metodologia de avaliação do funcionamento de estações de tratamento de...

Metodologia de avaliação do funcionamento de estações de tratamento de águas para abastecimento público

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MINISTÉRIO DO AMBIENTE UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOAInstituto da Água Faculdade de Ciências e TecnologiaDirecção de Serviços dos Recursos Hídricos Departamento de Ciências e Engenharia do Ambiente

METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DE ESTAÇÕESDE TRATAMENTO DE ÁGUAS PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO

Fevereiro 1998


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Ficha Técnica

Projecto: Metodologia de Avaliação do Funcionamento de Estações de Tratamento de

Águas para Abastecimento Público

Resumo:

O projecto teve por objectivo o desenvolvimento de uma metodologia de avaliação de

Estações de Tratamento de Água, adoptando como suporte o cálculo de índices de qualidade

da água e de funcionamento dos sistemas de tratamento.

Para permitir a optimização de meios, a metodologia propõe dois níveis de avaliação, expedita

e técnica, sendo esta mais exigente, a utilizar, quando a primeira indicar a necessidade de

diagnósticos mais aprofundados. Por outro lado, procurou-se que os resultados das avaliações

possam ser obtidos através de esquemas simples, de fácil utilização.

Equipa Técnica:

Coordenação — Prof. Doutor Fernando Santana

Execução — Prof. Doutor Fernando Santana

Engª Gabriela Almeida

Engª Simone Martins

Tratamento de Texto — Maria de Fátima Correia


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ÍNDICE GERAL

1- Objectivo ............................................................................................................ 1

2- Origens da água para abastecimento público ........................................................... 1

3- Qualidade da água destinada à produção de água para consumo humano ..................... 1

4- Esquemas de tratamento tipo ................................................................................ 2

4.1- Águas Superficiais ........................................................................................ 2

4.2- Águas Subterrâneas....................................................................................... 4

5 - Aspectos gerais sobre operações unitárias utilizadas em tratamento de águas ............... 5

5.1 - Pré-Oxidação ............................................................................................. 5

5.2 - Arejamento ................................................................................................ 6

5.3 - Estabilização química - Equilíbrio Calco-Carbónico ................................................. 6

5.4 - Coagulação-floculação ................................................................................... 8

5.5 - Decantação ............................................................................................... 10

5.6- Filtração .................................................................................................... 10

5.7 - Desinfecção............................................................................................... 11

6 - Metodologia ..................................................................................................... 12

6.1- Avaliação expedita ....................................................................................... 12

6.1.1 - Descrição ........................................................................................ 12

6.1.2 - Exemplo de aplicação .......................................................................... 27

6.2- Avaliação técnica ......................................................................................... 28

6.2.1 - Descrição ........................................................................................ 28

6.2.2 - Exemplo de aplicação .......................................................................... 49


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Referências Bibliográficas ....................................................................................... 53

Anexos

A.1 - Parâmetros de qualidade

• Águas superficiais

• Águas subterrâneas

A.2 - Métodos analíticos de referência

A.3 - Valores guia para classificação da água

• Águas superficiais

• Águas subterrâneas

A.4 - Diagramas de Caldwell-Lawrence

A.5 - Ficha informativa da estação de tratamento de águas para abastecimento público

ÍNDICE DE QUADROS

Quadro 1 - Tendência da água de acordo com o valor do índice de estabilidade ou deRyznar ......................................................................................... 7

Quadro 2 - Avaliação expedita da qualidade da água tratada - exemplo de aplicação . 27

Quadro 3 - Avaliação expedita das eficiências de remoção - exemplo de aplicação ....... 28

Quadro 4 - Avaliação técnica da qualidade da água tratada - exemplo de aplicação ..... 50

Quadro 5 - Avaliação técnica do funcionamento dos orgãos de tratamento - exemplo deaplicação ....................................................................................... 51

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Esquema de tratamento tipo para águas superficiais de classe A1 ............... 2

Figura 2 - Esquema de tratamento tipo para águas superficiais de classe A2 .............. 3

Figura 3 - Esquema de tratamento tipo para águas superficiais de classe A3 ............... 3


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Figura 4 - Esquema de tratamento tipo para águas superficiais contendo ferro e matériaorgânica .......................................................................................... 4

Figura 5 - Esquema de tratamento tipo para águas subterrâneas não agressivas ......... 4

Figura 6 - Esquema de tratamento tipo para águas subterrâneas agressivas ............... 5

Figura 7 - Esquema de tratamento tipo para águas subterrâneas agressivas com ferro emanganês ........................................................................................ 5

Figura 8- Esquema do processo de avaliação expedita do funcionamento de umaestação de tratamento de águas para abastecimento público ................… . 13

Figura 9 - Índice global - Avaliação expedita ....................................… ................. 14

Figura 10- Cálculo do índice global - Exemplo de aplicação ..................................... 28

Figura 11- Esquema do processo de avaliação técnica do funcionamento de umaestação de tratamento de águas para abastecimento público ..................... 29

Figura 12 - Índice global - Avaliação técnica .......................................................... 30

Figura 13- Cálculo do índice global - Exemplo de aplicação ..................................... 52


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1- Objectivo

O presente Relatório tem por objectivo apresentar a metodologia de Avaliação do

Funcionamento de Estações de Tratamento de Águas para Abastecimento Público (ETA' s), que foi

desenvolvida no âmbito do Protocolo INAG/DCEA para a realização daquele estudo. A metodologia

desenvolvida procura não apenas satisfazer a detecção de deficiências de funcionamento, como

também o diagnóstico de causas.

De acordo com as origens de água mais frequentes e os esquemas de tratamento que

normalmente lhe estão associados, serão identificadas observações e determinações analíticas a

efectuar para cada tipo de sistema de tratamento, com o objectivo de permitir avaliações expeditas

ou de rotina, bem como avaliações mais amplas, para utilização menos frequente, ou sempre que

se justifique um esclarecimento técnico profundo.

2- Origens da água para abastecimento público

De um modo geral, as águas de origem subterrânea apresentam melhor qualidade (desde que

não existam contaminações graves) do que as de origem superficial, uma vez que se encontram

mais protegidas, para além do eventual efeito purificador das formações geológicas que

atravessam.

As águas subterrâneas constituem a principal origem para satisfação das necessidades de

abastecimento público do nosso país.

3- Qualidade da água destinada à produção de água para consumo humano

A qualidade da água destinada à produção de água para consumo humano é definida com

base em critérios de saúde pública, tendo em conta implicações técnicas e económicas.

Assim, para reduzir o risco de utilização indiscriminada de origens de água, a legislação fixa

os principais parâmetros de qualidade a observar, aos quais correspondem esquemas de tratamento

capazes de garantir a produção de água com qualidade para consumo humano.


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De acordo com a origem da água, o Decreto-Lei 74/90, de 7 de Março [3], estabelece

parâmetros de qualidade para as águas destinadas à produção de água para consumo humano, bem

como as exigências de amostragem e de caracterização analítica.

Em anexo, apresenta-se um resumo das disposições daquele Dec.Lei mais pertinentes para o

presente estudo.

A título ilustrativo, indicam-se, também em anexo, as características das principais formações

hidrogeológicas do país.

4- Esquemas de tratamento tipo

Seguidamente, reproduzem-se esquemas de tratamento tipo normalmente utilizados para

águas destinadas ao consumo humano preconizados no Dec.Lei 74/90 [3].

4.1- Águas Superficiais

As águas superficiais, sendo principalmente provenientes de rios ou albufeiras,

caracterizam-se por apresentarem variações qualitativas, consoante a época do ano e o estado de

poluição da respectiva bacia hidrográfica.

Para águas de classe A1, ou seja para águas de boa qualidade, apenas é proposto, por

questões de segurança, um tratamento físico, por filtração rápida ou lenta, seguido de desinfecção,

de acordo com o esquema da Figura 1.

Captação

Filtração Rápida

Filtração Lenta

Desinfecção

Distribuição

Figura 1- Esquema de tratamento tipo para águas superficiais de classe A1


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As águas de classe A2, apresentam já um nível de poluição significativo, necessitando de

tratamento físico-químico, de acordo com o esquema da Figura 2.

Desinfecção

Distribuição

Captação

Pré-oxidação

Coagulação/Floculação

CoagulanteAlcalinizanteAdjuvante de coagulação

Filtração RápidaDecantação

Figura 2 - Esquema de tratamento tipo para águas superficiais de classe A2

As águas de classe A3 são consideradas muito poluídas, obrigando, para além do tratamento

físico-químico, a um tratamento de afinação, como se apresenta no esquema da Figura 3.

Desinfecção

Distribuição

Captação

Pré-oxidação


CoagulanteAlcalinizanteAdjuvante de coagulaçãoCarvão activado


Carvão activado

Figura 3 - Esquema de tratamento tipo para águas superficiais de classe A3

Assim, neste caso, adicionalmente às operações unitárias consideradas para o tratamento das

águas da classe A2, é recomendada a utilização de carvão activado para remoção de compostos

responsáveis por sabor e cheiro.


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Para águas superficiais que, para além de teores elevados de matéria orgânica contêm

também ferro e manganês, pode optar-se por um esquema de tratamento idêntico ao que se

apresenta na Figura 4.

Captação

Pré-oxidação Desinfecção

Distribuição


CoagulanteAlcalinizanteAdjuvante de coagulaçãoCarvão activado


Carvão activado

Arejamento

Figura 4- Esquema de tratamento tipo para águas superficiais contendo ferro e matéria orgânica

4.2- Águas Subterrâneas

As águas de origem subterrânea, uma vez que se encontram protegidas pelas formações

geológicas que atravessam, apresentam geralmente uma qualidade superior relativamente às águas

superficiais, sendo em muitos casos, apenas necessária uma desinfecção (Fig. 5).

Captação

Desinfecção

Distribuição

Figura 5 - Esquema de tratamento tipo para águas subterrâneas não agressivas

Para águas agressivas, com teores de CO2 livre elevados, é normalmente efectuada a

estabilização da água seguida de desinfecção, de acordo com o esquema tipo da Figura 6.


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Captação

Desinfecção

Distribuição

Arejamento Leito de contacto

Filtração Rápida

Filtração Lenta

Figura 6 - Esquemas de tratamento tipo para águas subterrâneas agressivas

A Figura 7 apresenta um esquema tipo de tratamento para águas subterrâneas agressivas que

apresentam teores de ferro e manganês elevados.

Captação

Desinfecção

Distribuição

Arejamento Leito de contacto

Filtração Rápida

Filtração Lenta

Pré-oxidação

Figura 7 - Esquema de tratamento tipo para águas subterrâneas agressivas com ferro e manganês

5- Aspectos gerais sobre operações unitárias utilizadas em tratamento de águas

5.1 - Pré - Oxidação

A pré-oxidação da água bruta aplica-se normalmente para remoção de ferro e manganês, ou

quando a água a tratar apresenta teores elevados de matéria orgânica.

O cloro é o oxidante mais utilizado e, embora apresente algumas vantagens quando se

pretende a remoção de matéria orgânica, impedindo a decomposição das lamas decantadas e o


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desenvolvimento de algas e outros microrganismos nos filtros, tem como desvantagem, a formação

de compostos organoclorados (resultantes da reacção da matéria orgânica com o cloro), nocivos

para a saúde pública, devido às suas características cancerígenas.

Seguidamente destacam-se alguns aspectos a observar relativamente à pré-cloragem:

• verificação dos níveis de azoto amoniacal, ferro, manganês e CQO da água bruta, para

confirmação da necessidade de pré-cloragem;

• garantir um residual de cloro livre superior a 90%, quando se verificam teores de azoto

amoniacal elevados e se usa cloragem ao breakpoint;

• nos casos em que os teores em azoto amoniacal da água bruta são baixos, considerar a

hipótese de transferir a cloragem para outro ponto, situado por exemplo, entre o decantador

e os filtros, de modo a reduzir-se a formação de compostos organoclorados (experiências

deste tipo mostraram reduções em cerca de 15 a 20%) [1].

5.2 - Arejamento

No tratamento de águas subterrâneas ou de águas que não estiveram em contacto com o ar, o

arejamento tem como objectivo remover gases dissolvidos em excesso (nomeadamente CO2 e

H2S) e substâncias voláteis, ou introduzir oxigénio para oxidação de compostos ferrosos ou

manganosos e aumentar o teor de oxigénio dissolvido.

5.3 - Estabilização Química - Equilíbrio Calco-Carbónico

Entende-se por estabilização química, o processo de ajuste do pH, da concentração de cálcio

e da alcalinidade da água, por forma a atingir-se o equilíbrio de saturação do carbonato de cálcio

(CaCO3). Uma vez que uma água estabilizada não dissolve nem precipita CaCO3, não removerá a

camada de carbonato que protege as tubagens contra a corrosão, nem provocará a deposição

daquele composto.

O bicarbonato de cálcio é instável e, mantém-se dissolvido pelo anidrido carbónico (CO2)

equilibrante. Assim, é importante assegurar uma certa quantidade de CO2 para que a água se

apresente estabilizada. Se, por qualquer razão, o CO2 equilibrante se tornar insuficiente, uma parte

do bicarbonato de cálcio decompõe-se segundo a reacção (1), libertando o CO2 que restabelece o

equilíbrio carbónico, mas precipitando o carbonato que origina incrustação.

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O (1)


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Uma vez que as constantes de equilíbrio desta reacção são função da temperatura, por

variação deste parâmetro, a água pode tornar-se incrustante se a temperatura aumenta (por

libertação de CO2) ou agressiva, no caso contrário.

Os diagramas de Caldwell-Lawrence (C-L) [7], são um dos meios utilizados para a resolução

de problemas de corrosão ou de dureza das águas, na medida em que permitem determinar

rapidamente, e com uma precisão razoável, as condições da água e o tipo e quantidade de produtos

químicos necessários para o seu tratamento, assim como as quantidades de produtos precipitados.

Os diagramas são constituídos por uma série de isolinhas de cálcio, pH e alcalinidade, em que

cada ponto de intersecção descreve uma situação de equilíbrio. As concentrações referem-se a

componentes solúveis, sendo todas expressas em mg/l CaCO3, à excepção da concentração em

sólidos dissolvidos totais que é expressa em mg/l. Cada diagrama é específico para uma

determinada temperatura e concentração de sólidos dissolvidos, ver Anexo.

Os diagramas de Caldwell-Lawrence permitem ainda o cálculo de índices de saturação, ou

seja, índices que permitem determinar se a água é agressiva ou incrustante. O índice proposto por

Ryznar [2], dado pela equação (2), considera que uma água é estável se o índice de estabilidade (ou

de Ryznar) estiver compreendido entre 6.5 - 7.1. Para valores inferiores a 6.5 a água terá tendência

para ser incrustante e para valores superiores a 7.1, para ser agressiva (ver Quadro 1).

Índice de estabilidade = 2 pHs - pH (2)

Sendo:

pHs - pH de saturação, ou seja, o pH da água em equilíbrio

Quadro 1 - Tendência da água de acordo com o valor do índice de estabilidade ou de Ryznar

Índice de estabilidade oude Ryznar

Tendência da água

3.0 a 5.0 Muito incrustante

5.0 a 6.0 Fracamente incrustante

6.0 a 7.0 Fraca incrustação ou corrosão

7.0 a 7.5 Corrosiva

7.5 a 9.0 Fortemente corrosiva


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O excesso de CO2 , que confere à água características de agressividade, pode ser eliminado

através de adição de um alcalinizante (normalmente cal ou carbonato de sódio) ou por percolação

da água através de leitos de material alcalino.

Os leitos de contacto, normalmente de brita calcária, são utilizados para o controlo da

agressividade da água. Fazendo percolar uma água agressiva através de um leito alcalino, desde

que o tempo de contacto seja suficiente, dá-se o ataque do CO2 agressivo ao material do leito

filtrante, que se vai dissolvendo sob a forma de bicarbonato de cálcio, do que resulta um aumento

do pH da água até um valor próximo do pH de equilíbrio ou de saturação.

Normalmente o leito de contacto é precedido por um arejamento da água a tratar que, permite

para além da libertação do CO2 agressivo, a absorção de oxigénio que tem como consequência a

aceleração da velocidade de ataque da água, com uma redução acentuada do tempo de contacto

necessário.

As medidas a ter em conta para o controlo e manutenção deste processo de tratamento,

passam pela observação dos seguintes aspectos:

• análises periódicas do pH e do pHs da água tratada, para avaliação da eficiência do

processo;

• se o pH da água se mantiver inferior ao pHs, podem ter ocorrido duas situações:

- o tempo de contacto não foi suficiente para que se dê a solubilização do material do

leito na água;

- o material do leito necessita de substituição em consequência de ter reduzido a

capacidade de solubilização.

5.4 - Coagulação-floculação

Uma água de origem superficial, apresenta normalmente valores elevados de turvação,

consequência da presença de partículas de natureza coloidal. Dada a dimensão deste tipo de

partículas (<1µ), e o facto de serem portadoras de carga eléctrica superficial, torna-se difícil a sua

remoção. Assim, é necessário recorrer a um agente coagulante, por forma a provocar a agregação

em flocos facilmente separáveis por decantação.

Este processo denominado por coagulação/floculação é assegurado através de uma operação

unitária denominada mistura e desenrola-se em duas etapas. A primeira consiste numa dispersão

rápida do agente coagulante na água, com o objectivo de destabilizar os coloides (mistura rápida


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/coagulação) e a segunda numa mistura lenta por forma a assegurar uma boa formação de flocos

(floculação).

A eficácia do coagulante, normalmente sulfato de alumínio, depende de vários factores, entre

eles destacam-se os seguintes:

• ajustamento conveniente do pH. Para cada coagulante, existe uma zona óptima de pH à

qual ocorre o máximo de precipitação;

• adição de um alcalinizante, normalmente Ca(OH)2, quando a alcalinidade da água for

inferior ou igual a 0,5 da dose de sulfato de alumínio a utilizar.

Por vezes, para além da adição do coagulante, seleccionado de acordo com as características

da água a tratar e com o custo e facilidade de obtenção, recorre-se ainda à utilização de adjuvantes

que se destinam a melhorar as operações de coagulação-floculação, ao nível da velocidade das

reacções ou da qualidade do floco produzido (floco mais pesado, mais volumoso, mais coeso).

Para controlar as doses de produtos químicos utilizados na coagulação-floculação, recorre-se

a um teste laboratorial, o "Jar-Test" [6] .

O "Jar-Test", deve efectuar-se sempre que se verifiquem alterações da qualidade da água

afluente à estação de tratamento, devido a variações das condições climáticas (uma vez que,

normalmente a água sujeita a coagulação-floculação é de origem superficial), ou a descargas

eventualmente poluentes, na origem.

O teste é realizado num aparelho equipado com vários copos de vidro, seis em regra, com

uma capacidade de 1 litro, possuindo cada, um agitador mecânico susceptível de ser controlado

(entre 30 a 120 rpm). As condições de agitação e de tempo de agitação devem ser próximos dos

utilizados na estação de tratamento, de modo a reproduzirem-se as condições reais de operação.

Embora não esteja ainda normalizado o procedimento experimental para a realização do

"Jar-Test", pode recorrer-se ao seguinte método:

• regista-se o pH, a turvação e a alcalinidade da água;

• enche-se cada um dos copos com cerca de um litro de água bruta proveniente da mesma

amostra, recolhida num ponto representativo da estação, antes da mistura rápida;

• de seguida, colocam-se doses diferentes de coagulante em todos os copos, e inicia-se o

processo de mistura rápida com uma agitação de cerca de 120 rpm, durante 2 minutos,

para assegurar uma boa dispersão do coagulante na água e para facilitar as reacções


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químicas envolvidas. De seguida, para se dar início à floculação, deve reduzir-se a

agitação para cerca de 40 rpm, durante 20 a 30 minutos;

• após um período de decantação de 10 a 30 minutos, determina-se a turvação residual e a

dose óptima de coagulante correspondente à do copo que apresentar menor valor de

turvação;

• repete-se o "Jar-Test" fazendo variar o pH nos diferentes copos e utilizando a dose óptima

de coagulante em todos eles.

O pH óptimo será o correspondente ao copo que apresentar menores valores de turvação.

5.5- Decantação

A decantação é uma operação a incluir na sequência de tratamento de uma água bruta

sempre que a qualidade desta, no que respeita a turvação, cor, teor em ferro ou dureza, o justifique.

Embora a eficiência desta operação esteja associada à carga hidráulica, que traduz o caudal

de água a decantar por m2 da superfície do decantador, existem outros factores que podem

interferir negativamente no processo, tais como:

• taxa de descarga, por metro linear de caleira > 10 m3/m.h;

• má formação do floco, no caso de esta operação surgir a jusante de um processo de

coagulação/floculação;

• influência de ventos.

5.6- Filtração

A filtração rápida surge normalmente na sequência da decantação ou simplesmente após

coagulação ( filtração directa).

A qualidade da água filtrada, depende principalmente de factores inerentes ao próprio filtro e

que devem ser periodicamente observados. Os aspectos mais importantes e a ter em conta são os

seguintes:

• controlo da velocidade de filtração, da turvação e da cor da água filtrada;

• determinação do tempo de lavagem óptimo, para evitar o desperdício de água tratada. O

tempo de lavagem mínimo corresponde ao momento em que a turvação da água de

lavagem é inferior 10 NTU.


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A filtração lenta aplica-se de um modo geral, no tratamento de águas com baixa turvação

(cerca de 10 mg/l), podendo funcionar em períodos longos com valores de turvação da ordem dos

50 mg/l e em períodos curtos, de apenas alguns dias, com valores de cerca de 100 a 200 mg/l.

Os aspectos a ter em conta para o controlo da filtração lenta são os seguintes:

• controlo da velocidade de filtração, da turvação e da cor da água filtrada.

5.7 - Desinfecção

A desinfecção da água destinada ao abastecimento público, tem por objectivo a destruição de

microrganismos patogénicos, nocivos para a saúde pública, ou de outros organismos indesejáveis.

A eficiência do processo de desinfecção depende de vários factores destacando-se os

seguintes:

• espécie e concentração do organismo a ser destruído;

• espécie e concentração do desinfectante utilizado;

• tempo de contacto;

• características químicas, em especial o pH, e físicas da água a tratar;

• grau de dispersão do desinfectante na água.

Existem vários processos de desinfecção, desde os tratamentos físicos por aplicação de

radiações (UV), até aos químicos que utilizam agentes alcalinos, tensioactivos ou oxidantes,

destacando-se o cloro como o desinfectante mais utilizado.

Assim, quando se efectua a desinfecção, por cloragem, destacam-se alguns aspectos

importantes:

• verificação periódica do pH e da temperatura da água, uma vez que o efeito germicida,

tanto do cloro residual livre como do cloro combinado (sob a forma de cloraminas), diminui

com o aumento destes dois parâmetros. Com efeito, verifica-se que, para valores de pH de

8 a 10, são necessárias doses de Cl2 bastante mais elevadas, para se obter a mesma

eficiência;

• determinação da carência de cloro da água, por forma a evitar residuais de cloro superiores

aos recomendados pelo Dec.Lei 74/90 [3], sob pena de causar danos a nível da saúde

pública.


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Apesar do cloro ser o desinfectante mais utilizado, o ozono assume actualmente uma grande

importância, na medida em que, para além de ser um desinfectante muito poderoso, não origina a

formação de trihalometanos, principal inconveniente da utilização do cloro, aquando de uma água

com elevados teores em matéria orgânica.

As principais desvantagens do ozono em relação aos produtos clorados, são por um lado o de

natureza económica, quer em custos de 1º investimento quer em custos de exploração, e por outro

o ozono, sendo muito instável, não permanece com acção residual na água tratada [4] .

6- Metodologia

A metodologia de avaliação do funcionamento de estações de tratamento de águas para

abastecimento público, aplica-se aos esquemas de tratamento tipo associados às diferentes

qualidades de água.

Considerando que prevalece uma carência de informação sobre o funcionamento geral das

ETA' s, esta metodologia permite fazer-se uma avaliação expedita, com base na qualidade da água

tratada e na eficiência de tratamento, ou uma avaliação técnica, incluindo também as

características dos órgãos de tratamento e a qualidade da água tratada de uma forma mais

detalhada.

6.1- Avaliação expedita

6.1.1- Descrição

Propõe-se a construção de um índice global de avaliação que será resultante de um somatório

ponderado de dois subíndices (Fig.8): subíndice de qualidade da água tratada (I QA), e subíndice de

eficiência de tratamento (I ET); sendo estes avaliados através da definição de classes de qualidade,

às quais corresponde um valor numérico:

• classes de qualidade para I QA : Mau-0 , Insuficiente- 1, Razoável-2 e Bom-3;

• classes de qualidade para I ET : Mau-0, Razoável-1 e Bom-2.


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AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA

AVALIAÇÃO EXPEDITA

AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DO PROCESSO DE TRATAMENTO

Sub índice de avaliação


ÍNDICE GLOBALDE AVALIAÇÃO

Figura 8 - Esquema do processo de avaliação expedita do funcionamento de uma estação detratamento de águas para abastecimento público

# Construção dos subíndices

• subíndice de qualidade da água tratada (I QA)

Para cada tipo de água, seleccionou-se um conjunto de parâmetros, considerados

relevantes em termos de saúde pública, aos quais se fez corresponder um valor

recomendado e um valor limite, com base no Decreto-Lei 74/90.

À gama de valores associaram-se padrões, aos quais se atribuiu classificações numéricas

de 0 a 5, correspondendo o valor 0 à situação mais desfavorável e o 5 à melhor.

A cada parâmetro atribuiu-se um peso, por forma a valorizar a sua importância em termos

de saúde pública.

Ao somatório do produto do valor numérico de cada padrão pelo peso do respectivo

parâmetro, corresponde um valor numérico ao qual é atribuída uma classe de qualidade.

• subíndice de eficiência de tratamento (I ET )

Para cada tipo de água, seleccionaram-se os parâmetros mais significativos na avaliação

do processo de tratamento, e atribuiram-se valores máximos e mínimos de eficiência em

função do esquema de tratamento instalado [5] [8].


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Tal como para o cálculo do subíndice I QA, associaram-se padrões à gama de valores de

eficiências, aos quais se atribuíram classificações numéricas de 0 a 5, correspondendo o

valor 0 à situação mais desfavorável e o 5 à melhor.

O valor do subíndice é calculado da mesma forma que o anterior.

Apresentam-se seguidamente várias tabelas para o cálculo do I QA e do I ET , em função da

origem e do tipo de água.

• Calculo do índice global de qualidade

O índice global de qualidade é obtido através do somatório ponderado dos dois subíndices,

atribuindo um peso 2 ao I QA .

A Figura 9 mostra um esquema de fácil utilização, para o cálculo do índice global.

MAU RAZOÁVEL BOM

0 2 4 6 8

0 1 2 3IQA

IQA + I ET

Índice Global

Figura 9 - Índice global — Avaliação expedita

Modo de utilização:

1- Marca-se na escala do I QA , o valor correspondente a este subíndice

2- Projecta-se esse valor na escala do I QA + I ET e adiciona-se o valor do I ET

3- O valor encontrado é o índice global, a que corresponde uma indicação de qualidade.


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AVALIAÇÃO EXPEDITA— TABELAS —


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ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CLASSE A1, A2 e A3 - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA

Parâmetros Peso doParâmetro

Organoléticos

Turvação 4(mg/l escala SiO2)

Cor 3(mg/l escala Pt/Co)

Cheiro (12°C) 2(Taxa de diluição) (25°C)

Sabor (12°C) 3(Taxa de diluição) (25°C)Físico-Químicos

Temperatura 1(°C)

pH 3(Escala sorensen)Relativos a substâncias indesejáveis

Nitratos 4(mg/l NO3)

Azoto amoniacal 3(mg/l NH4)

Oxidabilidade 5(mg/l O2)Cloro residual livre (mg/l HOCl) 5

Classificação a atribuir a cada padrão

0 1 2 3 4 5

Legenda:

VA - Valor aconselhável Subíndice para avaliação da qualidade da água tratadaVL - Valor limiteVmR - Valor mínimo recomendado

0 1 2 3

<

<

VA

VmR

0,2

0,6

VL

1 > 1

> 0,0,5

RazoávMau

0

Bom

33 60 164

Insuficient

140

0,3

0,7

pH - 6,0 a 8,0

pH = 8,0

2.5 5.0 7.5 > 1

> 25 10 15

> 2

> 3

<

<

< > 531,25 37,5 43,7

0,16 0,28 0,40 > 0,<

2,75 3,5 4,25

1

0

0

25

0,05

2

10

20

> 2

> 3

50

0,5

5> 5<

0,5 1,0 1,5

0,5 1,0 1,5

0,75 1,5 2,25

0,75 1,5 2,25

1

22

< 8.0

< > 2

> 9.

2512

VL

2

3

3

2

6,5 9,5


— 22 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CLASSE A3 CONTENDO FERRO - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA

Parâmetros Peso do

ParâmetroOrganoléticos


Cor 3 (mg/l escala Pt/Co)



Temperatura 1(°C)


Ferro 3(mg/l Fe)

Manganês 3(mg/l Mn)



Oxidabilidade 5(mg/l O2)Cloro residual livre (mg/l HOCl)

5


0 1 2 3 4 5

Subíndice para avaliação da qualidade da água tratadaLegenda:VA - Valor aconselhávelVL - Valor limiteVmR - Valor mínimo recomendado

0 1 2 3

<

<

VA

VmR

0,2

0,6

VL

1 > 1

> 0,0,5

RazoávMau

0

Bom

39 72 194

Insuficient

164

0,3

0,7

pH - 6,0 a 8,0

pH = 8,0

2.5 5.0 7.5 > 1

> 25 10 15

> 2

> 3

<

<

< > 531,25 37,5 43,7

0,16 0,28 0,40 > 0,<

2,75 3,5 4,25

1

0

0

25

0,05

2

10

20

> 2

> 3

50

0,5

5> 5<

0,5 1,0 1,5

0,5 1,0 1,5

0,75 1,5 2,25

0,75 1,5 2,25

1

0,05 0,2

0,02 0,05

< > 0,

> 0,<

0,09 0,13 0,16

0,027 0,035 0,043

22

< 8.0

< > 2

> 9.

2512

VL

2

3

3

2

6,5 9,5


— 23 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS NÃO AGRESSIVAS - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA


Organoléticos





Temperatura 1(°C)





5


0 1 2 3 4 5

Legenda:


0 1 2 3

<

<

VA

VmR

0,2

0,6

VL

1 > 1

> 0,0,5

RazoávMau

0

Bom

33 60 164

Insuficient

140

0,3

0,7

pH - 6,0 a 8,0

pH = 8,0

2.5 5.0 7.5 > 1

> 25 10 15

> 2

> 3

<

<

< > 531,25 37,5 43,7

0,16 0,28 0,40 > 0,<

2,75 3,5 4,25

1

0

0

25

0,05

2

10

20

> 2

> 3

50

0,5

5> 5<

0,5 1,0 1,5

0,5 1,0 1,5

0,75 1,5 2,25

0,75 1,5 2,25

1

22

< 8.0

< > 2

> 9.

2512

VL

2

3

3

2

6,5 9,5


— 24 —


— 25 —


— 26 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS AGRESSIVAS - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA

Parâmetro Peso doParâmetro

Organoléticos




Sabor (12°C) 3

(Taxa de diluição) (25°C)Físico-Químicos

Temperatura 1(°C)

pH 3(Escala sorensen)

Cálcio 3(mg/l Ca)Relativos a substâncias indesejáveis



Oxidabilidade 5(mg/l O2)Cloro residual livre ( mg/l HOCl)

5


0 1 2 3 4 5

Legenda:


0 1 2 3

<

<

VA

VmR

0,2

0,6

VL

1 > 1

> 0,0,5

RazoávMau

0

Bom

36 66 179

Insuficient

152

0,3

0,7

pH - 6,0 a 8,0

pH = 8,0

VL

2.5 5.0 7.5 > 1

> 25 10 15

> 2

> 3

<

<

< > 531,25 37,5 43,7

0,16 0,28 0,40 > 0,<

2,75 3,5 4,25

1

0

0

25

0,05

2

10

20

> 2

> 3

50

0,5

5> 5<

0,5 1,0 1,5

0,5 1,0 1,5

0,75 1,5 2,25

0,75 1,5 2,25

1

21,7

< 8.0

< > 2

> 9.

2512

100 200125 150 175< > 2

2

3

3

2

6,5 9,5


— 27 —


— 28 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS AGRESSIVAS CONTENDO FERRO - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA

Parâmetros Peso do

ParâmetroOrganoléticos




Sabor (12°C) 3

(Taxa de diluição) (25°C)Físico-Químicos

Temperatura 1(°C)

pH 3(Escala sorensen)

Cálcio 3(mg/l Ca)Relativos a substâncias indesejáveis

Ferro 3(mg/l Fe)

Manganês 3(mg/l Mn)




5


0 1 2 3 4 5

Legenda: Subíndice para avaliação da qualidade da água tratada

VA - Valor aconselhávelVL - Valor limiteVmR - Valor mínimo recomendado

0 1 2 3

2.5 5.0 7.5 > 1

> 25 10 15

> 2

> 3

<

<

< > 531,25 37,5 43,7

0,16 0,28 0,40 > 0,<

2,75 3,5 4,25

<

<

VA

1

0

0

25

0,05

2

VmR

0,2

0,6

VL

10

20

2

> 2

> 3

50

0,5

5> 5

1 > 1

> 0,0,5

<

0,5 1,0 1,5

0,5 1,0 1,5

0,75 1,5 2,25

0,75 1,5 2,25

RazoávMau

0

Bom

42 78 209

Insuficient

176

1

0,3

0,7

pH - 6,0 a 8,0

pH = 8,0

0,05 0,2

0,02 0,05

< > 0,

> 0,<

0,09 0,13 0,16

0,027 0,035 0,043

VL

22

< 8.0

< > 2

> 9.

6,5

25

9,5

12

100 200125 150 175< > 2

3

3

2


— 29 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CLASSE A1 - AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE TRATAMENTO

Água Água EFICIÊNCIAS DE REMOÇÃO (%) PesoParâmetro Bruta Tratada do

Parâmetro

Turvação 1

Oxidabilidade 1


0 1 2 3 4 5

Subíndice para avaliação do processo de tratamento

0 1 2

2 10

4 6 8= 2 > 1

RazoávelMau

0

Bom

4 8 10

2 10> 1

Ef. mínimaadmissível

Ef. máximaesperada


4 6 8= 2


— 30 —



Parâmetro

Turvação 2

Cor 1

Oxidabilidade 3


0 1 2 3 4 5


0 1 2

50

RazoávelMa

0

50 8057,5< > 65 72,5

80 90

90

<

< > 960 70 80

12 24 30


Ef. máximaesperada


85 > 982,5 87,5

Bom


— 31 —



Parâmetro

Turvação 2

Cor 1

Oxidabilidade 3


0 1 2 3 4 5


0 1 2

60 90< 6 > 967,5 75 82,5

RazoávelMau

0

Bom

12 24 30

50

80

<

<


Ef. máximaesperada


Ef. máximaesperada

90

90> 960 70 80

85 > 982,5 87,5


— 32 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CLASSE A3 CONTENDO FERRO-AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE TRATAMENTO


Parâmetro

Turvação 2

Cor 1

Oxidabilidade 3

Ferro 2

Manganês 2


0 1 2 3 4 5

Sub-índice para avaliação do processo de tratamento

0 1 2

50

80

60 90

<

< 8

< 6 > 967,5 75 82,5

95

95

50

< 75 85

50

< 62,5 75 85

RazoávelMau

0

Bom

20 40 50


Ef. máximaesperada


Ef. máximaesperada

90

90

> 960 70 80

85 > 9

> 9

> 9

82,5 87,5

62,5


— 33 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS AGRESSIVAS - AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE TRATAMENTO


Parâmetro

pH - - - - - - -

Turvação 1

Alcalinidade - - - - - - -

CO2 2


0 1 2 3 4 5


0 1 2

10> 1

< 2 33,8 42,5 51,3 > 6

RazoávelMau

0

Bom

6 12 15

25 60


Ef. máximaesperada


Ef. máximaesperada

24 6 8= 2


— 34 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS AGRESSIVAS COM FERRO E MANGANÊS - AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE TRATAMENTO


Parâmetro

pH - - - - - -

Turvação 1


CO2 3

Ferro 2

Manganês 2


0 1 2 3 4 5


0 1 2


Ef. máximaesperada

10

> 1

< 2 33,8 42,5 51,3 > 6

25 60

50

<

50

RazoávelMau

0

Bom

16 32 40

<

2

4 6 8= 2

95

95

75 85

62,5 75 85

> 9

> 9

62,5


— 35 —

6.1. 2 - Exemplo de aplicação

Estação de tratamento com um esquema tipo de águas superficiais de classe A2 , com uma

qualidade de água tratada apresentada no Quadro 2:

Quadro 2 - Avaliação expedita da qualidade da água tratada - Exemplo de aplicação

Parâmetros Valor Padrão Peso Produto

obtido

Turvação(mg/l escala SiO2)

3 3 4 12

Cor(mg/l escala Pt/Co)

5 3 3 9

Cheiro(Taxa de diluição)

0.8 3 2 6

Sabor(Taxa de diluição)

0.8 3 3 9

Temperatura(°C)

17 4 1 4

pH(Escala sorensen)

7.9 5 3 15

Nitratos(mg/l)

29 4 4 16

Azoto amoniacal(mg/l)

0.2 3 3 9

Oxidabilidade(mg/lO2)

2 4 5 20

Cloro residual livre(mg/l)

0.2 5 5 25

TOTAL - - - 125

Ao valor 125 corresponde uma qualidade da água tratada Razoável que por sua vez

corresponde a um peso 2 para o índice global de avaliação.

Relativamente às eficiências de remoção, tendo em conta que num esquema de tratamento

tipo de águas superficiais de classe A2, remove-se essencialmente turvação, cor e oxidabilidade,

pode considerar-se a seguinte situação (Quadro 3):


— 36 —

Quadro 3 - Avaliação expedita das eficiências de remoção- Exemplo de aplicação

Eficiências de Valor Padrão Peso Produtoremoção (%) obtido

Turvação 87 3 2 6

Cor 93 3 1 3

Oxidabilidade 82 5 3 15

TOTAL - - - 24

Ao valor 24 corresponde uma eficiência de remoção Razoável que por sua vez corresponde a

um peso 1 para o índice global de avaliação. O cálculo do índice global é apresentado na Fig.10.

MAU RAZOÁVEL BOM

0 2 4 6 8

0 1 2 3IQA

IQA + I ET

Índice Global

IQA

I ET

Figura 10 - Cálculo do índice global - Exemplo de aplicação

6.2- Avaliação Técnica

6.2.1- Descrição

O índice global correspondente à avaliação técnica, será obtido através do somatório

ponderado de três subíndices (Fig.11): subíndice de qualidade da água tratada (I QA), subíndice de

eficiência de tratamento (I ET) e subíndice de funcionamento de orgãos de tratamento (I OT); sendo

estes avaliados através da definição de classes de qualidade, às quais corresponde um valor

numérico:

- classes de qualidade para I QA : Mau-0 , Insuficiente- 1, Razoável-2 e Bom-3 ;

- classes de qualidade para I ET : Mau-0, Razoável-1 e Bom-2;

- classes de qualidade para I OT : Mau-0 , Insuficiente- 1, Razoável-2 e Bom-3.


— 37 —

AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA

AVALIAÇÃO TÉCNICA

AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DO PROCESSO DE TRATAMENTO



ÍNDICE GLOBAL DE AVALIAÇÃO

AVALIAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DE CADA OPERAÇÃO UNITÁRIA


Figura 11 - Esquema do processo de avaliação técnica do funcionamento de uma estação detratamento de águas para abastecimento público

# Construção dos subíndices

• subíndice de qualidade da água tratada (I QA)

Igual ao referênciado na avaliação expedita.

• subíndice de eficiência de tratamento (I ET)

Igual ao referênciado na avaliação expedita.

• subíndice de funcionamento de orgãos de tratamento (I OT)

Para cada operação unitária incluida nos esquemas de tratamento tipo, seleccionaram-se

diferentes parâmetros de controlo, atribuindo a cada um deles limites máximos e mínimos

adequados a um funcionamento aceitável.

Tal como nos outros subíndices atribuiram-se classificações numéricas de 0 a 5 aos

diferentes padrões.


— 38 —

A cada parâmetro atribuiu-se um peso de acordo com a sua importância no processo.

O valor do subíndice é calculado da mesma forma dos anteriores.

Seguidamente apresentam-se várias tabelas, referentes à avaliação técnica, para o cálculo do

I QA , I ET e do I OT , de acordo com a origem e tipo de água.

• Cálculo do índice global de qualidade

O índice global de qualidade é obtido através do somatório ponderado dos três subíndices,

atribuindo um peso 2 ao I QA .

Tal como para o cálculo do índice global referente à avaliação expedita, pode-se recorrer

ao esquema apresentado na Figura12.

MAU RAZOÁVEL

0 2 4 6 8

0 1 2 3IQA

IQA + I ET

Índice Global

0 2 4 6 8 10

IQA + I ET + I OT

INSUFICIENTE BOM Mto BOM

Figura 12 - Índice global — Avaliação Técnica


— 39 —

AVALIAÇÃO TÉCNICA

— TABELAS —

—


— 40 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA


OrganoléticosTurvação 4(mg/l escala SiO2)Cor 3(mg/l escala Pt/Co) Cheiro (12°C) 2(Taxa de diluição) (25°C)

Sabor (12°C) 3(Taxa de diluição) (25°C)Fisico-QuímicosTemperatura 1(°C)pH 3(Escala sorensen)Condutividade 2(µS/cm)Cloretos 3(mg/l Cl)Sulfatos 4(mg/l SO4)Cálcio 4(mg/l Ca)Magnésio 3(mg/l Mg)Sódio 3(mg/l Na)Potássio 3(mg/l K)Alumínio 4(mg/l Al)Dureza total 4(mg/l CaCO3)Sólidos dissolvidos 3totais (mg/l)Relativos a substâncias tóxicasArsénio 6(mg/l As)Cádmio 6(mg/l Cd)Crómio 6(mg/l Cr)Mercúrio 6(mg/l Hg)Chumbo 6(mg/l Pb)Antimónio 6(mg/l Sb)MicrobiológicosColiformes totais 5(NMP / 100 ml)Coliformes fecais 5(NMP / 100 ml)Estreptococos fecais 5(NMP / 100 ml)Clostrídios sulfito-redutores 5(NMP / 20 ml)Germes mesófilos aeróbios 5a 37° C, nº org/mlGermes mesófilos aeróbios 5a 22° C, nº org/ml

2.5 5.0 7.5 > 1

> 25 10 15

> 2

> 3

<

<

VA

1

0

0

VL

10

20

> 2

> 3

0,5 1,0 1,5

0,5 1,0 1,5

0,75 1,5 2,25

0,75 1,5 2,25

1

22

< 8.0

< > 2

> 9.

2512

40

25

25 250

100

30 50

20 150

10 12

0,05 0,2

500

1500

200

150

1000

0,05

0,005

0,05

0,001

0,05

0,01

0,005

0,0005

0,005

0,0001

0,005

0,001

81.25 137,5 193,7

125

35 40 45

10, 11 11,

52,5 85 117,

< 4

<

< >

>

>

>

>

>

>

>

< 1

< 3

< 2

< 1

< 0,

< 1

< 10

< 0,0

< 0,0

< 0,0

< 0,0

< 0,00

< 0,00

0,12 0,160,08

237, 325, 412,

1125 1250 1375

0,01 0,02 0,03

0,01 0,02 0,03

0,01 0,02 0,03

>

>

>

>

>

> 0,001 0,002 0,003

0,00 0,00 0,00

0,000 0,000 0,000

10

0 1

10

0 1

10

100

>

>

>

>

< 1

< 1

0,25 0,5 0,75

0,25 0,5 0,75

0,5 0,75

0,25 0,5 0,75

0,25

150 175

2

3

3

2

6,5 9,5

100020

> 10

>


— 41 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA


Relativos a substâncias indesejáveisNitratos 4(mg/l NO3)Nitritos 4(mg/l NO2)Azoto amoniacal 3(mg/l NH4)Azoto kjeldhal 4(mg/l N)Oxidabilidade 5(mg/l O2)Fenóis 5(µg/l C6H5OH)Ferro 3(mg/l Fe)Manganês 3(mg/l Mn)Cobre 5(mg/l Cu)Zinco 5(mg/l Zn)Fósforo 3(mg/l P2O5)Fluoretos 3(mg/l F)Sólidos suspensos totais 4(mg/l)Cloro residual livre (mg/l HOCl)

5

Parâmetros adicionaisAlcalinidade(mg/l CaCO3)Equlibrio calco- Muito Fracamente Fraca incrustação ou CorrosivaFortemente -carbónico incrustante incrustante corrosão corrosivaÍndice de estabilidade 52 pHs-pH


0 1 2 3 4 5

Legenda:VA - Valor aconselhável Subíndice para avaliação da qualidade da água tratadaVL - Valor limiteVmR - Valor mínimo recomendado

0 1 2 3

VA VL

25 50

0,1

0,05 0,5

1

2 5

0,5

0,05 0,2

0,02 0,5

0,4 5,0

0

0,05

0,01

0,01

1,7

0,1

0,1

>

>

>

>

>

>

>

>

>

VmR VL

< 2

< 2

0

< 0,

< 0,

< 0,

< 0,

< 0,

< 0,

= 0,

= 0,

< 0,

0,125 0,1630,088

31,25 37,5 43,75

0,16 0,28 0,40

2,75 3,5 4,25

0,033 0,055 0,078

0,29 0,53 0,76

0,13 0,25 0,37

0,14 0,26 0,38

1,55 2,7 3,85

<

<

0,2

0,6 1> 1

> 00,5

0,3

0,7

pH - 6,0 a 8,0

pH = 8,0

3 5 6 7 7,5 9

Mau Insuficiente Razoável Bom

0,7< 0, > 0,95 1,2 1,45

48 200 331 602 879


— 42 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA


OrganoléticosTurvação 4(mg/l escala SiO2)Cor 3(mg/l escala Pt/Co) Cheiro (12°C) 2(Taxa de diluição) (25°C)

Sabor (12°C) 3(Taxa de diluição) (25°C)Fisico-QuímicosTemperatura 1(°C)pH 3(Escala sorensen)Condutividade 2(µS/cm)Cloretos 3(mg/l Cl)Sulfatos 4(mg/l SO4)Cálcio 4(mg/l Ca)Magnésio 3(mg/l Mg)Sódio 3(mg/l Na)Potássio 3(mg/l K)Alumínio 4(mg/l Al)Dureza total 4(mg/l CaCO3)Sólidos dissolvidos 3totais (mg/l)Relativos a substâncias tóxicasArsénio 6(mg/l As)Cádmio 6(mg/l Cd)Crómio 6(mg/l Cr)Mercúrio 6(mg/l Hg)Chumbo 6(mg/l Pb)Antimónio 6(mg/l Sb)MicrobiológicosColiformes totais 5(NMP / 100 ml)Coliformes fecais 5(NMP / 100 ml)Estreptococos fecais 5(NMP / 100 ml)Clostrídios sulfito-redutores 5(NMP / 20 ml)Germes mesófilos aeróbios 5a 37° C, nº org/mlGermes mesófilos aeróbios 5a 22° C, nº org/ml

2.5 5.0 7.5 > 1

> 25 10 15

> 2

> 3

<

<

VA

1

0

VL

10

20

> 2

> 3

0,5 1,0 1,5

0,5 1,0 1,5

0,75 1,5 2,25

0,75 1,5 2,25

1

22

< 8.0

< > 2

> 9.

2512

25 25

100

30 5

20 15

10 12

0,05 0,2

50

150

20

150

1000

0,05

0,005

0,05

0,001

0,05

0,01

0,005

0,0005

0,005

0,0001

0,005

0,001

81.25 137,5 193,7

125

35 40 45

10, 11 11,

52,5 85 117,

< 4

<

< >

>

>

>

>

>

>

>

< 1

< 3

< 2

< 1

< 0,

< 1

< 10

< 0,0

< 0,0

< 0,0

< 0,0

< 0,00

< 0,00

0,12 0,160,08

237, 325, 412,

1125 1250 1375

0,01 0,02 0,03

0,01 0,02 0,03

0,01 0,02 0,03

>

>

>

>

>

> 0,001 0,002 0,003

0,00 0,00 0,00

0,000 0,000 0,000

0

0

0

0

10

100

>

>

>

>

< 1

< 1

0,25 0,5 0,75

0,25 0,5 0,75

0,5 0,75

0,25 0,5 0,75

0,25

150 175

02

3

3

2

6,5 9,5

40

25

1000

20

> 10

>

1

1

1

1


— 43 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA TRATADA


FitoplanctónicosCianobactérias 5(nº de células / ml)Relativos a substâncias indesejáveisNitratos 4(mg/l NO3)Nitritos 4(mg/l NO2)Azoto amoniacal 3(mg/l NH4)Azoto kjeldhal 4(mg/l N)Oxidabilidade 5(mg/l O2)Fenóis 5(µg/l C6H5OH)Ferro 3(mg/l Fe)Manganês 3(mg/l Mn)Cobre 5(mg/l Cu)Zinco 5(mg/l Zn)Fósforo 3(mg/l P2O5)Fluoretos 3(mg/l F)Sólidos suspensos totais 4(mg/l)Cloro residual livre (mg/l HOCl)

5

Parâmetros adicionaisAlcalinidade (mg/l CaCO3)Equlibrio calco- Muito Fracamente Fraca incrustação ou CorrosivaFortemente -carbónico incrustanteincrustante corrosão corrosivaÍndice de estabilidade 52 pHs-pH


0 1 2 3 4 5

Legenda:VA - Valor aconselhável Subíndice para avaliação da qualidade da água tratadaVL - Valor limiteVmR - Valor mínimo recomendado

0 1 2 3

VA VL

25 50

0,1

0,05 0,5

1

2 5

0,5

0,05 0,2

0,02 0,5

0,4 5,0

0

0,05

0,01

0,01

1,7

>

>

>

>

>

>

>

>

>

Vm VL

< 2

< 2

0

< 0,

< 0,

< 0,

< 0,

< 0,

< 0,

= 0,

= 0,

< 0,

0,125 0,1630,08

31,25 37,5 43,75

0,16 0,28 0,40

2,75 3,5 4,25

0,033 0,055 0,078

0,29 0,53 0,76

0,13 0,25 0,37

0,14 0,26 0,38

1,55 2,7 3,85

<

<

0,2

0,6 1> 1

> 00,5

0,2

0,7

pH - 6,0 a 8,0

pH = 8,0

3 5 6 7 7,5 9

Mau Insuficiente Razoável Bom

0,7< 0, > 0,95 1,2 1,45

48 205 350 617 904

< 115000

> 2000 500100

0,1

0,1


— 44 —



Parâmetro

Turvação 1

Oxidabilidade 1


0 1 2 3 4 5


0 1 2

2 10

4 6 8= 2 > 1

RazoávelMau

0

Bom

4 8 10

2 10> 1


Ef. máximaesperada


4 6 8= 2


— 45 —



Parâmetro

Turvação 2

Cor 1

Oxidabilidade 3


0 1 2 3 4 5


0 1 2

50

RazoávelMau

0

50 8057,5< > 65 72,5

80 90

90

<

< > 960 70 80

Bom

12 24 30


Ef. máximaesperada


85 > 982,5 87,5


— 46 —



Parâmetro

Turvação 2

Cor 1

Oxidabilidade 3


0 1 2 3 4 5


0 1 2

60 90< 6 > 967,5 75 82,5

RazoávelMau

0

Bom

12 24 30

50

80

<

<


Ef. máximaesperada


Ef. máximaesperada

90

90

> 960 70 80

85 > 982,5 87,5


— 47 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CLASSE A3 CONTENDO FERRO-AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE TRATAMENTO


Parâmetro

Turvação 2

Cor 1

Oxidabilidade 3

Ferro 2

Manganês 2


0 1 2 3 4 5

Sub-índice para avaliação do processo de tratamento

0 1 2

50

80

60 90

<

< 8

< 6 > 967, 75 82,5

95

95

50

< 75 85

50

< 62,5 75 85

RazoávelMau

0

Bom

20 40 50


Ef. máximaesperada


Ef. máximaesperada

90

90

> 960 70 80

85 > 9

> 9

> 9

82,5 87,5

62,5


— 48 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS AGRESSIVAS - AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE TRATAMENTO


Parâmetro

pH - - - - - - -

Turvação 1


CO2 2


0 1 2 3 4 5


0 1 2

10> 1

< 2 33, 42,5 51, > 6

RazoávelMau

0

Bom

6 12 15

25 60


Ef. máximaesperada


Ef. máximaesperada

2

4 6 8= 2


— 49 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS AGRESSIVAS COM FERRO E MANGANÊS - AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE TRATAMENTO


Parâmetro

pH - - - - - -

Turvação 1


CO2 3

Ferro 2

Manganês 2


0 1 2 3 4 5


0 1 2


Ef. máximaesperada

10

> 1

< 2 33, 42, 51,3 > 6

25 60

50

<

50

RazoávelMau

0

Bom

16 32 40

<

2

4 6 8= 2

95

95

75 85

62,5 75 85

> 9

> 9

62,5


— 50 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CLASSE A1- AVALIAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DOSORGÃOS DE TRATAMENTO

Parâmetros de Peso doControlo Parâmetro

Filtração Filtros lentos

Filtros rápidos de uma camada 3 Filtros rápidos de dupla camada Filtros lentos

(dias) 2 Filtros rápidos

(horas)DesinfecçãoTempo de contacto 5(min.)


0 1 2 3 4 5

Subíndice para avaliação do funcionamento dos orgãos

0 1 2 3

5 15< >7,5 12,5

Limite Limite

Taxa de

filtração

(m/h) 10 2012,5 17,5 ><

24 60>< 48

10< 20

BomMau Insuficiente Razoável

50

Período

entrelavage

ns

7 90>< 49

0,40,10,15 0,30 > 0

0 35 4020

< 0

28


— 51 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CLASSE A2 - AVALIAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DOS ORGÃOS DE TRATAMENTO


Pré- Oxidação

Ozono ou ClO2 5

CloroCoagulação - FloculaçãoDose de coagulante - Desvio 4em relação ao Jar-Test (%)pH (na mistura rápida) 4(escala sorensen)DecantaçãoCarga hidráulica 3(m3/m2.dia)Tempo de retenção 2(h)Filtração Rápida

Filtros de uma camada 3 Filtros de

dupla camadaPeríodo entre lavagens 2(h)DesinfecçãoTempo de contacto 5(min.)


0 1 2 3 4 5


0 1 2 3

-40

33

2 4

6 7

Limite Limite

3 5>< 3,5 4 4,5

3 5><Oxidabilid

ade da água bruta (mg O2/l)

Taxa defiltração

(m/h)

10< 20

3 3,5

< >

><

5,5 7,5

23 29

< 5, > 7


4 14052 10065

5 15< >7,5 12,5

10 2012, 17,5 ><

24 60>< 48

20

+40-20 + 20

Oxidante


— 52 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CLASSE A3- AVALIAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DOSORGÃOS DE TRATAMENTO


Pré- Oxidação

Ozono ou ClO2 5

CloroCoagulação - FloculaçãoDose de coagulante - Desvio 4em relação ao Jar-Test (%)Dose de carvão act. - Desvio 4em relação ao Jar-Test (%)pH 4(escala sorensen)DecantaçãoCarga hidráulica 3(m3/m2.dia)Tempo de retenção 2(h)Filtração Rápida Filtros de uma camada 3 Filtros de dupla camadaPeríodo entre lavagens 2(h)DesinfecçãoTempo de contacto 5(min.)


0 1 2 3 4 5


0 1 2 3

20 33

2 4

6 7

Limite Limite

Taxa defiltração

(m/h)

10< 2015

3 3,5

< >

><

5,5 7,5

23 29

< 5, > 7


16016 6740 143

3 5>< 3,5 4 4,5

3 5><Oxidabilid

ade da água após oxidação

Oxidante 43,5 4,5

-40 +40-20 + 20

-40 +40-20 + 20

5 15< >7,5 12,

10 2012, 17, ><

24 60>< 48


— 53 —

ÁGUAS SUPERFICIAIS DE CLASSE A3 CONTENDO FERRO - AVALIAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DOS ORGÃOS DE TRATAMENTO


Pré- Oxidação

Ozono ou ClO2 5

CloroArejamento

3

Coagulação - FloculaçãoDose de coagulante - Desvio 4em relação ao Jar-Test (%)Dose de carvão act. - Desvio 4em relação ao Jar-Test (%)pH 4(escala sorensen)DecantaçãoCarga hidráulica 3(m3/m2.dia)Tempo de retenção 2(h)Filtração Rápida Filtros de uma camada 3 Filtros de dupla camadaPeríodo entre lavagens 2(h)DesinfecçãoTempo de contacto 5(min.)

(1) com base no tabuleiro maior


0 1 2 3 4 5


0 1 2 3

20 33

2 4

6 7

Limite Limite

Taxa defiltração

(m/h) 20

10< 20

3 3,5

< >

><

5,5 7,5

23 29

< 5, > 7


16

Cargahidráulica(m3/m2.d

ia)

Tempo decontacto

300 1000

200 500

200 700

300 900

1 2

5 30

475 825

275 425

325 575

450 750

< 3

< 2

< 2

< 3

<

<

> 10

> 50

> 70

> 90

>

>

175

Cascatas (1)

Planos inclinados

Degraus

Pilhas de tabuleiros

Bocais distri-buição (seg.)

Ar difuso(min.)

15933 48

3 5>< 3,5 4 4,5

3 5><Oxidabilid


Oxidante 43,5 4,5

-40 +40-20 + 20

-40 +40-20 + 20

5 15< >7,5 12,

10 2012, 17, ><

24 60>< 48


— 54 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS NÃO AGRESSIVAS - AVALIAÇÃO DO FUNCIONAMENTODOS ORGÃOS DE TRATAMENTO


Desinfecção

Tempo de contacto 5(min.)


0 1 2 3 4 5


0 1 2

Limite Limite

1< 20

BomMau Razoável

0 2520


— 55 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS AGRESSIVAS - AVALIACÃO DO FUNCIONAMENTO DOSORGÃOS DE TRATAMENTO


Arejamento

3 Leito de ContactoTempo de contacto 4(min.)Filtração Filtros lentos

Filtros rápidos de uma camada 3

Filtros rápidos de dupla camada Filtros lentos (dias) 2 Filtros rápidos (horas)DesinfecçãoTempo de contacto 5(min.)

(1) Com base no tabuleiro maior


0 1 2 3 4 5


0 1 2 3

Limite inferior Limite

10< 20


85


ia)

Tempo decontacto

300 1000

200 500

200 700

300 900

1 2

5 30

Taxa de

filtração

(m/h)

Período

entrelavage

ns

>

475 825

275 425

325 575

450 750

< 3

< 2

< 2

< 3

<

<

> 10

> 50

> 70

> 90

>

>

10 2015

0

Cascatas (1)

Planos inclinados

Degraus

Pilhas de tabuleirosBocais distri-buição (seg.)

Ar difuso(min.)

772112

5 15< >7,5 12,

10 2012, 17, ><

24 60>< 48

7 90>< 49

0,40,10,1 0,3 > 0< 0

28

< 1 > 2


— 56 —

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS AGRESSIVAS CONTENDO FERRO - AVALIAÇÃO DO FUNCIONAMENTODOS ORGÃOS DE TRATAMENTO


Pré- Oxidação

Ozono ou ClO2 5

CloroArejamento

3

Leito de ContactoTempo de contacto 4(min.)Filtração Filtros lentos

Filtros rápidos de 3 uma camada Filtros rápidos de dupla camada Filtros lentos (dias) 2 Filtros rápidos (horas)DesinfecçãoTempo de contacto 5(min.)

(1) Com base no tabuleiro maior


0 1 2 3 4 5


0 1 2 3

Limite Limite

10< 20


110


ia)

Tempo decontacto

300 1000

200 500

200 700

300 900

1 2

5 30

Taxa de

filtração

(m/h)

Período

entrelavage

ns

475 825

275 425

325 575

450 750

< 3

< 2

< 2

< 3

<

<

> 10

> 50

> 70

> 90

>

>

10 2015

0

Cascatas (1)

Degraus

Pilhas de tabuleiros

Bocais distri-buição (seg.)

Ar difuso(min.)

Planos inclinados

8 9341

3 5>< 3,5 4 4,5

3 5><Oxidabilid


Oxidante 43,5 4,5

< 1 > 2

>

5 15< >7,5 12,

10 2012, 17, ><

24 60>< 48

7 90>< 49

0,40,10,1 0,3 > 0< 0

28


— 57 —

6.2.2 - Exemplo de Aplicação

Tendo em conta o exemplo apresentado no item 6.1.2 para a avaliação expedita, pode

supor-se que, para a mesma ETA pretende-se um estudo mais completo que inclua por um lado

uma maior gama de parâmetros de controlo em termos da qualidade de água tratada, e por outro

uma avaliação pormenorizada do funcionamento de cada operação unitária.

O Quadro 4 apresenta a avaliação técnica da qualidade da água tratada para a mesma ETA.

Para o cálculo do pH de saturação, recorreu-se ao diagrama de Caldwell-Lawrence (ver em

Anexo) que mais se aproxima das condições reais da ETA (temperatura de 25°C e concentração

em SDT de 400 mg/l). Sabendo a concentração em cálcio (que corresponde a 360 mg/l como

CaCO3) e supondo uma alcalinidade da água tratada de 300 mg/l como CaCO3, tem-se um pH de

saturação de 6.9.

De acordo com o Quadro 4, tem-se uma qualidade da água tratada Razoável que corresponde

a um peso 2 para o índice global de avaliação.

Relativamente às eficiências de remoção, e de acordo com a avaliação expedita, tem-se

uma eficiência de remoção também Razoável que corresponde a um peso 1 para o índice global

de avaliação (ver Quadro 3).

O Quadro 5 apresenta a avaliação de cada operação unitária, considerando-se que se utiliza

cloro como pré-oxidante e que os filtros rápidos são de uma só camada de areia.


— 58 —

Quadro 4 - Avaliação técnica da qualidade da água tratada - Exemplo de aplicação

Parâmetros Valorobtido

Padrão Peso Produto Parâmetros Valorobtido

Padrão Peso Produto

Turvação Coliformes totais

(mg/l escala SiO2) 3 3 4 12 (NMP / 100 ml) 0.1 4 5 20

Cor Coliformes fecais

(mg/l escala Pt/Co) 5 3 3 9 (NMP / 100 ml) 0.1 4 5 20

Cheiro Estreptococos fecais

(Taxa de diluição) 0.8 3 2 6 (NMP / 100 ml) 0.1 4 5 20

Sabor Clostrídios sulfito-

(Taxa de diluição) 0.8 3 3 9 redut.(NMP/20 ml) 0.1 4 5 20

Temperatura Germes mesó. aerób.

(°C) 22 4 1 4 a 37° C, nº org/ml 10 5 5 25

pH Germes mesó.aerób.

(Escala sorensen) 7.9 5 3 15 a 22° C, nº org/ml 100 5 5 25

Condutividade Cianobactérias

(µS/cm) 350 5 2 10 (nº de células / ml) 200 3 5 15

Cloretos Nitratos

(mg/l Cl) 30 2 3 6 (mg/l NO3) 29 4 4 16

Sulfatos Nitritos

(mg/l SO4) 90 3 4 12 (mg/l NO2) 0.02 4 4 16

Cálcio Azoto amoniacal

(mg/l Ca) 145 3 4 12 (mg/l NH4) 0.2 3 3 9

Magnésio Azoto kjeldhal

(mg/l Mg) 35 3 3 9 (mg/l N) 0.3 3 4 12

Sódio Oxidabilidade

(mg/l Na) 70 3 3 9 (mg/l O2) 2.0 4 5 20

Potássio Fenóis

(mg/l K) 10.5 3 3 9 (µg/l C6H5OH) 0.2 3 5 15

Alumínio Ferro

(mg/l Al) 0.13 2 4 8 (mg/l Fe) 0.1 3 3 9

Dureza total Manganês

(mg/l CaCO3) 250 3 4 12 (mg/l Mn) 0.2 3 3 9

Sólidos dissolvidos Cobre

totais (mg/l) 400 5 3 15 (mg/l Cu) 0,15 1 5 5

Arsénio Zinco

(mg/l As) 0.02 3 6 18 (mg/l Zn) 0,15 1 5 5

Cádmio Fósforo

(mg/l Cd) 0.002 3 6 18 (mg/l P2O5) 2.0 3 3 9

Crómio Fluoretos

(mg/l Cr) 0.02 3 6 18 (mg/l F) 1.0 3 3 9

Mercúrio Sólidos suspensos

(mg/l Hg) 0.0004 3 6 18 totais (mg/l) 0 5 4 20

Chumbo Cloro residual livre

(mg/l Pb) 0.02 3 6 18 (mg/l HOCl) 0.2 5 5 25

Antimónio Índice de estabilidade

(mg/l Sb) 0.05 3 6 18 2 pHs-pH 5.9 5 5 25

TOTAL - - - 594


— 59 —

Quadro 5- Avaliação técnica do funcionamento dos orgãos de tratamento - Exemplo de

aplicação

Parâmetros de Valor Padrão Peso Produto

Controlo obtido

Pré- Oxidação

Oxidabilidade da água bruta 2.43 5 5 25

Coagulação-Floculação

Dose de coagulante - Desvio

em relação ao Jar-Test (%) 15 5 4 20

pH (escala sorensen) 6.2 5 4 20

Decantação

Carga hidráulica

(m3/m2.dia)

22 4 3 12

Tempo de retenção (h) 2.5 5 2 10

Filtração Rápida

Taxa de filtração (m/h) 9 5 3 15

Período entre lavagens (h) 48 3 2 6

Desinfecção

Tempo de contacto (min.) 15 5 5 25

TOTAL - - - 133

Desta fase resulta uma avaliação do funcionamento dos orgãos de tratamento Boa que, de

acordo com o subíndice apresentado na tabela respectiva, corresponde a um peso 3 para o índice

global de avaliação.

Resumindo tem-se para a avaliação técnica:

• Avaliação da qualidade da água tratada - Razoável - peso 2

• Avaliação das eficiências de remoção - Razoável - peso 1

• Avaliação do funcionamento dos orgãos de tratamento - Boa - peso 3

O cálculo do índice global é feito através do esquema apresentado na Figura 13.


— 60 —

IQA

I ET

MAU RAZOÁVEL

0 2 4 6 8

0 1 2 3IQA

IQA + I ET

Índice Global

0 2 4 6 8 10

IQA + I ET + I OT

INSUFICIENTE BOM Mto BOM

I OT

Figura 13 - Cálculo do índice global — Exemplo de aplicação


— 61 —

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1 ] - CHEN, T.H. - "The Operation of Water Treatment Plant Under the Laboratory Control".

Water Supply, Vol. 4, Seoul, pp. 413-421, 1986. Pergamon Journals Ltd. Printed in Great

Britain.

[2] - "Curso de Actualização em Engenharia Sanitária" - Tratamento de Águas de Abastecimento

(1979). Centro Tecnológico - Direcção Geral do Saneamento Básico.

[3] - Decreto-Lei 74/90 de 7 de Março - Normas de Qualidade da Água. Diário da República,

I Série, Nº 55.

[4]- MASSCHELEIN, W.J. (1980) - "L'ozonation des eaux" - Manuel pratique - Association

Internationale de l'Ozone Technique et Documentation.

[5] - "Memento Technique de Léau" (1989) - Neuvième Édition- Tome 1 et 2. Degrémont - Traiter

lÈau, Protéger lÈnvironnement;

[6] - NETTO, M. A. et al (1979) - " Técnica de Abastecimento e Tratamento de Água" Volume 2 -

2ª Edição Revisada. CETESB, São Paulo;

[7] - SANKS,R.L.(1978)- "Water Treatment Plant Design" -For the Practicing Engineer. Ann Arbor

Science. Publishers INC;

[8] - "Vade-Mecum du Chef dÙsine"- de traitment dèau destinée à la consommation (1987).Le

Groupe de Travail "Traitment des Eaux" de la Commission d'Hydrologie Appliquée de

l'A.G.H.T.M.- Association Générale des Hygiénistes et Techniciens Municipaux. Technique et

Documentation-Lavoisier.


— 62 —

ANEXOS


— 63 —

A.1- Parâmetros de qualidade

• Águas Superficiais

O Quadro A.1, apresenta a classificação em grupos (G1, G2 e G3) dos parâmetros de

qualidade para águas superficiais consoante a frequência de amostragem e análise, de acordo

com as classes da água. A classificação da água nas respectivas classes pode fazer-se de acordo

com o Quadro A.4, que se apresenta no item 3.3.1.

Deve ter-se em conta que a determinação dos parâmetros correspondentes ao grupo G2

implica, em simultâneo, a determinação dos parâmetros contidos em G1 e analogamente, a

determinação dos parâmetros correspondentes a G3 implica a determinação dos parâmetros

contidos em G2 e G1.

Quadro A.1- Parâmetros de qualidade de águas superficiais destinadas à produção de água paraconsumo humano, consoante a frequência de amostragem e análise de acordo comas classes da água

Grupos de Parâmetros Frequência mínima

A1 A2 A3

G1

CorCheiroTemperaturaSólidos suspensos totaispHCondutividadeCloretosFosfatosNitratosAzoto amoniacalOxigénio dissolvidoCarência bioquímica de oxigénio CBO5 20° CCarência química de oxigénio CQOColiformes totaisColiformes fecais

4/ano 8/ano 12/ano

G2

CobreFerro totalManganêsZincoDetergentesFenóisSulfatosAzoto KjeldahlEstreptococos fecais

2/ano 4/ano 6/ano


— 64 —

G3

ArsénioBárioBoroCádmioChumboCrómio totalMercúrioSelénioCianetosFluoretosPesticidasHidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionadosHidrocarbonetos aromáticos polinuclearesÓleos e gordurasCarbono orgânico totalSalmonelas

1/ano 2/ano 3/ano

• Águas Subterrâneas

Os parâmetros de qualidade a analisar para águas subterrâneas de acordo com a frequência

mínima de amostragem e de análise são apresentados no Quadro A.2.

Quadro A.2- Parâmetros de qualidade de águas subterrâneas destinadas à produção de águapara consumo humano, consoante a frequência de amostragem e de análise

Grupos de Parâmetros Frequência mínima

G1

CorTurvaçãoTemperaturapHAlcalinidade TotalAnídrido carbónico livre totalFerro TotalNitritosManganêsOxidabilidade ao permanganatoOxigénio dissolvidoColiformes totaisColiformes fecais

4 / ano

G2

CloretosSulfatosDureza totalFosfatosNitratosAzoto amoniacalAzoto kjeldhalSulfureto de hidrogénioCarência bioquímica de oxigénio

2 / ano


— 65 —

G3

Compostos orgânicos - halogenados - fosforados - estanhadosArsénioMercúrioNíquelCádmioCrómio totalCianetoHidrocarbonetos dissolvidos ou emulsionadosÓleos mineraisFluoretos

1 /ano

De acordo com a frequência, os parâmetros são divididos nos grupos G1, G2 e G3. Tal

como na caso das águas superficiais, deve ter-se em conta que a determinação dos parâmetros

correspondentes ao grupo G2 implica, em simultâneo, a determinação dos parâmetros contidos

em G1 e analogamente para G3, implica G2 e G1.

A.2- Métodos Analíticos de Referência

Os métodos analíticos para determinação dos parâmetros de qualidade quer para águas

superficiais quer para águas subterrâneas, são apresentados no Quadro A.3, de acordo com o

estabelecido no Decreto-Lei 74/90.

Quadro A.3- Métodos analíticos de referência para águas superficiais e subterrâneas

Parâmetro Expressão dos Resultados

Métodos Analíticos deReferência

pH Escala sorensen - ElectrometriaCor mg/l

(escala Pt-Co)- Método fotométrico, após filtração simples,com padrões da escala platina-cobalto

Sólidos suspensos totais mg/l

- Centrifugação (tempo mínimo de 5 min.aceleração média 2800 a 3200g), secagem a105° C e pesagem- Filtração através de membrana filtrante de0,45µm, secagem a 105 ° C e pesagem

Temperatura ° C - TermometriaCondutividade us/cm a 20° C - ElectrometriaCheiro Factor diluição a 25°C - Diluição sucessiva

Turvação mg/l escala SiC2-Método da silica-Método da formazina-Método de Secchi

Alcalinidade total mg/l CaCO3 - Método potenciométrico- Método volumétrico


— 66 —

Anidrido carbónico livre mg/l CO2 -AcidimetriaDureza total mg/l CaCO3 -ComplexometriaNitratos mg/l NO3 -Espectrofotometria de absorção molecularFluoretos mg/l F -Espectrofotometria de absorção molecular

-Eléctrodos específicos

Ferro dissolvido mg/l Fe

-Espectrofotometria de absorção atómica depoisde filtração sobre membrana filtrante (0.45 µm)-Espectrofotometria de absorção moleculardepois de filtração sobre membrana filtrante(0.45µm)

ManganésioCobreZincoBoroArsénioCrómio total

mg/l Mnmg/l Cumg/l Znmg/l Bmg/l Asmg/l Cr

-Espectrofotometria de absorção atómica-Espectrofotometria de absorção molecular

NíquelCádmioChumboSelénioBário

mg/l Nimg/l Cdmg/l Pbmg/l Semg/l Ba

-Espectrofotometria de absorção atómica

Mercúrio mg/l Hg -Espectrofotometria de absorção atómica semchama

Cianeto mg/l CN -Espectrofotometria de absorção molecular

Sulfatos mg/l SO4-Análise gravimétrica-Complexometria com EDTA- Espectrofotometria de absorção molecular

Cloretos mg/l Cl -Titulação (método Mohr)- Espectrofotometria de absorção molecular

Sulfureto de hidrogénio mg/l H2 S -Espectrofotometria de absorçãoAgentes tensioactivos mg/l de lauril-sulfato -Espectrofotometria de absorção molecularFosfatos mg/l P2 O5 -Espectrofotometria de absorção molecular

Quadro A.3- Métodos analíticos de referência para águas superficiais e subterrâneas (Continuação)

Parâmetro Expressão dos Resultados

Métodos Analíticos deReferência

Fenóis mg/l C6 H5 OH-Espectrofotometria de absorção molecular-Método da 4-aminoantipirina-Método da paranitranilina

Hidrocarbonetos dissolvidosou emulsionados

mg/l-Espectrofotometria no infravermelho apósextracção pelo tetracloreto de carbono-Gravimetria após extracção por meio do éter depetróleo

Hidrocarbonetos aromáticospolinucleares

µg/l-Cromatografia em fase gasosa com detecçãopor ionização de chama e/ou espectrofotometriade massa-Cromatografia líquida com detecção porfluorescência/ultravioleta

Pesticidas totais ousubstância individualizada

µg/l-Cromatografia em fase gasosa ou líquida apósextracção por solventes adequados epurificação.Identificação dos constituintes da mistura.Determinação quantitativa.

Oxidabilidade ou valor aopermanganato

mg/l O2 -KMnO4 à ebulição durante 10 min. em meioácido


— 67 —

Carência química deoxigénio CQO

mg/l O2 -Método do dicromato de potássio

Oxigénio dissolvido % saturação -Método de winkler-Método electroquímico

Carência bioquímica deoxigénio CBO5 20° C mg/l O2

-Determinação de O2 dissolvido antes e depoisda incubação de 5 dias a 20° C e no escuro.Adicionar um incubador da nitrificação.

Azoto kjeldahl mg/l N- Método de kjeldahl de determinação do amóniopor espectrofotometria de absorção molecular outitulação

Azoto amoniacal mg/l NH4 -Espectrofotometria de absorção molecularÓleos e gorduras mg/l -Espectrofotometria de infravermelho, após

extracção pelo tetracloreto de carbonoCarbono orgânico residual mg/l C -Determinação após coagulação e filtração por

membrana de 5 µ

Coliformes totais

Coliformes fecais

Estreptococos fecais

/100 ml

-Fermentação em tubos múltiplos-Subcultura dos tubos positivos em meios deconfirmação-Determinação do NMP (número mais provável)

ou-Filtração através de membrana e cultura emmeio apropriado, subcultura e identificação dascolónias suspeitas

Salmonelas/5000 ml (1)

/1000 ml (2)

-Concentração por filtração (através demembrana ou filtro apropriado). Sementeira emmeio de pré-enriquecimento. Enriquecimento,subcultura em glucose de isolamento-identificação

(1) - Para águas superficiais da classe A1(2) - Para águas superficiais da classe A2

A.3- Valores Guia para Classificação da Água

• Águas Superficiais

Tendo em conta as suas características físicas, químicas e microbiológicas, as águas

superficiais são classificadas nas classes A1, A2 e A3 de acordo com o Quadro A.4. As águas de

classe A1, apenas necessitam de tratamento físico e desinfecção, as de classe A2 de tratamento

físico-químico e desinfecção e por fim as águas de classe A3 necessitam de um tratamento físico-

químico de afinação e desinfecção.

Quadro A.4- Qualidade das águas superficiais destinadas à produção de água para consumo

humano


— 68 —

Parâmetro Expressão de A1 A2 A3Resultados VMR VMA VMR VMA VMR VMA

pH Escala Sôrensen 6,5-8,5 - 5,5 - 9,0 - 5,5 - 9,0 -Cor mg/l (Escala Pt-Co) 10 20 (0) 50 100 (0) 50 200 (0)Sólidos suspensos totais mg/ 25 - - - - -Temperatura ° C 22 25 (0) 22 25 (0) 22 25 (0)Condutividade µs/cm a 20 ° 1000 - 1000 - 1000 -Cheiro Factor de diluição

a 25°C3 - 10 - 20 -

Nitratos mg/l NO3 25 50 (0) - 50 (0) - 50 (0)Fluoretos (1) mg/l F 0,7/1,0 1,5 0,7/1,7 - 0,7/1,7 -Cloro orgânico totalextraível

mg/l Cl - - - - - -

Ferro dissolvido mg/l Fe 0,1 0,3 1,0 2,0 1,0 -Manganês mg/l Mn 0,05 - 0,1 - 1 -Cobre mg/l Cu 0,02 0,05 (0) 0,05 - 1 -Zinco mg/l Zn 0,5 3,0 1 5,0 1,0 5,0Boro mg/l B 1 - 1 - 1 -Berílio mg/l Be - - - - - -Cobalto mg/l Co - - - - - -Níquel mg/l Ni - - - - - -Vanádio mg/l V - - - - - -Arsénio mg/l As 0,01 0,05 - 0,05 0,05 0,10Cádmio mg/l Cd 0,001 0,0005 0,001 0,005 0,001 0,005Crómio total mg/l Cr - 0,05 - 0,05 - 0,05Chumbo mg/l Pb - 0,05 - 0,05 - 0,05Selénio mg/l Se - 0,01 - 0,01 - 0,01Mercúrio mg/l Hg 0,0005 0,0010 0,0005 0,0010 0,0005 0,0010Bário mg/l Ba - 0,1 - 1,0 - 1,0Cianetos mg/l CN - 0,05 - 0,05 - 0,05Sulfatos mg/l SO4 150 250 (0) 150 250 (0) 150 250 (0)Cloretos mg/l Cl 200 - 200 - 200 -Agentes tensioativos mg/l lauril-sulfato 0,2 - 0,2 - 0,5 -Fosfatos (2) mg/l P2 O5 0,4 - 0,7 - 0,7 -Fenóis mg/l C6 H5 OH - 0,001 0,001 0,005 0,010 0,100Hidrocarbonetos dissolvidosou emulsionados

mg/l - 0,05 - 0,20 0,50 1,00

Hidrocarbonetos aromáticospolinucleares

µg/l - 0,2 - 0,2 - 1,0

Pesticidas totais ousubstância individualizada

µg/l - 1,0 - 2,5 - 5,0

Carência química deoxigénio (CQO)

mg/l O2 - - - - 30 -

Oxigénio dissolvido (3) % saturação 70 - 50 - 30 -

Quadro A. 4 - Qualidade das águas superficiais destinadas à produção de água para consumohumano (continuação)

Parâmetro Expressão de A1 A2 A3Resultados VMR VMA VMR VMA VMR VMA

Carência bioquímica deoxigénio [CBO5 (20°)]

mg/l O2 3 - 5 - 7 -

Azoto kjeldahl mg/l N 1 - 2 - 3 -


— 69 —

Azoto amoniacal mg/l NO4 0,05 - 1 1,5 2,00 4,00 (0)Óleos e gorduras mg/l 0,1 - 0,2 - 0,5 -Carbono orgânico total(COT)

mg/l C - - - - - -

Carbono orgânico residual mg/l C - - - - - -Coliformes totais /100 ml 50 - 5000 - 50000 -Coliformes fecais /100 ml 20 - 2000 - 20000 -Estreptococos fecais /100 ml 20 - 1000 - 10000 -

Salmonelasausência

em - ausência

em - - -

5000 ml 1000 ml

VMR - Valor Máximo RecomendávelVMA - Valor Máximo Admissível(0) - Condições climáticas ou geográficas excepcionais(1) - Os valores indicados constituem os limites inferior e superior das concentrações, determinadas em

função da média anual das temperaturas máximas diárias(2) - Este parâmetro é incluído para satisfazer as exigências ecológicas de certos meios(3) - Refere-se a um valor mínimo recomendável (VmR)

• Águas Subterrâneas

Relativamente às águas subterrâneas destinadas à produção de água para consumo

humano, não existem valores guia normalizados para a sua classificação. No entanto, como

referência, apresentam-se no Quadro A.5 alguns valores característicos para o nosso país, de

acordo com as formações geológicas que atravessam.

Quadro A.5 - Principais características das águas subterrâneas. Valores mais comuns.

Formação Local Dureza (mg/l CaCO3) Cloretos SulfatosGeológica Total Temporária mg/l Cl mg/l SO4

Maciço Antigonão calcário

CONTINENTE

Norte e centro do país

Dist. de Portalegre, Évorae Beja

De Vidigueira para Sul

10

200 - 300

200 - 400

-

100 - 200

100 - 300

10 - 20

20 - 50

20 - 300

Insignificante

15 - 40

15 - 60

Maciço Antigocalcário

Elvas, Vila Boim, Sousel,Alandroal, Portel Alvito

300 - 400 150 - 300 20 - 40 5 - 10

JurássicoDist. Aveiro, Coimbra,Leiria, Lisboa e Faro 200 - 500 120 - 350 20 - 100 20 - 60

Quadro A.5- Principais características das águas subterrâneas. Valores mais comuns. (continuação)


— 70 —

Formação Local Dureza (mg/l CaCO3) Cloretos SulfatosGeológica Total Temporária mg/l Cl mg/l SO4

Cretácico

Aveiro, Leiria, Pombal,Vila Nova de Ourém,Torres Vedras , Sintra

Mafra, V. F. de Xira,Cascais, Loures, Lisboa,Sintra, Lagoa, Olhão

10 - 20

200 - 400

-

100 - 200

20

40 - 100

8 - 40

15 - 60

Paleogénico

Basaltos de Lisboa

Depósitos das Beiras

Depósitos do Alentejo

200

100 - 200

200 - 500

100

-

50 - 240

60 - 80

10 - 15

20 - 240

10 - 20

5

10 -20

Miocénico

Dist. Aveiro, Coimbra,Leiria e Santarém (parte)

Dist. Santarém (parte),Lisboa e Setúbal

Algarve

10 - 40

100 - 300

250 - 450

-

30 -200

180 - 300

20 -100

30 -80

50 - 250

30 - 50

5 - 20

20 -50

Pliocénico Dist. de Aveiro, Coimbra,Leiria, Santarém, Lisboa

20 -30 - 15 - 60 0 - 50

TerraçosFluviais

Dist. Santarém 10 - 60 - 10 - 50 1 - 6

Aluviões

Rio Tejo

Rio Douro

Restantes, do norte ecentro do Maciço Antigo

Sul do Maciço Antigo

Orlas Meso-Cenozoicas

200 - 440

50 - 150

10 - 80

200 - 500

100 - 300

100 - 200

-

-

20 - 260

150 - 200

10 - 30

10 - 30

10 - 30

20 - 200

20 - 100

50 - 90

0 - 10

0 - 10

25 - 50

20 - 40

DunasDist. de Aveiro, Coimbra,Leiria, Setúbal, Beja, Faro 10 - 300 0 - 200 25 - 50 0 - 30

ILHAS ADJACENTES

Terraçosvulcânicos

Nascentes a cotasuperior à do mar

Captações ao nível domar

10 - 50

20 - 200

-

0 - 150

10 - 50

100 - 400

0 - 10

0 - 30

Miocénico Ilha do Porto Santo 150 - 200 50 - 120 400 -1200 -

Embora as características das águas subterrâneas possam ser alteradas devido à intrusão

de água do oceano, de rios, de jazigos minerais, de águas minerais próximas ou de produtos de


— 71 —

origem orgânica ou química, tais como, compostos nitrogenados ou fosfatados provenientes de

matéria orgânica ou de adubos, na generalidade dos casos o seu conteúdo corresponde aos

produtos solúveis provenientes das rochas constituintes das formações geológicas que

atravessam.

As águas subterrâneas do continente são bastante duras nos distritos de Portalegre e Évora

assim como nas regiões de Aveiro, Coimbra, Leiria, Faro e Lisboa. Apresentam teores em cloretos

bastante elevados na região do Algarve, principalmente devido à intrusão de água do mar nas

zonas próximas do oceano. Nos aluviões do rio Tejo os teores em sulfatos são bastante elevados

e os teores em ferro podem mesmo atingir os 12 mg/l, sendo o valor limite de cerca de 1 mg/l.

Nas formações aluvionares da região central e norte do Maciço Antigo assim como em algumas

zonas dos distritos de Aveiro, Coimbra, Leiria e Santarém a água é geralmente agressiva.


— 72 —

A.4. Diagrama de Caldwell-Lawrence

metodologia de avaliação do funcionamento de estações de tratamento de...

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