Transcript Remoção de Ferro e Manganês
Tratamento de Água Remoção de Fe e Mn
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Quais as reclamações de quem utiliza água com ferro e/ou Manganês?
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Coloração amarelada, manchas nas roupas nas louças e utensílios.
Gosto metálico
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Por que algumas vezes as água dos poços são transparentes e algumas horas após a coleta apresentam coloração amarelada?
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Porque o Ferro está solúvel e em contato com o ar atmosférico ele oxida amarelando a água.
Perguntas Frequentes
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A presença de Ferro e Manganês na água podem ter duas origens:
– Natural – Tubulações
Problemas principais percebidos pelos consumidores:
– Gosto – Coloração/ manchas – Incrustação
Origem do Problema
• Ferro: – Gosto metálico – Coloração avermelhada na água, causando manchas em roupas e utensílios sanitários.
– Depósitos em canalizações • Manganês: – Gosto metálico – Coloração negra na água, causando manchas principalmente em utensílios sanitários.
Problemas Associados
• Solúvel: caracterizado pela ausência de partículas. Sua incidência gera colorações características na água.
– Ferro: pH<7,5 – Manganês: pH<8,3 • Oxidado: caracterizado pela presença de partículas visíveis na água; – Ferro: pH>7,5 – Manganês: pH>8,3
Tipos de Ferro e Manganês
• Filtração é o método mais fácil para remover tanto o ferro quanto o manganês oxidado. As partículas são facilmente removidas via interferência geométrica. Por isso podemos inclusive introduzir Filtros de areia para esta finalidade.
• Caso os dois metais estejam presentes na água sob a forma solúvel, necessariamente, precisam ser oxidados, através de um tratamento físico ou químico para que posteriormente possam ser removidos via filtração.
• Para remoção sem Oxidação apenas resinas de troca iônica são eficientes, porém nem todas podem ser empregadas.
• Deve-se utilizar resinas Catiônicas de núcleo fechado. Como padrão a Cuno utiliza a resina SST 60 da Purolite, para índices de até 5 ppm de ferro na água. A retrolavagem desta resina será feita com salmoura a 10%.
Como Retirá-los
• Oxidantes são substâncias que removem elétrons (cargas negativas) dos íons da solução, deixando-os com carga mais positiva.
• O ferro e o manganês existem na água em ambas formas, a solúvel e a insolúvel. A oxidação permite converter ambos numa forma que permita a sua filtração. Este processo converte ferro da forma Fe (2+) para a forma Fe (3+) e o manganês da forma Mn (2+) para Mn (4+).
• A oxidação, por ela mesma, não remove impurezas da água, mas muda a sua natureza química e física, viabilizando o uso do processo de filtração.
• A oxidação é uma "metade" da reação, e para cada oxidação existe uma "redução". Para o caso específico da filtração não trabalharemos com as reduções, mas destacamos que elas existem com a oxidação.
O que é um Oxidante
Poder de Oxidação
Ferro
Oxigênio 4Fe 2+ + O 2 (g) + 10H 2 O 4Fe(OH) 3 (s) + 8H + Permanganato 3Fe 2+ + KMnO 4 + 7H 2 O 3Fe(OH) 3 (s) + MnO 2 (s) + K + + 5H + Cloro Ozônio 2Fe 2+ + Cl 2 + 6H 2 O 2Fe(OH) 3 (s) + 2Cl + 6H + 2Fe 2+ + O 3 (g) + 5H 2 O 2Fe(OH) 3 (s) + O 2 + 4H +
Manganês
Oxigênio Cloro Ozônio Permanganato 2Mn 2+ + O 2 (g) + 2H 2 O 2Mn(OH) 2 (s) + 4H + 3Mn 2+ + 2KMnO 4 + 2H 2 O 5Mn(OH) 2 (s) + 2K + + 4H + Mn 2+ + Cl 2 + 2H 2 O Mn(OH) 2 (s) + 2Cl + 4H + Mn 2+ + O 3 (g) + H 2 O Mn(OH) 2 (s) + O 2 + 2H +
Reações Químicas
Solub. (mg/L) Ferro Manganês 7 8 9 pH
Curvas de Solubilidade
• O sistema Chem-Free emprega um leito de óxido de magnésio de alta pureza (98%), endurecido por calcinação (MagChem 10). Para aumentar o pH da água usa uma adição no leito de carbonato de cálcio natural (Hubercarb).
• Os Removedores de Ferro Cuno devem receber água pré oxidada, com teores de ferro de até 2 ppm.
Sistema
CHEM-FREE
• A Portaria n o 518 do Ministério da Saúde recomenda os seguintes limites máximos para a água potável: – Ferro: 0,3 mg/L – Manganês: 0,1 mg/L
Concentrações Permitidas
Devido a natureza do meio Chem-Free, durante a partida algumas vezes são requeridos de 2 a 3 dias para que o filtro Chem-Free remova completamente o ferro e o manganês. Durante as retrolavagens iniciais, poderá ser observada no dreno uma pequena quantidade de meio branco fino, sendo considerado normal o evento.
Um Detalhe Importante
• Variável importante: a principal é a vazão da linha.
• Máxima eficiência: recomendado para tratar águas com concentração máxima de ferro de 2 mg/L.
Para instalação de o excesso de ferro.
tratamento um tanque de com águas tempo com concentração de ferro acima de 2 mg/L é viável a de residência mínimo de 30 minutos, com adição de um oxidante forte para prévia oxidação do
Dimensionamento
• O tempo de residência, constitui se de um parâmetro de engenharia, que prevê o tempo em que uma determinada porção de água permanece em um dado reservatório.
– É calculado da seguinte forma: V/Q (volume/vazão) =
Tempo de Residência
RFE 2000 - 2000 l/h 4 Cu.Ft = 160 Kg Chem-Free • •
Para vazões superiores a 6 m3/h é mais economicamente viável a aplicação de oxidação seguido de caixa de decantação e Filtro de Areia.
Economicamente é mais viável usar 02 RFE 2000 do que um Único Removedor Maior em 4m3/h de tratamento.
Reposição Midias
• Cabeça Automática ( 1 ) • Valvula By-pass ( 2 ) • Tanque Uniflex ( 3 ) • Tubo Sifão/ Crepina ( 4 ) • Midia Retenção (5) • Midia Filtrante (6)
3 1 4 4
Composição Equipamento
2 6