Tratamento de ÁguaRemoção de Fe e Mn

• Quais as reclamações de quem utiliza água com ferro e/ou Manganês? – Coloração amarelada, manchas nas roupas nas louças e

utensílios.– Gosto metálico

• Por que algumas vezes as água dos poços são transparentes e algumas horas após a coleta apresentam coloração amarelada?– Porque o Ferro está solúvel e em contato com o ar

atmosférico ele oxida amarelando a água.

Perguntas Frequentes

• 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 4Fe2+ + O2(g) + 10H2O 4Fe(OH)3(s) + 8H+ Permanganato 3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O 3Fe(OH)3(s) + MnO2(s) + K+ +

5H+ Cloro 2Fe2+ + Cl2 + 6H2O 2Fe(OH)3(s) + 2Cl- + 6H+ Ozônio 2Fe2+ + O3(g) + 5H2O 2Fe(OH)3(s) + O2 + 4H+

Manganês Oxigênio 2Mn2+ + O2(g) + 2H2O 2Mn(OH)2(s) + 4H+ Permanganato 3Mn2+ + 2KMnO4 + 2H2O 5Mn(OH)2(s) + 2K+ + 4H+ Cloro Mn2+ + Cl2 + 2H2O Mn(OH)2(s) + 2Cl- + 4H+ Ozônio Mn2+ + O3(g) + H2O Mn(OH)2(s) + O2 + 2H+

Reações Químicas

Curvas de Solubilidade

7pH

Solub. (mg/L)

Ferro

Manganês

8 9

• 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.

SistemaCHEM-FREE

• A Portaria no 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 o tratamento de águas com concentração de ferro acima de 2 mg/L é viável a instalação de um tanque com tempo de residência mínimo de 30 minutos, com adição de um oxidante forte para prévia oxidação do excesso de ferro.

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)

Composição Equipamento

2

1

3

4

4 6

Foto RFE 2000