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Filtração robusta para águas com características exigentes
Os requisitos impostos às modernas instalações de tratamento de água e de águas residuais estão em constante aumento. A água bruta proveniente de rios, lagos, barragens ou águas superficiais está frequentemente sujeita a flutuações sazonais, variações nos níveis de turbidez e diferentes cargas de partículas. Ao mesmo tempo, as instalações de tratamento de águas residuais industriais e municipais têm de cumprir requisitos cada vez mais rigorosos em matéria de qualidade das águas efluentes, matérias em suspensão, substâncias em traços e descargas diretas.
Com a filtração multicamadas ALMA BHU MMF , a ALMAWATECH oferece uma tecnologia de filtração robusta e modular para o tratamento de água potável, água de rio, águas superficiais e águas de processo, bem como para aplicações exigentes no tratamento de águas residuais industriais e municipais.
A filtração em várias camadas remove de forma fiável matérias em suspensão, partículas, resíduos de flocos e turvação. Em combinação com um sistema de filtração de carvão ativo ALMA BHU a jusante, o conceito da instalação pode ser utilizado adicionalmente para a redução de compostos orgânicos dissolvidos, oligoelementos adsorvíveis e micropoluentes.
O que é a filtração multicamadas ALMA BHU MMF?
A ALMA BHU MMF é um sistema de filtragem multicamadas destinado à purificação mecânica fina da água e das águas residuais. A água a tratar é conduzida de cima para baixo através de um leito filtrante estruturado em camadas. Neste processo, as substâncias em suspensão e os componentes particulados são retidos no material filtrante.
O leito filtrante é normalmente composto por:
- Antracite como camada superior do filtro,
- Areia fina como camada filtrante subjacente,
- Cascalho de suporte para estabilizar o leito filtrante e proteger o fundo do bocal.
Esta estrutura multicamadas permite uma verdadeira filtração em profundidade. As partículas mais grossas são retidas sobretudo na camada superior de antracite, enquanto as partículas mais finas são retidas mais profundamente no leito de areia. Desta forma, é aproveitada não só a superfície do filtro, mas todo o leito de filtração.
O resultado são longos tempos de vida útil dos filtros, uma elevada capacidade de retenção de sólidos e uma qualidade estável do filtrado.
Estrutura técnica do ALMA BHU MMF
O ALMA BHU MMF tem uma estrutura modular e pode ser concebido com várias unidades de filtragem a funcionar em paralelo. Na versão descrita, os filtros multicamadas são concebidos como células duplas. Cada filtro individual dispõe de uma área de filtragem definida e é operado através de um sistema próprio de regulação do fluxo de entrada e de medição do caudal.
A água que entra é distribuída hidraulicamente pelos módulos de filtragem através de canais por gravidade, comportas de canaleta e barragens de transbordamento. Desta forma, garante-se uma alimentação uniforme das distintas células de filtragem.
Durante o processo de filtração, a água flui de cima para baixo através do leito filtrante. Por baixo do material filtrante encontram-se placas de filtração com bicos, que retêm o meio filtrante e, ao mesmo tempo, garantem uma distribuição uniforme da água. A base dos bicos é adaptada ao material filtrante utilizado e facilita tanto o processo normal de filtração como a posterior retrolavagem.
Um nível de água constante acima do leito filtrante garante condições hidráulicas estáveis. Desta forma, reduzem-se as flutuações de pressão, evitam-se os efeitos de desgaseificação no leito filtrante e obtém-se uma velocidade de filtração uniforme.
Foto: Estrutura básica do filtro multicamadas ALMA BHU MMF
Filtração de cima para baixo
Durante o processo de filtração, a água é distribuída uniformemente pela superfície do filtro e atravessa o leito filtrante multicamadas de cima para baixo.
Nesse processo, são removidos, entre outros:
- Partículas em suspensão,
- Turvações,
- Resíduos de flocos resultantes da precipitação e da floculação,
- partículas minerais,
- partículas orgânicas,
- Componentes das algas,
- substâncias que podem ser filtradas,
- poluentes ligados a partículas.
A camada superior de antracite retém preferencialmente as partículas mais grossas e evita que a camada de areia mais fina fique sobrecarregada demasiado rapidamente. A camada de areia subjacente encarrega-se da filtração fina. O cascalho de suporte estabiliza o leito filtrante e protege o fundo do bocal.
Graças a esta estrutura em camadas, a carga distribui-se ao longo da profundidade do filtro. Isto reduz o aumento da perda de pressão, prolonga a vida útil do filtro e garante uma qualidade constante do filtrado.
Utilização no tratamento de água potável, água de rio e águas superficiais
No tratamento da água potável e das águas superficiais, o ALMA BHU MMF é frequentemente utilizado após uma etapa de precipitação, floculação e sedimentação. Após o pré-tratamento físico-químico, podem ainda permanecer na água flocos residuais muito finos, turvação ou partículas, apesar da sedimentação.
A filtração em várias camadas desempenha aqui uma importante função de segurança. Reduz a carga residual de partículas e garante uma qualidade estável do fluxo de entrada para as etapas de processo a jusante.
As aplicações típicas no tratamento de água são:
- Tratamento de água potável,
- Tratamento de águas fluviais,
- Tratamento de águas superficiais,
- Tratamento da água do mar e da água das barragens,
- Tratamento de águas de processo,
- Pós-filtração após a precipitação e a floculação,
- Pré-filtração antes da filtração por carvão ativo,
- Pré-filtração antes da ozonização,
- Pré-filtração antes da ultrafiltração ou de sistemas de membranas.
Uma filtração em várias camadas bem concebida protege os processos a jusante da entrada de partículas, reduz as avarias operacionais e melhora a estabilidade geral da estação de tratamento de água.
Aplicação no tratamento de águas residuais industriais e municipais
Para além do tratamento clássico da água, o ALMA BHU MMF também é adequado para inúmeras aplicações no tratamento de águas residuais. Em particular, nos casos em que é necessário garantir o cumprimento dos valores-limite para matérias em suspensão, turvação ou matérias filtráveis, a filtração multicamadas oferece uma solução robusta e comprovada.
No tratamento de águas residuais, o ALMA BHU MMF pode ser utilizado como etapa de filtração a jusante, por exemplo, após um tratamento físico-químico, após etapas de sedimentação ou como etapa de aperfeiçoamento antes da descarga.
As aplicações típicas no tratamento de águas residuais são:
- Pós-filtração após o tratamento físico-químico das águas residuais,
- Remoção de partículas em suspensão,
- Cumprimento dos valores-limite para substâncias filtráveis (AFS),
- Redução da turvação na água de saída,
- Remoção dos flocos residuais após a precipitação e a floculação,
- Fase de polimento antes da descarga direta,
- Tratamento posterior de águas residuais de processos industriais,
- Filtração da água de circulação e da água de serviço,
- Redução das frações de DQO, metais ou fósforo ligadas a partículas,
- Nível de proteção antes da filtração por carvão ativado ou do processo de membrana.
Especialmente para quem efetua descargas diretas, uma etapa de filtração estável pode ser decisiva para cumprir de forma fiável os requisitos regulamentares relativos à qualidade das águas residuais. O ALMA BHU MMF pode ajudar a reduzir as cargas residuais de partículas e a aumentar a segurança de funcionamento das etapas de tratamento a jusante.
Foto: Base com orifícios e canal de drenagem do filtro de carvão ativo ALMA BHU MMF
Retrolavagem automática para um desempenho de filtragem estável a longo prazo
À medida que o tempo de funcionamento aumenta, os sólidos acumulam-se no leito filtrante. Consequentemente, a resistência hidráulica aumenta e a pressão diferencial cresce. Para restabelecer o desempenho original do filtro, este é submetido regularmente a uma retrolavagem.
A retrolavagem do ALMA BHU MMF ocorre automaticamente de acordo com parâmetros de funcionamento definidos. O acionamento pode ser baseado no tempo ou na carga, por exemplo, quando se atinge um intervalo de filtração definido ou quando se verifica um aumento da pressão diferencial no leito filtrante.
A retrolavagem é realizada em várias etapas coordenadas entre si:
- Redução do nível da água,
- Purga de ar para soltar o leito do filtro,
- Ventilação e estabilização,
- Lavagem com água para a remoção dos sólidos,
- Infiltração ou descarte do primeiro filtrado para estabilizar a qualidade do filtrado.
A utilização separada de ar e água é particularmente importante nos filtros multicamadas. Uma vez que o antracite, a areia e o cascalho de suporte apresentam densidades e granulometrias diferentes, uma lavagem combinada contínua com ar e água pode provocar a mistura das camadas do filtro ou a expulsão dos materiais filtrantes mais leves. Por isso, o ALMA BHU MMF funciona com uma lógica de retrolavagem sequencial, na qual o ar e a água são utilizados de forma seletiva em fases separadas.
Infiltração para estabilizar a qualidade do filtrado
Após a retrolavagem, o leito filtrante fica limpo do ponto de vista mecânico, mas a qualidade do filtrado só se estabiliza após uma breve fase de reinício. Durante a filtração, o filtro é colocado novamente em funcionamento a uma velocidade de filtração reduzida.
Durante esta fase, as partículas finas e as substâncias coloidais podem voltar a depositar-se no material filtrante. Desta forma, evita-se um aumento da libertação de turbidez antes de o filtro regressar totalmente ao modo de funcionamento normal.
A infiltração pode reduzir as perdas de água em comparação com o descarte clássico do primeiro filtrado e encurtar a interrupção do processo de filtração. Este é um aspeto importante para um funcionamento sustentável, especialmente em grandes estações de tratamento de água e em conceitos de recirculação.
O que acontece às águas residuais da retrolavagem?
As águas residuais da retrolavagem contêm os sólidos removidos do leito filtrante. No sistema ALMA BHU MMF, estas são recolhidas através de canais de retrolavagem separados e encaminhadas para um tratamento posterior.
Dependendo do conceito da instalação, as águas residuais da retrolavagem podem ser reenviadas para uma etapa de tratamento a montante, por exemplo, um clarificador de lâminas, ou ser tratadas separadamente. No caso de aplicações relacionadas com água potável, pode ainda ser previsto um tratamento adicional, por exemplo, através de ultrafiltração, antes de a água ser reenviada para o processo.
Desta forma, é possível reduzir as perdas de água e melhorar o balanço hídrico global da instalação.
Foto: Filtro multicamadas ALMA BHU MMF durante a retrolavagem
Filtração por carvão ativado ALMA BHU como etapa de tratamento posterior
Em conceitos de instalações em várias etapas, o ALMA BHU MMF pode ser combinado com um sistema de filtração por carvão ativo ALMA BHU a jusante. Enquanto a filtração em várias camadas remove principalmente partículas, matérias em suspensão e turvação, a filtração por carvão ativo encarrega-se da adsorção adicional de substâncias dissolvidas.
A filtração por carvão ativado é normalmente utilizada para reduzir:
- substâncias orgânicas dissolvidas,
- compostos orgânicos adsorvíveis,
- Aromas e sabores,
- oligoelementos orgânicos,
- micropoluentes,
- Contaminação residual após as etapas de tratamento anteriores.
No conceito de instalação descrito, os filtros de carvão ativado apresentam uma conceção estrutural e hidráulica semelhante à dos filtros multicamadas, mas com um leito filtrante de camada única composto por grânulos de carvão ativado. Antes da filtração por carvão ativado, pode ser efetuada uma dosagem de oxigénio, a fim de garantir uma saturação constante de oxigénio na entrada.
Filtração por carvão ativado no tratamento de água e de águas residuais
A filtração por carvão ativado é um processo importante, tanto no tratamento da água potável como no tratamento de águas residuais, para a remoção adicional de substâncias orgânicas dissolvidas.
No tratamento da água potável, o carvão ativado pode ser utilizado para reduzir odores e sabores, compostos orgânicos naturais e substâncias em traços adsorvíveis. Em combinação com uma filtração multicamadas a montante, o carvão ativado fica protegido contra a contaminação por partículas, o que permite melhorar a sua vida útil e eficácia.
No tratamento de águas residuais, a filtração por carvão ativado está a ganhar importância, especialmente na eliminação de substâncias em traços. Pode ser utilizada como etapa adicional de purificação para reduzir micropoluentes, resíduos orgânicos ou substâncias em traços adsorvíveis. As aplicações típicas incluem estações de tratamento de águas residuais municipais, descargas industriais diretas ou águas residuais de processos com requisitos mais exigentes em termos de qualidade da água de descarga.
A combinação da filtração em múltiplas camadas com a filtração por carvão ativado oferece, neste contexto, uma clara vantagem do ponto de vista da engenharia de processos: a filtração em múltiplas camadas reduz a carga de partículas, enquanto a filtração por carvão ativado adsorve os compostos orgânicos dissolvidos.
Vantagens da filtração multicamadas ALMA BHU MMF
O ALMA BHU MMF combina uma tecnologia de filtração comprovada com um projeto hidráulico e operacional bem concebido.
As principais vantagens são:
- remoção fiável de partículas em suspensão, turvação e flocos residuais,
- elevada capacidade de retenção de sólidos graças à estrutura do filtro em várias camadas,
- distribuição hidráulica uniforme da água,
- velocidade de filtragem estável graças ao controlo automático,
- lógica de retrolavagem definida com utilização separada de ar e água,
- perdas de água reduzidas graças a uma infiltração otimizada,
- Proteção das etapas de tratamento a jusante,
- Utilização como etapa de aperfeiçoamento no tratamento de águas residuais,
- Apoio no cumprimento dos limites máximos para partículas em suspensão,
- Combinação com filtração por carvão ativado para a eliminação de substâncias em traços,
- estrutura modular para diferentes capacidades da instalação.
Conclusão: Filtração para o tratamento de água e de águas residuais
O filtração multicamadas ALMA BHU MMF é uma etapa de processo versátil para a remoção de sólidos em suspensão, partículas, turvação e resíduos de flocos. É adequada tanto para o tratamento de água potável, água de rio e águas superficiais, como para o tratamento de águas residuais industriais e municipais.
No tratamento de água, melhora a qualidade da água limpa e protege os processos a jusante, como a filtração por carvão ativado, a ozonização ou a tecnologia de membranas. No tratamento de águas residuais, contribui para o cumprimento dos valores-limite relativos às matérias em suspensão, reduz as cargas residuais de partículas e pode ser utilizada como etapa de aperfeiçoamento antes da descarga direta.
Em combinação com um filtração por carvão ativo ALMA BHU , o processo pode ser utilizado adicionalmente para a remoção de substâncias orgânicas dissolvidas e para a eliminação de traços de substâncias. Assim, a ALMAWATECH oferece um conceito de filtração modular, robusto e flexível, passível de expansão, para modernas instalações de tratamento de água e de águas residuais.
Foto: Filtro multicamadas ALMA BHU MMF em funcionamento
