estação de tratamento de Água

PROCESSO ETA TCNICO DE LABORATRIO JUNIOR

PETROQUMICASUAPE

Manual de Descrio do Processo - ETA 1 | P g i n a

PROCESSO DA ESTAO DE

TRATAMENTO DE GUA-ETA

Tcnico de Laboratrio Junior


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Objetivo

Este Material tem por objetivo mostrar uma viso geral do processo da estao de

tratamento de gua, contribuindo assim para o aprendizado dos usurios.

Sumrio

Tpicos

1-TANQUE DE GUA BRUTA & BOMBAS DE TRANSFERNCIA Pg. 03

2-ESTOCAGEM DE GUA DESMINERALIZADA Pg. 03

3-ESTOCAGEM DE GUA INDUSTRIAL. Pg. 04

4-ESTAO DE TRATAMENTO DE GUA Pg. 05

5-GUA DE INCNDIO PG. 13


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ESTAA O DE TRATAMENTO DE A GUA-ETA

1-TANQUE DE GUA BRUTA & BOMBAS DE TRANSFERNCIA

O tanque F1-2364 prov inventrios separados de gua bruta e gua de combate a incndio, para

tanto, o bocal de suco das bombas da gua de incndio (dimetro 24) encontra-se a 68 cm acima do fundo do tanque, j o da ETA (dimetro 20) est a 6,6 m.

A tubulao de alimentao de gua bruta proveniente da COMPESA (Represas Bita e Utinga do municpio de Ipojuca) encontra-se no topo do tanque F1-2364 e possui um dimetro de 24.

A gua bruta alimentada para a ETA atravs das bombas G1-2300 A-E, onde sero realizados

tratamentos para usos especficos na planta, produzindo assim gua industrial e gua desmineralizada.

A principal aplicao de gua industrial na Planta o make-up da Torre de Resfriamento, enquanto que

a gua desmineralizada utilizada principalmente para a reposio do Sistema de Condensado e do Sistema de Selagem da Planta.

2-ESTOCAGEM DE GUA DESMINERALIZADA

A alimentao do F1-2350 realizada atravs das bombas G1-2337 A-D, as quais transferem gua

filtrada para o sistema de desmineralizao da ETA, logo aps o tratamento de desionizao a gua

segue ao tanque de gua desmineralizada.

O abastecimento do tanque F1-2350 monitorado atravs do controle de nvel do mesmo e do tanque

de gua filtrada F1-2346. E ainda, existe alarme de nvel alto e baixo do tanque de gua desmineralizada no supervisrio.

A distribuio de gua desmineralizada feita por intermdio das bombas G1-2351 A-B (PTA) e G1-

3019 A-C (PET/POY), ambas possuem um reciclo controlado que garante uma vazo mnima na suco

das mesmas protegendo-as em caso de baixa vazo para o processo (menor consumo de gua

desmineralizada). Importante ressaltar que o reciclo feito dependendo da vazo de processo, logo o reciclo ser nulo quando a vazo de processo for nominal.

VAZO NOMINALNota a vazo que corresponde metade da vazo mxima do equipamento.

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3-ESTOCAGEM DE GUA INDUSTRIAL

O Tanque de Estocagem alimentado automaticamente pela ETA por controle de nvel e distribui gua

industrial pela Planta atravs das Bombas de Transferncia. Um reciclo controlado provido para

proteger as Bombas de gua Industrial em casos de baixa demanda.

O Tanque de Estocagem dispe de alarmes de nvel alto e baixo. O Tanque transborda para o dreno pluvial.


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4-ESTAO DE TRATAMENTO DE GUA

A Petroqumica Suape possui sua prpria Estao de Tratamento de gua que compreende as seguintes etapas:

Clarificao

Filtrao

Desmineralizao

Sistema de gua Potvel

Sistema de Tratamento de Lodo Sistema de Neutralizao

Clarificao

A finalidade desta etapa a retirada de turbidez e os equipamentos responsveis para isso so as

unidades de flotao por ar dissolvido (AQUADAFs) de tecnologia Degrmont.

Constituio:

Tanque de gua bruta (F1-2364)

Sistema de bombeamento (G1-2300 A/B/C/E; G1-2300 D reserva)

Cmara de repartio (A1-2315)

AQUADAFs (F1-2320/21/22/23/42)

Tanque de gua clarificada (F1-2328)

Bombas de Recirculao (G1-2310/11/12/13/43)

Vasos de Saturao (F1-2324/25/26/27/44)

Sistema de ar comprimido (C1-2314 A/B; 1 deles reserva)

Vaso pulmo de ar (F1-2355)

Descrio:

A gua bruta provinda da Compesa armazenada no tanque F1-2364 que possui uma capacidade de

28360 m (Vtrab=23904 m). Este tanque utilizado para alimentao da ETA e para o sistema de

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incndio. O ponto de suco das Bombas de gua Bruta encontra-se a 6,6 m, o que corresponde a um

volume de 13600 m dedicado para a ETA.

O sistema de bombeamento transfere a gua bruta at a cmara de repartio, que tambm recebe a

gua de lavagem dos filtros (M1-2340). A soma das vazes que chegam ao A1-2315 (Qoperao= 2094

m e Qmxima= 2140 m/h) ser utilizada para administrar a dosagem, em linha e a montante da

cmara, de hipoclorito de sdio (NaClO)(dosagem: 2 ppm normal e 5-7 ppm choque semanal) e soda

custica (NaOH dosagem: 13 15 ppm).

No A1-2315, existem analisadores que efetuam medies de pH, turbidez, cloretos e potencial zeta.

Em seguida, a gua entra nas unidades de flotao por ar dissolvido, que so constitudas de 2

cmaras de coagulao, 1 unidade de floculao hidrulica, 1 cmara de flotao e 1 ponte raspadora.

A montante desses sistemas, feita a dosagem do coagulante SAL (Al2(SO4)3: 50 - 99 ppm) atravs

das G1-2375 B/C/D/E/F/A. Existe a possibilidade de ser feita uma dosagem manual de sulfato de

alumnio entre as cmaras de coagulao, a depender da turbidez da gua bruta que adentra o tratamento.

Nas cmaras de coagulao dos AQUADAFs, existem agitadores para homogeneizar os reagentes com

a gua bruta, melhorando a eficincia da coagulao e mantendo os cogulos suspensos. Logo aps

esta etapa, a gua recebe a adio de polieletrlito aninico com o objetivo de favorecer a formao e o aumento dos flocos na cmara de floculao (Dosagem do polmero: 0,09 ppm a 0,14 ppm).

A etapa final da clarificao acontece na cmara de flotao, onde acontece a separao do lodo e da

gua tratada. Ambos seguem por gravidade aos seus respectivos destinos: tanque de lodo (F1-2386) e tanque de gua clarificada (F1-2328; capacidade: 70 m).

A flotao ocorre pelo bolso de bolhas de ar formado pela despressurizao da gua saturada. A gua

saturada formada nos vasos de saturao (F1-2324/25/26/27/44; presso de trabalho: 5 a 5,5

kgf/cm2), os quais recebem gua clarificada do F1-2328 (cerca de 10% da vazo de entrada de cada

AQUADAF) atravs das bombas de recirculao (G1-2310/11/12/13/43). O compressor tipo parafuso

C1-2314 A/B supre o tanque pulmo (F1-2355) com ar comprimido numa vazo de 185 Nm/h a uma

presso de 7 kgf/cm2, que distribuir ar de processo aos vasos de saturao e de ar de instrumento

para toda a ETA, tornando-a auto-suficiente no sistema de ar. A gua recirculada saturada pela

dissoluo do ar comprimido e a presso fornecida pelo compressor responsvel pelo transporte

desta gua at os bicos difusores dos AQUADAFs.

Filtrao

Neste momento do tratamento feita a retirada de partculas slidas em suspenso e coloidais.

Constituio:

Bombas de alimentao dos filtros de areia (G1-2309 A/B/C/E; G1-2309 D reserva)

Filtros de areia horizontal (M1-2340 A/B/C/D/E/F/G/H)

Tanque de gua filtrada (F1-2346)

Bombas de alimentao do tanque de gua industrial (G1-2336 A/B/C/D)

Tanque de gua industrial (F1-2367)

Bombas de retrolavagem dos filtros de areia e carvo ativado (G1-2333 A/B; 1 deles reserva)

Sopradores Roots da lavagem dos filtros (C1-2334 A/B; 1 deles reserva)

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POTENCIAL ZETANota o potencial eltrico gerado pelas cargas de partculas coloidais, devido aos ons adsorvidos em sua superfcie.

O Potencial Zeta uma medida da ESTABILIDADE DE SUSPENSES COLOIDAIS. Quanto maior o potencial Zeta, mais estvel (e menos agregada) a suspenso.

ATENO!NotaMONTANTE = ENTRADA!

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Descrio:

A gua clarificada do F1-2328 bombeada aos filtros horizontais de areia, providos de fundo falso

perfurado por crepinas, as quais evitam a perda do material filtrante. Se necessrio, realizada uma

dosagem em linha de sulfato de alumnio (Al2(SO4)3 para ps-coagulao, que tem por objetivo

aumentar o desempenho dos filtros de areia e ajudar na remoo de partculas coloidais. Em seguida,

a gua filtrada estocada no F1-2346 (capacidade: 4500 m) e do mesmo encaminhada tanto ao

tanque de gua industrial F1-2367 (G1-2336 A/B/C/D) como ao sistema de desmineralizao (G1-2337 A/B/C/D).

A qualidade da gua filtrada verificada atravs de anlises em linha de pH, potencial zeta e turbidez a montante do tanque de gua filtrada.

importante destacar que aps um certo volume de trabalho realizado, h a colmatao dos filtros,

sendo necessrio realizar o procedimento de lavagem. Os parmetros de operao utilizados para

determinar o momento ideal de lavagem so: volume de campanha (6300 m), tempo de campanha

(ajustvel: 0 h t 24 h), baixa vazo de produo do filtro e perda de carga elevada. Quando um desses parmetros percebido, entende-se que os interstcios dos filtros esto obstrudos, sendo

necessrio realizar a lavagem. Este procedimento utiliza gua filtrada do F1-2346 em contra fluxo, por

meio das bombas G1-2333 A/B/C/D (405 m/h), e ainda ar para a expanso do material filtrante

utilizando o soprador Roots (C1-2334 A/B). As guas residuais das lavagens so destinadas aos

tanques F1-2348 A/B, recebendo a montante dos mesmos a dosagem de polieletrlito aninico (polmero: 0,4 - 0,7 ppm).

A lavagem dos filtros consiste:

1 Reduo do plano de gua (2 min.);

2 Formao do colcho de ar (1 min.), apenas ar;

3 Lavagem com ar e gua (9 min.);

4 Enxge (8 min.).

Nota: S ser possvel a lavagem de um filtro por vez.

Desmineralizao

A finalidade deste tratamento a retirada da dureza e do elemento cloro da gua, este ltimo evitando o ataque s resinas.

Constituio:

Bombas de alimentao do sistema de desmineralizao (G1-2337 A/B/C/D)

Descloradores (F1-2387 A/B/C/D)

Bombas de retrolavagem dos filtros de areia e carvo ativado (G1-2333 A/B; 1 deles reserva)

Trocadores catinicos (F1-2352 A/B/C/D; 1 sempre na espera ou regenerao)

Filtros retentores de resinas catinicas (M1-2304 A/B/C/D)

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Trocadores aninicos (F1-2353 A/B/C/D; 1 sempre na espera ou regenerao)

Filtros retentores de resinas aninicas (M1-2305 A/B/C/D)

Tanque de gua desmineralizada (F1-2350)

Tanque de regenerao (F1-2359)

Bombas de gua para regenerao (G1-2358 A/B)

Tanque de cido sulfrico a 98% (F1-2370)

Bombas dosadoras de H2SO4 (G1-2357 A/B/C; 1 delas reserva)

Tanque de soda custica a 50% (F1-2369)

Bombas dosadoras de NaOH (G1-2356 A/B/C; 1 delas reserva)

Tanque de lavagem das resinas (F1-2371)

Ejetor (F1-2393)

Descrio:

As bombas G1-2337 alimentam o sistema de desmineralizao (Q = 394,8 m/h), o qual tem incio nos

descloradores. O objetivo do mesmo proteger as resinas dos trocadores catinicos e aninicos,

retirando o cloro da gua filtrada ingressante no processo. Os descloradores so filtros verticais de

carvo ativado pressurizados, providos de fundo falso perfurado por crepinas, as quais evitam a perda

do material filtrante.

Aps passar pelos descloradores, a gua flui pelo leito de resinas catinicas F1-2352 (Q = 131,6 m/h;

3 operando), as quais realizaro a troca dos ctions do meio aquoso por ons H+. Depois seguir para

os leitos de resinas aninicas F1-2353, superior (resina fraca) e inferior (resina forte), nos quais

haver a troca de nions presentes na gua por ons OH-. Nos descloradores temos o monitoramento

do parmetro cloro. Na sada dos trocadores: catinicos, existem analisadores de pH ; aninicos, tem

analisadores de pH, condutividade (verifica a eficincia da desmineralizao) e slica (superviso e

controle). Em seguida, a gua tratada encaminhada ao tanque de gua desmineralizada (Qoperao =

350 m/h; Qmxima = 380 m/h) e de gua para regenerao (Qoperao = 14 m/h).

Os descloradores, com o passar do tempo de operao, comeam a apresentar obstrues e faz-se

necessrio a realizao do procedimento de lavagem do mesmo. Os parmetros de operao

importantes so: tempo de campanha, volume de campanha e perda de carga elevada. A lavagem dos

F1-2387 feita com gua filtrada por meio da bomba G1-2333 A/B e com hipoclorito de sdio (NaClO:

1 ppm) para desinfeco.

A lavagem dos descloradores consiste das seguintes etapas:

1 Drenagem parcial (1 min.)

2 Injeo: gua com NaClO (15 min.; 284,4 m/h)

3 Enchimento (1 min.; 189,6 m/h)

4 Maturao (15 min.; 189,6 m/h)

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Os trocadores catinicos F1-2352 A-D e aninicos F1-2353 A-D comeam a saturar depois de certo

tempo em operao, logo se faz necessrio efetuar a regenerao dos mesmos. Os parmetros

operacionais importantes para este procedimento so: volume de campanha (V > 2800 m), tempo de

campanha (t = 24h), alta slica (SiO2 > 0,03 mg/l) e alta condutividade ( > 1 S/cm). Sendo atingidos quaisquer destes parmetros, iniciada a regenerao da cadeia primria (trocador catinico

e aninico simultaneamente) utilizando gua desmineralizada (F1-2359), cido sulfrico (resinas catinicas; H2SO4: 2% e 4%) e soda custica (resinas aninicas; NaOH: 4%).

A regenerao das cadeias compreende as seguintes etapas:

1 Compactao

2 Pr-Injeo

3 Injeo

4 Deslocamento ou Lavagem

5 Assentamento

6 Recirculao

Nota: A regenerao s poder ser iniciada se o tanque de neutralizao estiver com seu nvel menor

que 25%.

Os trocadores podem apresentar ainda perdas de cargas elevadas [P > 1,3 bar (catinicos); P > 2 bar (aninicos)], sendo, neste caso, realizada a lavagem externa das resinas no tanque F1-2371. O

transporte feito hidraulicamente pelo ejetor F1-2393. A lavagem externa ser realizada a cada 3 ou 4

semanas, dependendo da qualidade da gua filtrada.

Nota: O procedimento de lavagem externa realizado manualmente pelo operador (transferncia,

lavagem e reposio) atravs de manobras de vrias vlvulas manuais.

Sistema de gua Potvel

O objetivo do sistema de gua potvel garantir o suprimento aos chuveiros e lava-olhos mesmo em

caso de falta de abastecimento da COMPESA e ainda manter a qualidade da gua potvel com a

dosagem de NaClO e sistema de ultravioleta (UV). O contrato de fornecimento com a Companhia Pernambucana de Saneamento de 5000 m por ms de gua potvel.

Constituio:

Tanques de gua potvel (F1-2347 A/B)

Bombas de alimentao e pressurizao do header de distribuio (G1-2338 A/B; 1 deles reserva)

Sistema de desinfeco ultravioleta (D1-2339)

Descrio:

A COMPESA abastece os tanques F1-2347 A/B com gua potvel a uma vazo de 49 m/h. Em

seguida, a gua bombeada pela G1-2338 A/B com vazo de 49 m/h ao header de distribuio

mantendo-o pressurizado com presso de 7,5 Kgf/cm. Se a presso cair para 6 Kgf/cm, a bomba

reserva entra em funcionamento visando a manter a presso desejada. A gua potvel no consumida pelos seus usurios retorna aos tanques de gua potvel F1-2347 A/B.

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No header de distribuio, existe um analisador de cloro que verifica a qualidade da gua potvel

(concentrao de cloro necessria) e envia esta informao para o controle da dosagem de hipoclorito

de sdio (NaClO: 1 ppm) na suco da G1-2338 A/B. Na descarga das bombas, existe um sistema de ultravioleta em linha como medida adicional para a desinfeco.

Sistema de Tratamento de Lodo

A finalidade do sistema de tratamento de lodo degaseificar, concentrar, desidratar e enviar o lodo at

as caambas dos caminhes que periodicamente os conduziro ao aterro sanitrio do CTR Candeias em

Muribeca, Jaboato dos Guararapes PE. O lodo gerado na ETA do tipo no perigoso, classe II A no inerte.

Constituio:

Pontes raspadoras (P1-2316/17/18/19/45)

Canaletas de extrao

Cmaras de degaseificao com agitadores verticais (G1-2398 A/B/C)

Tanque de lodo (F1-2386)

Agitadores submersveis (G1-2386 A/B)

Bombas helicoidais Mohno (G1-2381 A/B; 1 delas reserva)

Centrfugas Decanter (M1-2382 A/B)

Roscas transportadoras (P1-2388 A/B)

Descrio:

O lodo gerado e flotado nos AQUADAFs (F1-2320/21/22/23/42) extrado atravs das pontes

raspadoras (P1-2316/17/18/19/45), em funo da espessura do mesmo. Este lodo direcionado s

canaletas de extrao e por gravidade segue s cmaras de degaseificao. Nestas cmaras, o lodo

agitado pelos G1-2398 A/B/C e a turbulncia criada remove os gases da massa flotada, a qual alimenta por transbordo o tanque F1-2386.

O tanque de lodo tem capacidade de 484,5 m e recebe correntes de drenagens de vasos de

saturao, drenagens dos AQUADAFs (em tempo de chuva onde a turbidez alta, >30 NTU, temos a

retirada intermitente de lodo sedimentado), gua de lodo dos tanques de gua de lavagem F1-2348 A/B, e o lodo proveniente das cmaras de degaseificao.

No F1-2386 existem agitadores submersveis mantendo o lodo sempre em suspenso. Em seguida, o

lodo bombeado centrfuga Decanter atravs da bomba Mohno G1-2381 A/B (Q = 35 m/h). A

dosagem de polieletrlito aninico feita como funo da vazo de descarga de lodo (polmero: 0,4 0,7 ppm). Este polmero auxilia na formao e aumento dos grumos, tornando a separao mais eficiente.

A centrfuga separa o material em lodo concentrado e lquido clarificado. O primeiro segue ponte

raspadora (P1-2388 A/B) a qual encaminha o mesmo a caamba. O clarificado junta-se s guas de

drenagens da rea de desidratao e segue ao F1-2348 A/B.

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Sistema de Neutralizao

As drenagens qumicas e os efluentes de toda Estao de Tratamento de gua so enviados ao sistema

de neutralizao com o objetivo de correo de pH, mantendo-o na faixa de 6 a 9, antes de serem

encaminhados a Estao de Tratamento de Efluentes.

Constituio:

Tanque de Neutralizao (F1-2360)

Bombas de envio a ETE e recirculao (G1-2354 A/B)

Tanque de regenerao (F1-2359)

Bomba de gua de regenerao (G1-2358 A/B;1 delas reserva)

Tanque de cido sulfrico a 98% (F1-2370)

Bombas dosadoras de H2SO4 (G1-2357 A/B/C; 1 delas operando)

Tanque de soda custica a 50% (F1-2369)

Bombas dosadoras de NaOH (G1-2356 A/B/C; 1 delas operando)

T-diluio de soda (H1-2394)

T-diluio de cido (H1-2395)

Descrio:

As drenagens qumicas e efluentes da Estao de Tratamento de gua da Petroqumica Suape so:

Drenagens das Tomadas de Amostras da Cmara de Repartio:

o QIT 27005 (Turbidez);

o QIT 27006 (Cloretos);

o QIT 27007 (Potencial Zeta);

o QIT 27008 (pH)

Drenagens das Tomadas de Amostras da gua Filtrada:

o QIT 27051 (Turbidez);

o QIT 27052 (Potencial Zeta);

o QIT 27053 (pH)

Drenagens do Tanque de gua Filtrada (F1 2346)

Drenagens da Tomada de Amostras da gua Potvel:

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o QIT 27085 (Cloretos)

Drenagens dos Tanques de gua Potvel (F1 2347 A / B)

Drenagens das Tomadas de Amostras das guas Descloradas:

o QIT 27662 (Cloretos): F1 2387 D

o QIT 27146 (Cloretos): F1 2387 C

o QIT 27145 (Cloretos): F1 2387 B

o QIT 27144 (Cloretos): F1 2387 A

Drenagens dos Descloradores (F1 2387 A / B / C / D)

Drenagens das Tomadas de Amostras das guas dos Trocadores Catinicos:

o QIT 27663 (pH): F1 2352 D

o QIT 27149 (pH): F1 2352 C

o QIT 27148 (pH): F1 2352 B

o QIT 27147 (pH): F1 2352 A

Efluentes da Regenerao e Drenagem dos Trocadores Catinicos (F1 2352 A / B / C /D)

Drenagens das Tomadas de Amostras das guas Desmineralizadas (Trocadores Aninicos):

o QIT 27664 (Condutividade): F1 2353 D

o QIT 27152 (Condutividade): F1 2353 C

o QIT 27151 (Condutividade): F1 2353 B

o QIT 27150 (Condutividade): F1 2353 A

o QIT 27665 (pH): F1 2353 D

o QIT 27155 (pH): F1 2353 C

o QIT 27154 (pH): F1 2353 B

o QIT 27153 (pH): F1 2353 A

o QIT 27156 (SiO2): F1 2353 A / B / C / D

Efluentes da Regenerao e Drenagens dos Trocadores Aninicos (F1 2353 A / B / C / D)

Drenagens do Tanque de gua para Regenerao (F1 2359)

Drenagens da Torre de Lavagem das Resinas (F1 2371)


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Drenagens Qumicas (Efluentes) do Tanque de Soda Custica (F1 2369)

Drenagens da Tomada de Amostras da Soda Custica para Regenerao:

o QIT 27162 (Concentrao)

Drenagens Qumicas (Efluentes) do Tanque de cido Sulfrico (F1 2370)

Drenagens da Tomada de Amostras do cido Sulfrico para Regenerao:

o QIT 27164 (Concentrao)

Drenagens Qumicas (Efluentes) do Tanque de Hipoclorito de Sdio (F1 2378)

Drenagens Qumicas (Efluentes) do Tanque de Sulfato de Alumnio (F1 2379)

Drenagens Qumicas (Efluentes) do Tanque de Preparao de Polieletrlito (F1 2380 A / B)

O sistema de neutralizao iniciado assim que a regenerao da cadeia primria for concluda. Neste

momento, as bombas G1-2354 A/B sero ligadas para promover a recirculao do efluente. Decorridos

15 minutos, a bomba G1-2358 A/B ser ligada para realizar a diluio dos reativos. Neste momento,

verifica-se o pH e, caso seja superior a 9, aciona-se uma bomba de cido G1-2357 A/B/C. Caso o pH

esteja abaixo de 6, ser ligada uma bomba de soda G1-2356 A/B/C. Ambas as dosagens sero realizadas em tempos pr-definidos.

O efluente ser recirculado passando por ejetores, os quais auxiliaro na mistura dos reagentes

neutralizando o pH do efluente, durante um tempo determinado. Passado este perodo o pH ser

novamente verificado, estando na faixa 6-9 o efluente seguir ao ETE, caso contrrio, o procedimento reiniciar a partir da etapa de injeo qumica.

5-GUA DE INCNDIO

A gua bruta succionada a partir da Bomba Jockey, G1-2362, continuamente e pelas Bombas de

gua de Incndio, G1-2361A/B/C, de forma intermitente. A Bomba Jockey descarrega gua bruta para

o header de incndio, de forma a manter a presso neste coletor em perodos de pouco uso. Se a

presso no header cair devido a uso nos equipamentos de combate incndio (hidrantes, gerador de

espuma do Tanque de PX) ou devido a quench na Coluna Lavadora de Alvio, as bombas partiro em

sequncia para manter a presso do coletor e por conseqncia a vazo.

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estação de tratamento de Água

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