Avaliação da associação da filtração lenta com a filtração rápida no tratamento da água de uma lagoa litorânea tropical com baixa turbidez e cor moderada

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Lima, Alexya Brendha Pinheiro de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27651
Resumo: Pollution and contamination of water sources are progressively aggravated as urbanization processes and agricultural activities intensify. Water treatment technologies should compensate for this loss of source quality and ensure compliance with the drinking water standard and sanitary safety of treated water, including, among other things, the efficient removal of micro-organisms (including those of emerging concern, such as Giardia and Cryptosporidium), which are difficult to remove in the usual water treatment systems. In this sense, the application of advanced technologies (for example, filter membranes), which, however, are expensive and, therefore, inaccessible to most communities in developing countries. Slow filtration (SF) is a robust treatment technology in relation to pathogen removal, as well as being a technology of affordable cost and easy operation. However, conventional slow filters are ineffective at removing true color. Thus, the main objective of this work is to evaluate the association of conventional slow filtration with rapid filtration (preceded by chemical oxidation and coagulation) for the treatment of the water of a tropical littoral lagoon that presents low turbidity and moderate color. For this, a water source of study (Jiqui Lagoon) was treated: 1) By a pilot installation of SF, composed of two slow sand filters operated in parallel, with constant filtration rate (3 m / day) and varied level, and the granular medium in one of the filters had a coefficient of unevenness of 3 (CU = 3) and in the other, the coefficient of unevenness of 4 (CU = 4); 2) The effluents from the slow filters were treated by pre-oxidation, coagulation and rapid downward filtration in jar test equipment coupled to laboratory filters. The quality of the treated water was evaluated through bacteriological examinations (Total Coliforms and Escherichia coli) and "conventional" physico-chemical analyzes such as turbidity, apparent color, true color and pH, as well as zeta potential analysis. Slow filters, when ripe, achieved the removal of 100% of E. coli and around 98% of Total Coliforms, but did not efficiently remove true color. The slow filter with CU = 4 presented better turbidity removal than with CU = 3. The association of SF with rapid filtration (with pre-oxidation and coagulation) has the potential to achieve high efficiencies in the removal of turbidity, true color and E. coli, reaching values remaining well below the potability standards in force in Brazil, which implies greater sanitary security of treated water.
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In this sense, the application of advanced technologies (for example, filter membranes), which, however, are expensive and, therefore, inaccessible to most communities in developing countries. Slow filtration (SF) is a robust treatment technology in relation to pathogen removal, as well as being a technology of affordable cost and easy operation. However, conventional slow filters are ineffective at removing true color. Thus, the main objective of this work is to evaluate the association of conventional slow filtration with rapid filtration (preceded by chemical oxidation and coagulation) for the treatment of the water of a tropical littoral lagoon that presents low turbidity and moderate color. For this, a water source of study (Jiqui Lagoon) was treated: 1) By a pilot installation of SF, composed of two slow sand filters operated in parallel, with constant filtration rate (3 m / day) and varied level, and the granular medium in one of the filters had a coefficient of unevenness of 3 (CU = 3) and in the other, the coefficient of unevenness of 4 (CU = 4); 2) The effluents from the slow filters were treated by pre-oxidation, coagulation and rapid downward filtration in jar test equipment coupled to laboratory filters. The quality of the treated water was evaluated through bacteriological examinations (Total Coliforms and Escherichia coli) and "conventional" physico-chemical analyzes such as turbidity, apparent color, true color and pH, as well as zeta potential analysis. Slow filters, when ripe, achieved the removal of 100% of E. coli and around 98% of Total Coliforms, but did not efficiently remove true color. The slow filter with CU = 4 presented better turbidity removal than with CU = 3. The association of SF with rapid filtration (with pre-oxidation and coagulation) has the potential to achieve high efficiencies in the removal of turbidity, true color and E. coli, reaching values remaining well below the potability standards in force in Brazil, which implies greater sanitary security of treated water.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)A poluição e contaminação de mananciais se agravam de forma progressiva à medida que se intensificam os processos de urbanização e atividades agropecuárias. As tecnologias de tratamento de água devem compensar essa perda de qualidade do manancial e garantir a adequação ao padrão de potabilidade e a segurança sanitária da água tratada, o que inclui, dentre outros aspectos, a remoção eficiente de microrganismos (incluindo os de interesse emergente, como Giardia e Cryptosporidium), que são de difícil remoção nos sistemas usuais de tratamento de água. Nesse sentido, tem crescido a aplicação de tecnologias avançadas (por exemplo, membranas filtrantes), que, no entanto, são caras e, por tanto, inacessíveis à maioria das comunidades de países em desenvolvimento. A filtração lenta (FL) é uma tecnologia de tratamento robusta em relação à remoção de patógenos, além de ser uma tecnologia de custo acessível e de fácil operação. Porém, os filtros lentos convencionais são pouco eficientes na remoção de cor verdadeira. Dessa forma, o objetivo principal deste trabalho é avaliar a associação da filtração lenta convencional com a filtração rápida (precedida de oxidação química e coagulação) para o tratamento da água de uma lagoa litorânea tropical que apresenta baixa turbidez e cor moderada. Para isso, a água do manancial de estudo (Lagoa do Jiqui) foi tratada: 1) Por uma instalação piloto de FL, compostas por dois filtros lentos de areia operados em paralelo, com taxa de filtração constante (3 m/dia) e nível variado, sendo que o meio granular em um dos filtros tinha coeficiente de desuniformidade de 3 (CD = 3) e no outro, o coeficiente de desuniformidade de 4 (CD = 4); 2) Os efluentes dos filtros lentos foram tratados por pré-oxidação, coagulação e filtração rápida descendente em equipamento de jar test acoplado a filtros de laboratório (FLAB). A qualidade da água tratada foi avaliada por meio de exames bacteriológicos (Coliformes Totais e Escherichia coli) e análises físicoquímicas “convencionais” como turbidez, cor aparente, cor verdadeira e pH, além de análise de potencial zeta. Os filtros lentos, quando maduros, alcançaram a remoção de 100% de E. coli e em torno de 98% de Coliformes Totais, porém, não removeram eficientemente cor verdadeira. O filtro lento com CD = 4 apresentou melhor remoção de turbidez do que o com CD = 3. A associação da FL com a filtração rápida (com pré-oxidação e coagulação) tem o potencial de atingir eficiências elevadas na remoção de turbidez, cor verdadeira e E. coli, alcançando valores remanescentes bem abaixo dos padrões de potabilidade vigentes no Brasil, implicando em maior segurança sanitária da água tratada.BrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTALSantos, Helio Rodrigues dosCarvalho, JazielliTinoco, Juliana DelgadoCamargo-Valero, Miller AlonsoLima, Alexya Brendha Pinheiro de2019-09-05T21:33:35Z2019-09-05T21:33:35Z2019-06-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLIMA, Alexya Brendha Pinheiro de. Avaliação da associação da filtração lenta com a filtração rápida no tratamento da água de uma lagoa litorânea tropical com baixa turbidez e cor moderada. 2019. 53f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Sanitária e Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27651info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2019-09-08T05:15:35Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/27651Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2019-09-08T05:15:35Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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