problemas de qualidade e tratamento de Água de poços
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Problemas de Qualidade e Tratamento de Água de
Poços
Geol. José Paulo G. M. Netto
O POÇO PODE TER PROBLEMAS DE QUALIDADE ?
Lembrando:
• Poços são Obras que duram 25-30 anos;• Se pagam várias e várias vezes durante este
período;• Garantem o fornecimento de água;• A Água na indústria custa ao redor de R$ 17,00 / m³;• De qualquer forma precisamos Clorar e controlar a qualidade.
Tarifa Base: Comunicado Sabesp 03/16 – Dir. Metro. = Industrial
A Teoria da Macieira por José Paulo
Contaminações Externas Podem ser mais complexas de serem tratadas, mas é possível.
Posto de combustível pode ter poço ? SIM ! e Monitorado
Não podemos esconder os problemas, temos que conhecê-los e resolvê-los.
Composição das Águas
Subterrâneas
Variações na Composição das Águas Subterrâneas
Fonte: Mestrinho, S.S.P, 2005
• Condições Físicas e Geológicas do intemperismo e reações ( temperatura, misturas, troca iônica, profundidade / tempo trânsito)
• Evolução Química num mesmo aquífero (concentração/dissolução, troca iônica)
• Variação em Aquíferos diferentes ( mesma litologia, idades diferentes, clima, trajeto)
• Problemas Biológicos
Árvore de Qualidade Total da Água
Metais Pesados Cátions Sintéticos NaturaisÂnions
Turbidez Gases Dissolvidos
Inorgânicos Orgânicos
Qualidade Física
Qualidade Química
Qualidade Biológica
QUALIDADE TOTAL
Fonte: Mestrinho, S.S.P, 2005
Caracterização da Qualidade da água• Características Físicas: Turbidez, cor, sabor,
odor, sólidos, temperatura, condutividade e salinidade.
• Características Químicas: pH, DBO, DQO, OD, gás carbônico dissolvido, resíduo total, acidez, alcalinidade, dureza, conteúdo iônico, metais, compostos orgânicos sintéticos e nutriente.s
• Características Microbiológicas: Coliformes totais, fecais, bactérias heterotróficas, outras bactérias.
Fonte: Mestrinho, S.S.P, 2005
CARACTERIZAÇÕES
Diagrama de PIPER• O Diagrama de Piper é freqüentemente
utilizado para classificação e comparação de distintos grupos de águas quanto aos íons dominantes.
• Também chamados de diagramas trilineares (Piper,A. M. 1944), são extraídos plotando-se as proporções dos cátions principais (Ca2+, Mg2+, Na2+ K+) e dos ânions principais (HCO3-, Cl-, SO4 2-) e combinando as informações dos dois triângulos em um losango situado entre os mesmos.
Diagrama de Piper
Índices de saturação de LANGELIER e
RYZNAR
Índice de Saturação de LANGELIER (LSI)O índice de Langelier, ou Índice de Saturação
tem relação com o pH de saturação e mede a tendência de corrosividade ou incrustação de uma água.
LSI = pHa – pHs
Onde: pHs = pH de saturação e pHa = pH da água
IS = 0 (sem tendência para corrosão ou deposição);
IS < 0 (água com característica corrosiva); IS > 0 (água com característica incrustante).
Índice de Saturação de RYZNAR
O índice de RYZNAR também tem relação com o pH de saturação e indica tendência de corrosividade ou incrustação de uma água:
ISR = 2 x pHs – pHa
Onde: pHs = pH de saturação e pHa = pH da água
4,0 < IR < 5,0 = Fortemente Incrustante: 5,0 < IR < 6,0 = Ligeiramente Incrustante: 6,0 < IR < 7,0 = Ligeiramente Incrustante ou
Corrosiva: 7,0 < IR < 7,5 = Significativamente Corrosiva: 7,5 < IR < 8,5 = Fortemente Corrosiva: IR > 8,5 = Extremamente Corrosiva:
Alterações de Qualidade e Principais Problemas
Problemas mais comuns Físico-químicos Excesso de:
• Ferro• Manganês• Fluoreto• Nitratos• Alumínio
Problemas de pH Incrustações por ferro e manganês Dureza elevada Incrustações por carbonatos
Alterações Físico-Químicas
Fonte: CETESB, 2001 - 2003
Problemas mais comuns
Biológicos
Bactérias Heterotróficas Coliformes Pseudômonas Ferro BactériasProblemas associados a cloração
0%
5%
10%
15%
Coliformes Fecais Coliformes Totais Contagem Total
Problemas
Alterações Nos Indicadores Biológicos para Potabilidade
Bauru
Tubarão
Guarani
Serra Geral
Taubaté
Cristalino
Fonte: CETESB, 2001 - 2003
Alterações Biológicas
Tratamentos
O TRATAMENTO DE ÁGUA DEVE CONSIDERAR EM CONJUNTO O CUSTO DE AQUISIÇÃO, OPERAÇÃO E PERDA DE ÁGUA DO PROCESSO
Excesso de Ferro e ManganêsÁgua Industrial
Complexação para controle de incrustações, cor e Turbidez. Como?
Aplicação de Ortopolifosfatos aprovados pela NBR 15.784 e 15.007
Água PotávelRedução do Ferro/Manganês
Como? Redução por Alumino Silicatos, Óxidos de
Alumínio, GreenSand ou Resinas.
Redução de Ferro e Manganês – 6,0 m³/h
Excesso de FluoretoÁgua Industrial
Redução por exigência DAEE Como?
Redução por Resinas de Troca Iônica
Água PotávelRedução do Fluoreto
Como? Redução por Resinas de Troca Iônica;
Osmose Reversa
PROCESSOS ATUAIS RESINAS DE TROCA IÔNICA
OPERAÇÃO
CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO
INTERFERENTES
PROCESSOS DE REGENERAÇÃO
RESULTADOS DAS CAMPANHAS
Excesso de Nitrato e AlumínioÁgua Industrial
Complexação para controle de oxidação e incrustações pelo alumínio. Como?
Aplicação de Ortopolifosfatos aprovados pela NBR 15.784 e 15.007
Água PotávelRedução do Nitrato e/ou Alumínio
Como? Resinas de Troca iónica.
Vazão de 40 m³/hRemoção de Alumínio, Nitrato e AbrandamentoImplantado em 2005
Problemas de pHPara redução de corrosão, incrustações e atendimento da MS 2914.
Alto Redução por agente redutor ou CO2
BaixoElevação por alcalinizante + controle de
incrustações
Incrustações por Ferro e ManganêsÁgua Industrial
Desincrustação e controle Como?
Aplicação de Ortopolifosfatos aprovados pela NBR 15.784 e 15.007
Água Potável Desincrustação gradativa e controle
Como? Aplicação de Ortopolifosfatos aprovados
pela NBR 15.784 e 15.007
Fonte: BK Ladenburg
Incrustação por ferro e manganês
Reduz a cor e turbidez Controla o excesso de metais Desincrusta as tubulações Reduz a demanda de cloro Reduz a formação de microorganismos Reduz o consumo de energia elétrica / água Possibilita maior fornecimento de água Alonga a vida das tubulações
Benefícios dos ortopolifosfatos
Ensaio de Desincrustação Acelerada
Início
Após 12 dias
Após 06 dias
Após 18 dias
Qualidade exigida para Ortopolifosfatos
O Deve atender as Norma NBR 15007 e 15.784 Possuir DL 50 mínimo de 2.000 mg/Kg Teste de Ames Teste de Micronúcleo Isento de metais pesados Isento de materiais radioativos Aprovação por institutos renomados (Adolfo
Lutz-SP) Aprovação por Cias. Estaduais e Municipais de
Saneamento
Dureza elevadaÁgua Industrial
Complexação para controle de incrustações Como?
Aplicação de Ortopolifosfatos aprovados pela NBR 15.784 e 15.007
Água Potável Abrandamento para controle de manchas esbranquiçadas
Como? Aplicação de Ortopolifosfatos aprovados
pela NBR 15.784 e 15.007
Abrandadores
Incrustações por Carbonatos
Principais ProblemasPerdas fortes de vazão;Aprisionamento de bombas;Incrustações nos poços e rede;Perda dos poços.
Fonte: BK Ladenburg
Incrustação por
carbonatos
INCRUSTAÇÕES EM POÇOS
Inicio da incrustação Filtro Totalmente Obstruído
INCRUSTAÇÕES POR CARBONATOS
Solução
Manutenções Periódicas Preventivas Aplicação de ECONOX para:
• Controle do problema;• Redução de incrustações no Poço;• Redução de incrustações na rede;• Evita o aprisionamento e perda das bombas;
• Gera efeito benéfico em toda a planta.
Problemas BiológicosÁgua Industrial / Potável
Desinfecção nos Poços e Sistemas Como?
Aplicação de Bactericida não clorado e com capacidade de eliminação de ferro- bactérias.
Associados a desincrustantes = SIM
Controle Cloração da água
Foto: Reuters / ANA - Martins Netto, 2011
Escherichia coli (E. Coli)
Dosagens Contínuas para Ferro-Bactérias
Fonte: Orientações para Utilização de Águas Subterrâneas no Estado de São Paulo
MS 2.914Art. 34º. É obrigatória a manutenção de, no
mínimo, 0,2 mg/L de cloro residual livre ou 2 mg/L de cloro residual combinado ou de 0,2 mg/L de dióxido de cloro em toda a extensão do sistema de distribuição (reservatório e rede).
Cloração e Problemas Associados
Sistemas de Cloração com controle digital do cloro e dosagem
Controle de Problemas associados à cloração de água para atendimento MS 2.914
Não PotávelExcesso de Cloro Zonas 1 e,2
Falta de cloro Zonas 5 e 6
PotávelEm Todas as Zonas
Controle de Problemas associados à cloração de água para atendimento MS
2.914
Controle de Problemas relacionados a tubulações de cobre agravados pela
cloração Teores de Cobre no Poço, Cobre Final, Polifosfato, Cloro x Tempo
0,01
0,1
1
10
26/7/2005 9/9/2005 24/10/2005 8/12/2005 22/1/2006 8/3/2006 22/4/2006
Esca
la L
og
Cobre na saída do poço Cobre final Polifosfato Cloro livre final
◄− Início da utilização do poço ◄− Controle do Problema Solução −►◄− Início da Cloração
Águas Azuladas
CONTROLE E AUDITORIA
• Quem Trata não pode analisar• Quem Analisa não pode tratar• Temos que ter um auditor entre as partes• Quem entende de Poço é Geólogo e o seu
Perfurador devidamente Habilitado, Registrado e Certificado , não é
Biólogo, Farmacêutico, Médico, Quitandeiro, etc.
ASSISTAM
OTIMIZAÇÃO DO USO DE POÇOS NA INDUSTRIA, COM AUMENTO DA PRODUÇÃO DE ÁGUA E REDUÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA
22.09 – 09:00 HS PALCO 3
