Férrico, Cloro Sulfato Férrico e Policloreto de Alumínio (PAC). Os dois primeiros em pH alcalino e o último em pH ácido. Essas simulações foram realizadas através do equipamento jar test . Através deste trabalho, foi possível otimizar o processo de tratamento vigente na estação, substituindo primeiramente 18 ppm de Cloreto Férrico por 16 ppm de Cloro Sulfato Férrico, e, após a finalização da construção dos flotadores, os 16 ppm de Cloro Sulfato Férrico por 9 ppm de Policloreto de Alumínio. Estas alterações reduziram a quantidade de lodo gerado e melhoraram significativamente a qualidade da água clarificada dos flotadores.

Introdução

A Estação de Tratamento de Agua (ETA) Rio Grande, localizada no município de São Bernardo do Campo, na Grande São Paulo, trata atualmente cerca de 5200 l/s. Este sistema abastece 1,5 milhão de pessoas dos municípios de São Bernardo do Campo, Diadema, parte do município de Santo André e parte da cidade de São Paulo.

A ETA foi inaugurada em 1958 com processo de decantação como tratamento, devido as características físicoquímicas do manancial, iniciou-se em 2010, a substituição de alguns dos decantadores por flotadores. A mesma água coagulada alimenta os decantadores e flotadores.

Atualmente, o processo de tratamento é composto por: 6 floculadores mecânicos, 3 hidráulicos, 3decantadores convencionais e 2 de alta taxa, 4 flotadores , 20 filtros e membranas ultra filtrantes que tratam separadamente 500l/s.

O processo de tratamento da estação Rio Grande está demonstrado no fluxograma abaixo.

O processo de tratamento de água mais comumente utilizado no Brasil é composto das etapas de: coagulação, decantação, filtração e desinfecção. Campos, Di Bernardo e Vieira (2005), consideram as duas primeiras etapas como as responsáveis pela eficiência de remoção de partículas da água bruta. Lopes (2008) diz que a que as etapas de coagulação e floculação são de grande importância no tratamento de água, pois delas depende a eficiência das etapas subsequentes, como a sedimentação ou flotação e filtração.

Segundo Metcalf e Eddy (2003), a coagulação inclui as reações e mecanismos que desestabilizam as partículas dispersas na águas, viabilizando a agregação das mesmas em flocos. Libânio et al. (1997) diz que a escolha do coagulante é resultado do custo e características da água bruta. A floculação ocorre em unidades de mistura lenta. De acordo com Lopes (2008), a agitação deve ser suficiente para que as partículas colidam formando os flocos, mas não muito alta para que não cause o rompimento dos flocos formados.

O processo de separação dos flocos do líquido pela ação da gravidade é denominado decantação. Segundo Von Sperling (1996), a obtenção de um efluente clarificado é o principal objetivo da decantação. Para simulação das etapas de coagulação, floculação e decantação, Abramovich et al. (2004), considera o Jar Test como método que determinará a dosagem ideal de coagulante.

Assis (2006),considera que a flotação surge como alternativa para o tratamento de águas com baixa turbidez, baixa alcalinidade, cor elevada, alta concentração de algas, que após a coagulação produzem flocos com baixa taxa de sedimentação. A flotação é definida como um processo de remoção de partículas por meio da introdução de microbolhas de ar , que em contato com as partículas, tendem a flutuar até a superfície do tanque de flotação, onde são removidas. O tipo de flotação mais comumente utilizado e recomendado, é por ar dissolvido com pressurização do reciclo. Neste tipo de flotação, segundo Lacerda et al. (1997), parte da água clarificada é saturada com ar sob pressão e introduzida no tanque de flotação, ocorrendo a liberação de microbolhas pela diferença de pressão. Reali (2006), diz que para obtenção de condições mais favoráveis à decantação, normalmente utilizam-se altas dosagens de coagulantes, acarretando em maiores custos e quantidade de lodo gerada. Por outro lado, segundo Reali e Campos (1995), a flotação requer menor dosagem de coagulante, gerando, consequentemente, menor quantidade de lodo.

Este trabalho avaliou a eficiência de remoção de 3 tipos de coagulantes: Cloreto Férrico, Cloro Sulfato Férrico e Policloreto de Alumínio (PAC). O Cloreto Férrico e o Sulfato Férrico foram avaliados em pH alcalino, que era a condição vigente na época na estação e o PAC foi avaliado em pH ácido, pois em pH alcalino há a solubilização do alumínio, que é um parâmetro controlado pela Portaria 2914/11.

Autores: Cintia Tiemi Shibata; Sidnei Gomes Rosa e Ednei de Oliveira Freitas.