O consumo de água durante a retrolavagem de um filtro-multimídia não é um valor fixo; é influenciado principalmente por quatro categorias principais de fatores: características do meio filtrante, parâmetros do equipamento, condições operacionais e o próprio processo de retrolavagem. Esses vários fatores determinam indiretamente o consumo final de água, alterando a intensidade da retrolavagem, a duração da retrolavagem ou a eficiência da utilização da água.
Características da mídia filtrante
O meio filtrante constitui o tema central do processo de retrolavagem; suas propriedades inerentes impactam diretamente na dificuldade de descarga e no consumo de água resultante:
Tipo de meio filtrante e tamanho de partícula: meios filtrantes com alta densidade e tamanhos de partículas pequenos-como areia de quartzo ou magnetita-apresentam espaços intersticiais menores entre as partículas. Consequentemente, as impurezas retidas tendem a aderir mais facilmente, necessitando de maior intensidade de água de retrolavagem para conseguir uma limpeza completa, o que resulta num maior consumo de água. Por outro lado, meios filtrantes com densidade mais baixa e tamanhos de partículas ligeiramente maiores-como antracito-são mais facilmente suspensos durante a retrolavagem, permitindo que as impurezas se separem rapidamente; isso leva a um consumo de água relativamente menor.
Profundidade do leito do meio filtrante e nível de contaminação: Quanto mais espesso for o leito do meio filtrante compactado, maior será o volume total de impurezas retidas. Consequentemente, uma duração mais longa e um maior volume de água são necessários durante a retrolavagem para garantir uma limpeza completa. Se a água bruta apresentar alta turbidez ou contiver uma quantidade significativa de impurezas viscosas-levando a contaminação grave ou até mesmo cimentação (endurecimento) do meio filtrante-torna-se necessário estender a duração da retrolavagem ou aumentar a frequência dos ciclos de retrolavagem, fazendo com que o consumo de água aumente significativamente.
Desgaste e envelhecimento do meio filtrante: À medida que o meio filtrante envelhece ou sofre desgaste, o tamanho das partículas diminui e a porosidade diminui. Esta condição aumenta a probabilidade de entupimento e aumenta a resistência hidráulica ao fluxo de água de retrolavagem. Para atingir a eficácia de retrolavagem desejada, torna-se necessário aumentar a vazão de água, o que, por sua vez, leva a um maior consumo de água.
Estrutura do Equipamento e Fatores de Parâmetros
Os parâmetros de projeto inerentes ao equipamento determinam a escala básica de consumo de água necessária para retrolavagem:
Capacidade de processamento do equipamento e volume do tanque: Quanto maior a capacidade nominal de processamento do equipamento e maior o volume do tanque do filtro, maior será a área de superfície e o volume do meio filtrante que deve ser coberto durante a retrolavagem. Consequentemente, o consumo de água para um único ciclo de retrolavagem será inevitavelmente maior. Por exemplo, uma unidade projetada para processar 100 m³ de água por hora normalmente consome de 5 a 10 m³ de água por ciclo de retrolavagem; enquanto uma unidade com capacidade de processamento de 500 m³/h pode consumir entre 25 e 50 m³ de água por único ciclo de retrolavagem. Desempenho do sistema de distribuição/coleção de água: Se os distribuidores ou coletores de água forem mal projetados ou ficarem entupidos, isso resultará em distribuição desigual do fluxo de água de retrolavagem. Consequentemente, o meio filtrante em certas áreas não é completamente enxaguado, necessitando de uma extensão da duração da retrolavagem para compensar-o aumento indireto do consumo de água. Por outro lado, um fluxo de água uniforme permite a conclusão do processo de enxaguamento num período de tempo mais curto, minimizando assim o desperdício de água.
Fatores de condição operacional
As condições reais sob as quais o equipamento opera diariamente influenciam dinamicamente o consumo de água associado à retrolavagem:
Ciclo de filtração e limite de pressão diferencial: se o ciclo de filtração definido for muito curto,-acionando uma retrolavagem antes que o meio filtrante atinja sua capacidade total de retenção de sujeira-, isso leva ao desperdício de recursos hídricos. Por outro lado, se o limite de pressão diferencial for definido muito alto, o meio filtrante ficará excessivamente obstruído; isso exige uma maior intensidade e maior duração de enxágue durante a retrolavagem, resultando em aumento do consumo de água. Normalmente, manter o limite de pressão diferencial dentro da faixa de 0,02 a 0,05 MPa atinge um equilíbrio ideal entre o consumo de água e a eficácia da filtração.
Flutuações na qualidade da água bruta: Um aumento repentino na turbidez ou no conteúdo de sólidos suspensos da água bruta acelera o entupimento do meio filtrante, levando a um aumento na frequência de retrolavagem e a um consequente aumento no consumo cumulativo de água. Além disso, se a água bruta contiver níveis excessivos de óleo ou matéria orgânica, as impurezas tendem a aderir firmemente à superfície do meio filtrante; isso torna a retrolavagem mais difícil e resulta em aumento do consumo de água.
Temperatura operacional da água: Quando a temperatura da água cai abaixo de 5 graus, a viscosidade dos sólidos suspensos na água aumenta e a força de adesão entre as impurezas e o meio filtrante se intensifica. Consequentemente, é necessária uma maior intensidade de fluxo de água durante a retrolavagem para desalojar essas impurezas, levando ao aumento do consumo de água. Por outro lado, temperaturas excessivamente altas da água podem comprometer a estabilidade estrutural do meio filtrante, prejudicando indiretamente a eficiência da retrolavagem.
