Dimensionamento de Sistemas de Tratamento de Água

Conceitos Básicos de Bombas e Mistura

• Escoamento Axial: Descarrega o fluido axialmente (comum em bombas para altas vazões e baixa pressão).
• Escoamento Radial: Descarrega o fluido na periferia radialmente (desenvolve altas pressões, comum para bombas de baixas vazões).
• Escoamento Misto: Deslocamento misto radial/axial (empregado em bombas com faixas de vazão e pressão medianas).
• Escorva: Encher a bomba de água.
• Mistura Rápida: Dissolver os reagentes e garantir a homogeneidade da mistura (água + coagulante). Pode ser hidráulico ou mecânico.
• Coagulante: Sulfato de alumínio, óxido férrico, sulfato férrico, policloreto de alumínio.
• Componentes: Válvula de alívio, ventosa e válvula de descarga.

Cálculo de Reservatório

Para calcular o reservatório, devemos saber:

• População (Pop): 100.000 hab
• Consumo médio (Qm): 180 l/hab.dia
• Coeficiente K1: 1,2

VMD (Volume Médio Diário): qm x k1 x Pop = 180 x 1,2 x 100.000 = 21.600.000 l/dia

VR (Volume do Reservatório): VMD / 3.000 = 7.200 m³/dia

Nota: VR elevado em 20% se necessário. Utilizar 2 reservatórios de 35m x 30m x 3,5m.

Dimensionamento de Floculador

Dados: N= 0,012 (concreto), Qeta = 0,286 m³/s, E = 0,75, Largura = 8 m, VF = 0,2 m/s, TDH = 30 min, V = 10⁻⁶ m²/s.

1. Área da seção (ASF): ASF = H x e = 1,43 m²
2. Altura (H): 1,43 = H x 0,75 → H = 1,91 m
3. Comprimento efetivo (Fl): Fl = largura – 1,5 x e = 6,87 m
4. Comprimento total (Lf): Lf = VF x TDH = 360 m
5. Número de chicanas: Nchica = LF / fl = 52 chicanas
6. Comprimento físico (L): L = nchica x e = 39 m
7. Perda de carga localizada (H'f): H'f = 0,006 x 52 = 0,318 m
8. Perda de carga no canal (Hf): Rh = 0,313 m; Hf = 0,0099 m; Ht = 0,328 m
9. Gradiente (G): G = √(g x Ht / v x TDH) = 42,28 s⁻¹

Dimensionamento de Decantador

Dados: Q = 286 l/s = 24.710 m³/dia; Tx = 40 m³/m².dia

• Área superficial (Asup): 617,76 m²
• Comprimento (L): 77,22 m
• Velocidade de sedimentação (Vs): 2,78 cm/min
• Velocidade horizontal (Vh): H = 4,76 m (com 2% inclinação, H = 6,30 m)

Dimensionamento da Calha Parshall

TDH = 5 s

G = 1000 x Q⁰,⁷ / w¹,²

W =

W = 0,7943 m (aprox. 21,27'' ou 2,6')