Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / No cenÃrio brasileiro, os resÃduos de EstaÃÃes de Tratamento de Ãgua (ETAs) sÃo normalmente lanÃados in natura em corpos hÃdricos, apresentando-se como potencialmente danosos ao meio ambiente, sendo necessÃrio tratÃ-los para que sejam descartados conforme os aspectos legais. Estudos demonstram que a tecnologia da FlotaÃÃo por Ar Dissolvido (FAD) tem sido viÃvel para este fim. Acredita-se que a incorporaÃÃo da floculaÃÃo em cortinas numa mesma unidade de flotaÃÃo possa promover elevada eficÃcia ao sistema, traduzindo-se como uma inovaÃÃo tecnolÃgica: o Floco-Flotador por Ar Dissolvido (FFAD). Uma unidade piloto de FFAD foi construÃda para o tratamento da Ãgua de lavagem dos filtros da ETA GaviÃo, pertencente à Companhia de Ãgua e Esgoto do Cearà (CAGECE). Esta pesquisa teve como objetivo quantificar e verificar o atendimento da Ãgua de lavagem dos filtros (ALF) desta ETA e da Ãgua clarificada via FFAD aos padrÃes de lanÃamento de efluentes conforme as ResoluÃÃes n 430/11 e 357/05 do CONAMA e Portaria n 154/2002 da SEMACE. Estudos de tratabilidade da ALF em Jartest foram realizados para avaliar a influÃncia da dosagem de polÃmeros catiÃnicos e a viabilidade de gradientes de velocidade decrescente (35 a 5,6 s-1) a serem empregados no equipamento de FFAD desenvolvido. Ensaios de flotaÃÃo foram realizados a fim de avaliar a dosagem do polÃmero e os parÃmetros de processo como taxas de recirculaÃÃo (TR) e taxas de aplicaÃÃo superficial (TAS). ApÃs definidos estes parÃmetros, ensaios de FFAD foram realizados em triplicata para coleta da AC a fim de comparÃ-la com os principais padrÃes de lanÃamento de efluente em corpos hÃdricos classe II. Somente os parÃmetros pH, Fluoreto, AmÃnia, E. coli e SÃlidos dissolvidos da ALF atenderam aos padrÃes de lanÃamento. Ao aplicar polÃmero a 1 mg.L-1, taxa de recirculaÃÃo de 15%, gradientes de velocidade decrescente (19,3 a 5,6 s-1), taxa de aplicaÃÃo superficial de 57 m3.m-2.d-1 com tempo de detenÃÃo hidrÃulico de 22 minutos no FFAD, os resultados alcanÃaram elevada eficiÃncia na remoÃÃo de turbidez (superior a 98%) mesmo enfrentando variaÃÃes bruscas na qualidade da ALF (94,4 a 410 UT). Observou-se tambÃm significativa eficiÃncia mÃdia na remoÃÃo de coliformes totais (98,5%), cor aparente (97,6%), DQO (92,6%) e remoÃÃo de alumÃnio (84,1%). Diante destes resultados, constatou-se que a ALF da ETA GaviÃo tratada via Floco-flotaÃÃo por ar dissolvido atendeu aos referidos padrÃes de lanÃamento em corpos hÃdricos. / In Brazil the filter backwash wastewater is normally released in to the water resources without proper treatment, representing a potential danger to the environment. Thus, it is necessary to treat this wastewater in order to dispose it in accordance to federal and state environmental laws. Studies show that Dissolved Air Flotation (DAF) technology has been feasible for this purpose. It is believed that the incorporation of flocculation in curtains and air dissolved flotation system in the same unit can promote high efficiency and significant size reduction, which translates in a technological innovation: the Floculator - Dissolved Air Flotation (FFAD) unit. A FFAD pilot unit was built to evaluate the treatment of GaviÃo Water Treatment Plant filter backwash wastewater, owned by the Water and Wastewater Company of Cearà (CAGECE). This research had as main objective to quantify and verify the compliance of the filter backwash wastewater parameters to the Resolution No. 430/11 and 357/05 of CONAMA and Ordinance No. 154/2002 of SEMACE. Treatability studies were performed with filter backwash wastewater using Jartest to evaluate the influence of cationic polymer dosages and the feasibility of decreasing flocculation velocity gradients (35 to 5.6 s-1) in the FFAD. Experimental runs of the flocculation - flotation system were performed to evaluate the best polymer dosage and the process parameters such as recirculation rates (TR) and surface application rates (TAS). These parameters were compared by observing the lower residual turbidity and best removal efficiency in the clarified water (AC). The treated wastewater was again characterized using physicalchemical and bacteriological parameters and compared to the specific legislation. The results showed that the use of 1 mg.L-1 of polymer, recirculation rate of 15% and surface application rate of 57 m3.m-2.d-1, presented the highest turbidity efficiency removal (> 98%) and a very stable performance against sudden changes in the influent quality (94.4 to 410UT). It should be noted that the unity showed also a high average efficiency total coliforms removal (98.5%), apparent color removal (97.6%), DOC removal (92.6%), of aluminum (84.1%) removal and turbidity (99.2 %) removal. Given these results, it was concluded that the AC coming from the treatment of ALF by ETA WTP GaviÃo FFAD met the discharge parameters listed for water resources.

Considerando a importÃncia do controle da coagulaÃÃo quÃmica para o processo de tratamento de Ãgua por filtraÃÃo rÃpida, esta dissertaÃÃo propÃe a aplicaÃÃo de redes neurais artificiais para inferÃncia dos sinais de controle de dosagem de coagulantes principal e auxiliar, no processo de coagulaÃÃo quÃmica em uma estaÃÃo de tratamento de Ãgua por filtraÃÃo rÃpida. Para tanto, foi feito uma anÃlise comparativa da aplicaÃÃo de modelos baseados em redes neurais do tipo: alimentada adiante focada atrasada no tempo (FTLFN); alimentada adiante atrasada no tempo distribuÃda (DTLFN); recorrente de Elman (ERN) e auto-regressiva nÃo-linear com entradas exÃgenas (NARX). Da anÃlise comparativa, o modelo baseado em redes NARX apresentou melhores resultados, evidenciando o potencial do modelo para uso em casos reais, o que contribuirà para a viabilizaÃÃo de projetos desta natureza em estaÃÃes de tratamento de Ãgua de pequeno porte. / Considering the importance of the chemical coagulation control for the water treatment by direct filtration, this work proposes the application of artificial neural networks for inference of dosage control signals of principal and auxiliary coagulant, in the chemical coagulation process in a water treatment plant by direct filtration. To that end, was made a comparative analysis of the application of models based on neural networks, such as: Focused Time Lagged Feedforward Network (FTLFN); Distributed Time Lagged Feedforward Network (DTLFN); Elman Recurrent Network (ERN) and Non-linear Autoregressive with exogenous inputs (NARX). From the comparative analysis, the model based on NARX networks showed better results, demonstrating the potential of the model for use in real cases, which will contribute to the viability of projects of this nature in small size water treatment plants.