Performance of the slow filtration of water in expanded clay and geotextile

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia CivilA filtração lenta é um processo de tratamento de água com uma vasta aplicação desde há bastantes anos a esta parte. A presente dissertação destina-se a estudar o desempenho de um filtro lento de argila expandida com mantas geotêxtil, mais concretamente avaliar a variação de alguns parâmetros indicadores da qualidade da água, antes e após a filtração. A instalação experimental foi realizada no Laboratório de Hidráulica e Recursos Hídricos do Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho, em Azurém, Guimarães. Os parâmetros de qualidade da água medidos foram a turvação, o pH, a condutividade elétrica, a temperatura e o oxigénio dissolvido. A turvação da água foi conseguida pela adição de lodo ao sistema. O caudal médio do filtro foi de cerca de 0,37 m3/h, variando entre 0,22 e 0,73 m3/h. A taxa de filtração manteve-se entre 4,13 e 13,90 m/dia. Relativamente à turvação medida, obteve-se eficiências de redução máximas superiores a 90%, mas a eficiência de redução mínima foi apenas 37%, aproximadamente. O maior pico de turvação da água recirculada foi cerca de 64 UNT, mantendo-se a média deste parâmetro em cerca de 8 UNT. Apesar da turvação elevada do tanque de água bruta, conseguiu-se obter um efluente com turvação média de 0,62 UNT e de mínimo 0,22 UNT. Os valores médios do pH obtidos durante o estudo foram 9,89, tanto para a água filtrada como para a água recirculada.The slow filtration is a water treatment process with a broad application since many years ago. The purpose of this dissertation is to study the performance of a slow filter made with expanded clay and geotextile, more specifically, to evaluate the variation of some water quality parameters, before and after filtration. The experimental installation was installed in Azurém, Guimarães. Turbidity, pH, electrical conductivity, temperature and dissolved oxygen were the water quality parameters measured. The turbidity of water was achieved by the addition of mud to the system. The average flow was approximately 0,37 m3/h, ranging between 0,22 and 0,73 m3/h. The filtration rate remained between 4,13 and 13,90 m/dia. The maximum reduction of turbidity was higher than 90%, but the minimum was just about 37%. The higher turbidity of the raw water was about 64 NTU and the average of this parameter was, approximately, 8 NTU. Despite high turbidity in raw water tank, the turbidity effluent average was 0,62 NTU and the minimum was 0,22 NTU In this study, the pH average was 9,89 in raw water and filtered water