Tanto o tratamento de água potável quanto o de águas residuais dependem da floculação e da coagulação.
Todo corpo d'água possui matéria em suspensão. As forças físicas (eletricidade estática) que atuam nas partículas minúsculas (coloides), que possuem carga negativa quando suspensas na água, repelem-se mutuamente e estabilizam os coloides.
Este artigo abordará com mais detalhes o uso de coagulantes em sistemas de tratamento de água.
O que são coagulação e floculação no tratamento de água?
Ambos oferecem um método confiável para lidar com a turbidez da água, um indicador crucial da qualidade da água. A turbidez é definida como a opacidade ou turvação de um fluido que normalmente é imperceptível a olho nu.
Para superar as forças que mantêm as partículas suspensas estáveis, a floculação e a coagulação são dois processos distintos que são usados em sucessão.
As cargas das partículas são neutralizadas pela coagulação, mas elas podem se unir e aumentar de tamanho pela floculação, facilitando sua remoção do líquido.
O processo de coagulação no tratamento de água
Isso impede que as partículas minúsculas se repilam e incentiva sua agregação em partículas maiores que podem se unir. Quanto maior a partícula, mais fácil é extraí-la de um líquido.
Microflocos são esses 'aglomerados' maiores de partículas, que às vezes são invisíveis a olho nu. Isso indicará que as cargas nas partículas recém-geradas foram neutralizadas, pois a água ao redor delas deve estar limpa.
Mais coagulante pode ser necessário se não estiver. Se houver muito coagulante presente, as partículas voltarão a se repelir, principalmente devido à carga reversa.
O coagulante é distribuído adequadamente para incentivar colisões de partículas graças à mistura rápida. Como os produtos de hidrólise de coagulantes metálicos mais potentes são aqueles que se desenvolvem entre 0,01 a 1,0 segundo, a pós-dosagem com coagulante adicional e o ajuste do pH raramente são eficazes após a injeção inicial de coagulante.
Reatores de mistura reversa, um tipo popular de misturadores rápidos, normalmente possuem tanques quadrados com impelidores verticais. A WCS projeta misturadores em linha com controle de gradiente de velocidade para fornecer as condições ideais para uma mistura rápida, principalmente pela carga reversa, pois frequentemente produzem resultados abaixo do esperado.
Tipos de coagulantes
No tratamento de água e águas residuais, existem duas categorias principais de coagulantes: orgânicos e inorgânicos.
Coagulantes inorgânicos
A remoção da maioria das partículas suspensas demonstrou ser muito bem-sucedida usando coagulantes de alumínio e ferro. Eles oferecem vários benefícios, incluindo:
• Facilitar a criação de íons altamente carregados que possuem uma alta densidade de carga para neutralizar partículas suspensas, hidratar hidróxidos inorgânicos e gerar cadeias poliméricas curtas que promovem a formação de microflocos e flocos pesados.
• Capacidade de filtrar alguns dos precursores orgânicos que poderiam interagir com o cloro para criar subprodutos de desinfecção.
• Preços unitários acessíveis e ampla disponibilidade.
Eles apresentam algumas desvantagens:
• Produzem quantidades enormes de flocos ricos em metais que devem ser descartados de forma ambientalmente responsável, o que pode aumentar significativamente os custos de descarte.
• Têm o potencial de alterar drasticamente o pH da água, o que exige regulação do pH, pois este é necessário para uma coagulação adequada. Eles também precisam de equipamentos de alimentação e armazenamento resistentes à corrosão.
• Sulfato ferroso, sulfato férrico e sulfato de alumínio são substâncias extremamente ácidas que esgotam a alcalinidade e diminuem o pH. Por outro lado, o aluminato de sódio aumentará o pH e melhorará a alcalinidade.
Coagulantes orgânicos
A remoção da maioria das partículas suspensas demonstrou ser muito bem-sucedida usando coagulantes de poliamina e poli-DADMAC. Os tanatos funcionam muito bem com gorduras e óleos. Eles oferecem vários benefícios, incluindo:
• Possibilitar que densidades de carga relativamente baixas neutralizem com mais eficiência partículas suspensas com carga menor. Sem usar metais ou hidróxidos, criam cadeias poliméricas mais longas que melhorarão a produção de microflocos.
• Capacidade de filtrar alguns dos precursores orgânicos que poderiam interagir com o cloro para criar subprodutos de desinfecção.
• Formas líquidas, não corrosivas e prontas para uso imediato.
• Não afetam e raramente ou dificilmente são impactados pelo pH.
Eles apresentam algumas desvantagens:
• Preço unitário mais elevado.
• Se a demanda de carga for grande, são necessárias dosagens maiores.
• Floco de baixa densidade: nem sempre assenta suavemente.
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