Recirculação de água de lavagem de filtros em escala piloto: uma contribuição para avaliação dos perigos associados à presença de protozoários

Abstract

A caracterização da água de lavagem de filtros (ALF) da estação de tratamento de água da Universidade Federal de Viçosa (ETA UFV), somada à realização de experimentos em uma ETA em escala piloto, indicaram que a recirculação de ALF sem tratamento prévio pode se configurar como introdução de perigos no processo de tratamento. A concentração média de (oo)cistos de Giardia spp. e Cryptosporidium spp. na ALF foi de 1,3 a 4,5 vezes maior do que a da água bruta. Com vistas à avaliação de critérios para clarificação da ALF foram conduzidos ensaios em colunas de sedimentação da ALF, com e sem aplicação de polímeros (catiônico, aniônico e não iônico), variando as doses e a concentração dos polímeros, além dos tempos de mistura. A utilização do polímero catiônico na dosagem de 1,0 mg . L-1, concentração de 0,1 % e tempo de mistura 10 minutos, proporcionou as menores concentrações dos diversos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos analisados, sendo que os piores resultados foram registrados nos ensaios sem aplicação de polímeros. Nos ensaios de recirculação da ALF em escala piloto, sob condições experimentais, as variáveis testadas foram turbidez da água bruta e da ALF, razão de recirculação e de tratamento prévio (clarificação com e sem condicionamento químico). Protozoários foram detectados no efluente do decantador nas seguintes situações: (i) ensaio sem recirculação da ALF para a vazão de projeto da ETA piloto; (ii) ensaio de recirculação da ALF com clarificação com polímero, 15% de incremento sobre a vazão de projeto; nesse ensaio a turbidez da água bruta e da água decantada eram elevadas e a turbidez da ALF clarificada era baixa (< 5 uT) e foram detectados protozoários na água bruta e na ALF clarificada; (iii) recirculação da ALF sem clarificação, incremento de 5% sobre a vazão de projeto; nesse caso foram detectados protozoários também na água bruta e na ALF (turbidez da ALF elevada, > 60 uT). Na água filtrada, protozoários foram detectados apenas uma vez, quando da recirculação da ALF sem clarificação, com incremento de 20% sobre a vazão de projeto; nesse ensaio a elevada turbidez da ALF (&#8776; 60 uT) provocou incremento de cerca de 100% na turbidez afluente à ETA piloto; protozoários estiveram presentes também na ALF, mas ausentes na água bruta. Os resultados obtidos não permitiram afirmações conclusivas sobre critérios de qualidade ALF (limites de turbidez) e de razão de recirculação; não obstante há sugestões de que estes parâmetros assumam valores os mais baixos possíveis.

Characterization of the filter backwash water (FBW) from the Federal University of Viçosa water treatment plant (UFV WTP), as well as the results from experiments conducted in a pilot scale WTP, suggested that recycling FBW could be regarded as a hazard introduction in the treatment process. The average concentration of Giardia spp. and Cryptosporidium spp. (oo)cysts in FBW was 1.3 to 4.5 times higher than that found in raw water. Aiming at evaluating FBW treatment criteria, experiments using sedimentation columns were conducted with and without polymer application (cationic, anionic and non-ionic), employing different polymer doses and concentrations, as well as mixing times. The use of the cationic polymer - 1 mg . L-1, concentration of 0.1% and 10 minutes mixing time - provided the lowest final concentrations of the various physical, chemical and microbiological parameters analyzed; on the other hand the worst results were obtained when polymers were not applied. In the FBW pilot scale experiments , under variable conditions of raw water and FBW turbidity, recirculation ratios and previous treatment (clarification with and without chemical conditioning), protozoa were detected in the sedimentator effluent in the following situations: (i) in the trial without FBW recirculation, using the WTP design flow; (ii) in the trial with FBW clarification using polymer and recirculation, applying 15% flow excess over the design flow; in this trial both the raw water and the sedimentator effluent presented high turbidity, but FBW turbidity was low (< 5 NTU); protozoa were detected both in raw water and clarified FBW.; (iii) in the trial with FBW recirculation without preclarification, 5% flow excess, FBW high turbidity (> 60 NTU), presence of protozoa both in raw water and clarified FBW. In filtered water samples protozoa were detected only once, when FBW was recycled without pre-clarification, applying 20% flow excess; in this trial the FBW high turbidity (&#8776; 60 NTU) doubled the affluent water turbidity; protozoa were also detected in FBW but were absent in raw water samples. The results did not allow conclusive statements regarding FBW water quality (turbidity limits) and recycling flow ratio. Nevertheless, there are suggestions that low values of such parameters would be advisable.