Estimativa da tendência corrosiva e de escala no sistema de água potável

García-Ávila, Fernando; Ramos-Fernández, Lía; Zhindón-Arévalo, César

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Sumário

ARTICLES • Rev. Ambient. Água 13 (5) • 2018 • https://doi.org/10.4136/ambi-agua.2237 copiar

Estimativa da tendência corrosiva e de escala no sistema de água potável

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumo

A qualidade da água potável que flui em uma rede de distribuição pode fornecer características corrosivas que podem causar a degradação do material de tubos e acessórios. Esse problema pode resultar na redução da vida útil dos tubos e em um grande problema de saúde pública. O acordo entre a análise físico-química da qualidade da água e os padrões nacionais não são suficientes para confirmar o equilíbrio da qualidade da água em termos de corrosão. Para prever a corrosão da tubulação nas redes do sistema de distribuição de água, a tendência corrosiva foi avaliada utilizando os índices Langelier (LSI), Ryznar (RSI) e Larson-Skold (LRI) com base em medidas de pH, temperatura, sólidos dissolvidos totais, alcalinidade, dureza de cálcio, sulfato e cloreto. Este estudo foi montado com 180 amostras coletadas em seis zonas da rede de distribuição, de julho a dezembro de 2017, de acordo com os métodos padronizados de análise de água potável. Os resultados obtidos indicam uma variação do LSI de -1,22 para -1,68; RSI de 9,75 a 10,52 e LRI de 0,46 a 0,77. Um modelo linear foi montado para cada índice para prever a corrosão com as condições de qualidade da água do presente estudo. Portanto, a água potável da cidade de Azogues (Equador) tem uma tendência corrosiva de significativa a severa. Os índices de corrosão foram calculados para fornecer informações úteis sobre a corrosividade da água. Esses resultados indicam a necessidade de monitorar constantemente a taxa de corrosão na rede de distribuição e realizar um estudo de laboratório para ajustar parâmetros efetivos como o pH, a fim de controlar a corrosão.

Palavras-chave:
cidade de Azogues; potabilização; qualidade da água; taxas de corrosão.

Index	Equation	Value	Water Feature
LSI	LSI = pH-pHs ISL = Langelier Saturation Index pH = pH measured in situ. pHs = pHat saturation pHs = 9.3 + A + B - C - D Where: $A = \frac{(l o g 10 T D S - 1)}{10}$ B = [-13.12 log10 (273°C + T)] + 34.55 C = log10 [ ${C a}^{+ 2}$ mg L^-1 as ${C a C O}_{3}$ ]-0.4 D = log10[Alcal. mg L^-1 L as ${C a C O}_{3}$ ] TDS = Total Dissolved Solids (mg L^-1)	LSI > 0	Scale forming
		LSI = 0	Neutral
		LSI < 0	Corrosive
		-0.4 to +0.4 is considered as a "zero"
RSI	RSI = 2 pHs-pH RSI = Ryznar Stability Index pHs = pH at saturation pH = pH measured in situ.	RSI< 5.5	Heavy scale likely to form
		5.5<RSI<6.2	Moderate scale-forming
		6.2<RSI<6.8	Is considered neutral
		6.8<RSI<8	Low corrosion
		RSI > 8	High corrosion
LRI	$L R I = \frac{[({C l}^{-}) + ({S O}_{4}^{- 2})]}{[({H C O}_{3}^{-}) + ({C O}_{3}^{- 2})]}$	LRI <0.8	Chloride and sulfate are unlikely to interfere with the formation of protecting film
		0.8<LRI <1.2	Corrosion rates may be higher than expected
		LRI> 1.2	High rates of localized corrosion may be expected.

N° Sample	pH	Temperature °C	TDS mg L^-1	Calcium mg L^-1 as CaCO₃	Alkalinity mg L^-1 as CaCO₃	Sulphate mg L^-1	Chloride mg L^-1
1	7.42 ± 0.07	17.66 ± 0.6	81.17 ± 7.02	20.40 ± 1.91	46.83 ± 6.30	22.33 ± 2.73	5.30 ± 0.47
2	7.38 ± 0.08	18.96 ± 0.4	82.17 ± 5.33	20.87 ± 1.49	50.00 ± 6.32	21.00 ± 2.45	5.58 ± 0.55
3	7.2 + 0.06	16.72 ± 1.0	63.67 ± 4.54	20.87 ± 2.01	51.33 ± 5.33	19.17 ± 1.96	5.33 ± 0.59
4	7.17 ± 0.05	19.44 ± 0.7	80.67 ± 7.82	23.13 ± 1.79	48.67 ± 5.81	23.00 ± 2.27	5.22 ± 0.54
5	7.41 ± 0.12	18.02 ± 0.5	71.50 ± 6.48	21.80 ± 2.80	46.67 ± 6.27	19.50 ± 2.91	5.05 ± 0.96
6	7.23 ± 0.07	17.3 ± 0.6	70.50 ± 5.16	22.47 ± 1.54	52.50 ± 5.90	19.17 ± 2.01	5.12 ± 0.57
7	7.2 ± 0.06	17.44 ± 08	72.33 ± 6.01	21.67 ± 2.01	52.5 ± 6.05	18.83 ± 2.06	11.58 + 0.6
8	7.18 ± 0.06	16.3 ± 0.6	72.33 ± 4.24	21.73 ± 1.79	53.67 ± 5.65	18.58 ± 1.70	4.57 ± 1.05
9	7.2 ± 0.05	17.72 ± 1.0	64.50± 5.91	21.00 ± 1.43	49.50 ± 5.14	17.33 ± 2.33	5.38 ± 0.71
10	7.22 ± 0.05	16.1 ± 1.4	66.33 ± 4.76	20.20 ± 1.63	50.50 ± 6.04	17.33 ± 1.96	5.70 ± 0.48
11	7.16 ± 0.05	15.78 ± 0.3	72.67 ± 6.50	21.33 ± 1.66	51.00 ± 4.92	15.50 ± 2.08	5.58 ± 0.97
12	7.26 ± 0.05	15.66 ± 0.8	68.83 ± 4.69	21.47 ± 1.14	53.67 ± 6.06	17.00 ± 2.77	4.95 ± 0.6
13	7.11 ± 0.08	16.16 ± 1.2	60.00 ± 3.66	17.47 ± 0.98	40.67 ± 2.53	13.50 ± 2.77	7.27 ± 1.56
14	7.25 ± 0.10	18.06 ± 0.8	70.00 ± 5.66	22.23 ± 2.16	47.00 ± 6.47	21.00 ± 2.39	5.30 ± 0.41
15	7.3 ± 0.08	16.36 ± 0.4	70.33 ± 6.54	21.57 ± 1.48	48.67 ± 4.98	20.17 ± 1.66	5.67 ± 0.46
16	7.17 ± 0.06	18.2 ± 1.3	72.67 ± 7.29	21.33 ± 1.35	45.67 ± 4.90	21.17 ± 2.24	5.22 ± 0.4
17	7.21 ± 0.07	17.64 ± 0.2	69.83 ± 5.55	20.60 ± 1.39	46.00 ± 4.50	18.83 ± 1.89	5.62 ± 0.74
18	7.24 ± 0.06	17.8 ± 0.7	68.67 ± 6.99	22.00 ± 1.78	48.83 ± 5.08	19.00 ± 2.82	5.58 ± 0.4
19	7.23 ± 0.09	17.76 ± 0.6	71.00 ± 6.04	21.87 ± 1.90	47.50 ± 5.66	19.67 ± 2.38	5.58 ± 0.65
20	7.18 ± 0.06	17.52 ± 1.2	69.67 ± 7.22	21.20 ± 1.48	46.52 ± 4.27	17.67 ± 2.69	5.57 ± 0.61
21	7.22 ± 0.06	18.7 ± 0.4	58.17 ± 2.33	17.47 ± 1.0	40.82 ± 1.87	12.50 ± 2.79	6.63 ± 1.03
22	7.24 ± 0.04	17.3 ± 0.5	63.50 ± 4.92	20.13 ± 1.54	46.50 ± 4.15	18.50 ± 2.17	5.72 ± 0.80
23	7.24 ± 0.09	17.62 ± 0.7	68.17 ± 5.13	21.33 ± 1.78	49.17 ± 5.24	19.50 ± 2.11	5.47 ± 0.47
24	7.26 ± 0.07	17.22 ± 1.1	66.83 ± 6.77	21.07 ± 1.73	47.50 ± 2.96	17.50 ± 2.62	5.80 ± 0.58
25	7.2 ± 0.05	17.1 ± 0.7	64.33 ± 3.8	20.07 ± 1.56	46.33 ± 3.48	17.00 ± 2.28	5.30 ± 0.82
26	7.26 ± 0.09	18.1 ± 0.6	67.83 ± 5.15	20.67 ± 1.37	48.83 ± 4.43	16.33 ± 2.33	5.88 ± 0.74
27	7.28 ± 0.07	16.24 ± 1.1	65.17 ± 6.99	20.13 ± 1.54	47.67 ± 4.72	15.83 ± 2.21	6.03 ± 0.68
28	7.31 ± 0.06	17.16 ± 1.2	67.83 ± 5.70	20.2 ± 1.51	51.33 ± 4.72	17.33 ± 2.17	6.00 ± 0.86
29	7.26 ± 0.05	18.56 ± 0.8	72.50 ± 6.84	20.13 ± 1.43	49.00 ± 5.49	16.17 ± 2.70	5.93 ± 0.67
30	7.27 ± 0.06	17.26 ± 1.2	59.83 ± 2.64	17.33 ± 0.91	40.00 ± 2.54	14.00 ± 3.2	5.97 ± 1.22

Zone	LSI	RSI	LRI
Alta	-1.40	10.03	0.52
Mahuarcay	-1.58	10.38	0.53
Media	-1.4	10.03	0.67
Zhigzhiquin	-1.31	9.94	0.63
Principal	-1.43	10.09	0.54
Zhapacal	-1.34	9.93	0.60
Average	-1.39	10.07	0.58
p	<0.0001	<0.0001	<0.0001

Authors	LSI	RSI	LRI
Abbasnia et al.(2018)ABBASNIA, A.; ALIMOHAMMADI, M.; MAHVIA, A. H.; NABIZADEH, R.; YOUSEFI, M.; MOHAMMADI, A. A. et al. Assessment of groundwater quality and evaluation of scaling and corrosiveness potential of drinking water samples in villages of Chabahr city, Sistan and Baluchistan province in Iran. Data Brief, v. 16, p. 182-192, 2018. https://doi.org/10.1016/j.dib.2017.11.003 https://doi.org/10.1016/j.dib.2017.11.00...	0.5	6.76	2.71
Yousefi et al.(2018)YOUSEFI, M.; SALEH, H. N.; MAHVI, A. H.; ALIMOHAMMADI, M.; NABIZADEH, R.; MOHAMMADI,A. A. Data on corrosion and scaling potential of drinking water resources using stability indices in Jolfa, East Azerbaijan, Iran. Data Brief, v. 16, p. 724-731, 2018. https://dx.doi.org/10.1016/j.dib.2017.11.099 https://dx.doi.org/10.1016/j.dib.2017.11...	1.15	6.92	0.85
Alimoradi et al.(2018)ALIMORADI, J.; NAGHIPOUR, D.; KAMANI, H. Data on corrosive water in the sources and distribution network of drinking water in north of Iran. Data Brief, v.17, p.105-118, 2018. https://doi.org/10.1016/j.dib.2017.12.057 https://doi.org/10.1016/j.dib.2017.12.05...	-1.31	9.73	0.24
Khorsandi et al.(2015)KHORSANDI, H.; MOHAMMADI, A.; KARIMZADEH, S.; KHORSANDI, J. Evaluation of corrosion and scaling potential in rural water distribution network of Urmia, Iran. Desalination and Water Treatment, p. 1-8, 2015. http://dx.doi.org/10.1080/19443994.2015.1042058 http://dx.doi.org/10.1080/19443994.2015....	-1.94	12.05	0.68
Tavanpour et al.(2016)TAVANPOUR, N.; NOSHADI, M.; TAVANPOUR, N. Scale Formation and Corrosion of Drinking Water Pipes: A Case Study of Drinking Water Distribution System of Shiraz City. Modern Applied Science, v. 10, n. 3, p. 166-177, 2016. http://dx.doi.org/10.5539/mas.v10n3p166 http://dx.doi.org/10.5539/mas.v10n3p166...	0.08	7.15	1.1

Coef	Est.	E.E.	LI (95%)	LS (95%)	T	P-Value	CpMallows	VIF
Const	-9.84	0.06	-9.96	-9.71	-155.32	<0.0001
PH	1.01	0.01	0.99	1.03	106.29	<0.0001	11236.03	1.96
T	0.02	6.60E-04	0.02	0.02	28.91	<0.0001	836.03	1.36
SDT	-4.30E-04	1.60E-04	-7.50E-04	-1.20E-04	-2.69	0,008	12.18	3.91
Calcium	0.02	5.50E-04	0.02	0.02	38.61	<0.0001	1487.2	3.42
Alkalinity	0.01	1.80E-04	0.01	0.01	44.71	<0.0001	1992.51	3.49

Coef	Est.	E.E.	LI (95%)	LS (95%)	T	P-Value	CpMallows	VIF
Const	19.7	0.12	13.67	19.95	157.76	<0.0001
PH	-1.02	0.02	-1.06	-0.99	-54.61	<0.0001	2969.87	1.96
T	-0.04	1.30E-03	-0.04	-0.04	-29.55	<0.0001	873.33	1.36
SDT	8.40E-04	3.20E-04	2.10E-04	1.50E-03	2.64	0.0091	11.94	3.91
Calcium	-0.04	1.10E-03	-0.04	-0.04	-39.07	<0.0001	1522.9	3.42
Alkalinity	-0.02	3.60E-04	-0.02	-0.02	-45.06	<0.0001	2023.09	3.49

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[1] ^*Corresponding author: Fernando García-Ávila, e-mail: garcia10f@hotmail.com