Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/2583
Título: Caracterização da matéria orgânica natural em águas para consumo humano
Autor: Vieira, Raquel Filipa Moutinho
Orientador: Figueiredo, Sónia Adriana
Domingues, Valentina F.
Palavras-chave: Ácidos ligeiramente hidrofóbicos (SHA)
Ácidos muito hidrofóbicos (VHA)
Carbono orgânico dissolvido (COD)
Compostos hidrofílicos carregados (CHA)
Hidrofílicos neutros (NEU)
Matéria orgânica natural (MON)
Slightly hydrophobic acids (SHA)
very hydrophobic acids (VHA)
Dissolved organic carbon (DOC)
Charged hydrophilic (CHA)
Hydrophilic neutral (NEU)
Natural organic matter (NOM)
Data de Defesa: 2010
Editora: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
Resumo: O tratamento de água para consumo humano tem por objectivos não só a sua qualidade em termos de parâmetros químicos e físicos, como também microbiológicos. Considerando que a MON pode afectar os sistemas de tratamento, a sua redução minimiza a formação de subprodutos de desinfecção, como por exemplo os trihalometanos e diminui o crescimento de microrganismos ao longo do sistema de distribuição. Nesse sentido tem havido recentemente uma grande evolução na investigação relativamente à remoção de matéria orgânica natural. O principal objectivo deste trabalho foi o de caracterizar a matéria orgânica presente na água bruta e ao longo do processo de tratamento, assim como a sua evolução sazonal. Os dados obtidos a partir desta caracterização poderão contribuir para uma futura optimização no processo de tratamento de águas de consumo. O processo utilizado baseou-se na sorção da matéria orgânica dissolvida em diferentes tipos de resinas de permuta iónica, DAX-8, DAX-4 e IRA-958, permitindo a sua separação em várias fracções: ácidos muito hidrofóbicos (VHA), ácidos ligeiramente hidrofóbicos (SHA), compostos hidrofílicos carregados (CHA) e hidrofílicos neutros (NEU). De acordo com os resultados obtidos apenas a fracção NEU demonstrou ter uma tendência sazonal, apresentando valores máximos no Verão, nos pontos de amostragem referentes à água bruta superficial (PA802) e água bruta superficial após pré-tratamento por filtração (PA800). Os valores de COD não mostraram uma variação sazonal para as amostras de água bruta superficial que rondaram os 2 mg C/L ao longo do período de amostragem (Julho a Outubro), durante o qual se verificou uma baixa pluviosidade e temperaturas médias muito semelhantes. Os compostos NEU predominam em todos os pontos de amostragem não apresentando uma tendência definida ao longo do tratamento. Observou-se uma diminuição das fracções SHA e CHA ao longo do tratamento. Não se pode indicar uma tendência definida relativamente à fracção VHA. Verifica-se globalmente uma diminuição do teor de MON ao longo do tratamento. Este trabalho demonstrou que na água bruta superficial existe uma predominância dos compostos NEU, seguidos dos SHA, dos VHA e finalmente dos compostos CHA. Na água bruta captada no sub-leito do rio, verifica-se apenas a existência dos compostos NEU, sendo as restantes fracções praticamente nulas. Os valores mais elevados de TSUVA254nm foram obtidos para as amostras que não sofreram qualquer tratamento, água bruta do sub-leito (PA903) e superficial (PA802), e água bruta após pré-filtração (PA800). Nos restantes pontos de amostragem, apesar de se verificarem valores inferiores, não se observa uma diminuição deste parâmetro ao longo do tratamento, nem uma variação sazonal. Os valores de TSUVA254nm obtidos são geralmente inferiores a 3 L.mgC-1.m-1, correspondendo a materiais não húmicos, que são considerados biodegradáveis. Para as amostras de água tratada os valores oscilam entre os 1,23 e 1,58 L.mgC-1.m-1, valores inferiores a 2 L.mgC-1.m-1, o que é considerado um valor de referência ao nível do tratamento, segundo a USEPA.
The treatment of drinking water aims at promoting their quality in terms of chemical and physical parameters, as well as microbiological parameters. Whereas the MON may affect treatment systems, its reduction minimizes the formation of disinfection byproducts, such as trihalomethanes, and reduces the growth of microorganism along the distribution system. In this way there has been recently a great evolution in the research of removal of natural organic matter. The main objective of this study was to characterize the organic matter present in raw water and along the treatment process, as well as their seasonal variation. The results from this characterization may contribute to a further optimization in the process of treating drinking water. The process used was based on the sorption of dissolved organic matter in different types of ion exchange resins, DAX-8, DAX-4 and IRA-958, allowing its separation into several fractions: very hydrophobic acids (VHA), slightly hydrophobic acids (SHA), charged hydrophilic (CHA) and hydrophilic neutral (NEU). According to the results only NEU fraction has demonstrated a seasonal variation, with maximum values in summer for the sampling points related to superficial raw water (PA802) and superficial raw water after pre-filtration (PA800). The DOC results showed no seasonal variation for the samples of raw water surface, which was around 2 mg C/L throughout the sampling period (July to October). During this time there was a low rainfall and a very similar average temperatures. NEU compounds predominate in all sampling points and did not show a defined variation throughout the treatment. There was a decrease in the CHA and SHA fractions throughout the water treatment. It is not possible to define a variation for the VHA fraction. It was shown an overall decrease in the content of MON throughout treatment. This study demonstrates that superficial raw water is mostly composed by NEU, followed by the SHA, VHA and finally by the CHA compounds. In raw surface water captured under the bed of the river, only do NEU compounds exist, with the remaining fractions nearly null. Higher values of TSUVA254nm were obtained for samples that did not suffer any treatment, raw surface water capture under the bed of the river (PA903), raw surface water (PA802) and raw water after pre-filtration (PA800). In the remaining sample points, although the values are lower, it is not clear a decrease in this parameter during the treatment or a seasonal variation. The TSUVA254nm values obtained are generally below 3 L.mgC-1.m-1, which correspond to the presence of non-humic substances that are considered biodegradable. Samples values of treated water, vary between 1.23 and 1.58 L.mgC-1.m-1, below 2 L.mgC-1.m-1, which is considered a reference in terms of treatment, according to the USEPA.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/2583
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Química

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