Aplicação de técnicas estatísticas para avaliação de desempenho e confiabilidade de estações de tratamento de água

This paper proposes a methodology for evaluating the performance of treatment plants (WTP), considering unusual statistical tools in the area, applied to six water treatment stations. A characterization of the quality of raw water and treated water in the period 2001-2011, considering the data of turbidity, apparent color, concentrations of residual chlorine and fluoride, pH and total coliforms was performed. Statistical analyzes were performed for the dry and rainy seasons and considered several steps: assessing individual performance of the various treatment plants, considering the standards of potability and quality targets for treated water; comparative study of the performance of various treatment technologies analyzed; comparative analysis of the performance of water treatment plants, according to the size, reliability analysis of treatment plants. On the WTPs performance comparation as a function of technology adopted, the double filtration showed smaller values of turbidity of the treated water than the others process. The color, however, was more efficiently removed by double filtration technology than by the conventional, flotation followed by direct filtration, but it was equivalent to direct filtration process. Parameter for the residual chlorine, it was observed that all treatment technologies are significantly different, both in the dry season and in the rainy season. Performance evaluation of treatment plants grouped by size showed that the WTPs Midsize had the lowest turbidity and color in both periods. The results of the reliability analysis showed that the mean turbidity values observed in the treated water for almost all WTPs would be insufficient to ensure 95% compliance with the standards of 0,3 and 0,5 NTU. As the patterns become more flexible, WTPs can serve them and, in the case of default of 5,0 NTU, all WTPs easily guarantee the percentage of 95 % attendance. All water treatment plants meet the goal imposed by brazilian Ordinance 2914/2011, which defines values less than 15,0 HU for the color parameter.

Neste trabalho é proposta uma metodologia de avaliação de desempenho e confiabilidade de estações de tratamento (ETAs), considerando ferramentas estatísticas pouco usuais na área, aplicada a seis estações de tratamento de água. Foi efetuada uma caracterização da qualidade da água bruta e da água tratada no período de 2001 a 2011, considerando os dados de turbidez, cor aparente, concentrações de cloro e de flúor residuais, pH e coliformes totais. As análises estatísticas foram efetuadas para os períodos predominantemente seco e chuvoso e consideraram diversas etapas: avaliação do desempenho individual das diversas estações de tratamento, considerando o atendimento a padrões de potabilidade e metas de qualidade para a água tratada; estudo comparativo do desempenho das diversas tecnologias de tratamento analisadas; análise comparativa do desempenho das ETAs, em função do porte; análise de confiabilidade das estações de tratamento. A comparação de desempenho das ETAs em função da tecnologia de tratamento adotada mostrou que a dupla filtração apresentou valores de turbidez da água tratada menores que os mostrados por todos os outros tratamentos. A cor, no entanto, foi removida de maneira mais eficiente pela tecnologia de dupla filtração, quando comparada com a convencional e flotação seguida de filtração direta, mas de maneira equivalente ao processo de filtração direta. Para o parâmetro residual de cloro, observou-se que todas as tecnologias de tratamento são significativamente diferentes entre si, tanto no período predominantemente seco quanto no período predominantemente chuvoso. A avaliação de desempenho das estações de tratamento agrupadas por porte mostrou que a ETA de médio porte apresentou os menores valores de turbidez e cor em ambos os períodos. Os resultados da análise de confiabilidade mostraram que os valores médios de turbidez observados na água tratada por quase todas as ETAs seriam insuficientes para garantir 95% de atendimento aos padrões de 0,3 e 0,5 uT. À medida que os padrões se tornam mais flexíveis, mais ETAs conseguem atendê-los e, no caso do padrão de 5,0 uT, todas as ETAs garantiriam facilmente o percentual de 95% de atendimento. Todas as estações de tratamento de água atendem a meta imposta pela Portaria 2914/2011, que define valores inferiores a 15,0 uH para o parâmetro cor.