Coagulação ST 502 ST 503. Discentes: : Alyson Ribeiro Daniel Morales Denise Manfio Jenifer Silva Paula Dell Ducas Wander Zapata

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1 Coagulação e Floculação ST 502 ST 503 Docente: : Profº Peterson Bueno de Moraes Discentes: : Alyson Ribeiro Daniel Morales Denise Manfio Jenifer Silva Paula Dell Ducas Wander Zapata

2 1. Introdução A água pode conter uma variedade de impurezas, destacando-se se partículas coloidais, substâncias húmicas e organismos em geral. Tais impurezas apresentam carga superficial negativa impedindo que as mesmas se aproximem uma das outras permanecendo no meio líquido se suas características não forem alteradas.. Para que as impurezas possam ser removidas, é preciso alterar algumas características da água e conseqüentemente entemente, das impurezas, por meio da coagulação ão, floculação ão, sedimentação (ou flotação) e filtração ão.

3 1. Introdução A coagulação geralmente realizada por sais de alumínio e de ferro, resulta de dois fenômenos: Essencialmente químico consiste nas reações do coagulante com a água e na formação de espécies hidrolisadas com carga positiva, que depende da concentração do metal e ph final da mistura; Fundamentalmente físico, consiste no transporte das espécies hidrolisadas para que haja contato entre as impurezas presentes na água.

4 1. Introdução A coagulação depende fundamentalmente das características da água e das impurezas presentes, conhecidas por meio de parâmetros como ph, alcalinidade, cor,, turbidez, temperatura, condutividade elétrica trica, tamanho e distribuição do tamanhos das partículas em estado coloidal e em suspensão,, etc.

5 1. Introdução Na floculação ão,, as interações ocorrem entre impurezas desestabilizadas e entre o precipitado do metal formado ou espécies hidrolisadas positivas e as partículas para formação de aglomerados que posteriormente serão removidos por sedimentação ão,, flotação ou filtração ão, não havendo necessidade de agitação tão intensa quanto aquela observada na mistura rápida.

6 2. Coagulação A concepção básica b deste tipo de tratamento consiste em transformar em flocos impurezas em estado coloidal, suspensões, etc. e, posteriormente, removê- los em decantadores; Ocorre por esse método: m Remoção de 80 a 90% da matéria suspensa total; 40 a 70 % da DBO 5; 30 a 60 % da DQO e 80 a 90 % das bactérias podem ser removidas por precipitação química.

7 2. 1 Mecanismos de Coagulação Partículas coloidais, substâncias húmicas e microrganismos em geral apresentam-se com carga negativa na água; Ou as partículas coloidais podem ter polímeros adsorvidos em sua superfície impedindo a aproximação das mesmas; Por isso, é necessário alterar a força a iônica do meio através s da adição de sais de alumínio ou de ferro, polímeros sintéticos ticos ou vegetais catiônicos.

8 2. 1 Mecanismos de Coagulação Atualmente considera-se se coagulação como resultado individual ou combinado da ação a de quatro mecanismo distintos: Compressão da dupla camada elétrica; trica; Adsorção e neutralização ão; Varredura; Adsorção e formação de pontes.

9 2. Coagulação

10 2.2 Coagulantes Sulfato de alumínio nio; Cloreto férrico; Hidroxicloreto de alumínio nio; Sulfato férrico.

11 2.2 Coagulantes Sulfato de Alumínio nio: mais utilizado entre os coagulantes. Contendo aproximadamente 17% de Al2O 3 solúvel em água. É disponível em pedra, em pó ou em soluções concentradas; Na hidrolise do íon alumínio nio, em água pura com ph baixo predomina a forma Al +3 ; Em soluções alcalinas Al(OH) e Al(OH) 5 ; Em soluções diluídas das na neutralidade temos o Al(OH) 3.

12 2.2 Coagulantes Sulfato ferroso (FeSO 4.7H 2 O) é obtido como subproduto de outros processos químicos micos, principalmente a decapagem do aço; Disponível na forma liquida e granular; O ferro ferroso, quando adicionado à água precipita a forma oxidada de hidróxido de ferro (ferro III), assim a adição de cal ou cloro é geralmente necessária para uma coagulação efetiva.

13 2.2 Coagulantes Não há dosagem ótima de coagulante tampouco ph ótimo de coagulação ão; Par de valores dosagem de coagulante x ph de coagulação ão considerado apropriado; Não necessidade do uso de alcalinizante ou de acidificante; Turbidez remanescente; Custos com produtos químicos micos,, etc. e

14 2.2 Coagulantes Dificuldade para descobrir as condições apropriadas para a coagulação em sistemas de filtração direta; Surgimento prematuro do transpasse na filtração ão, isto é, após um tempo curto de funcionamento,, a turbidez ou outro parâmetro de controle de qualidade do efluente monitorado tinha seu valor continuamente aumentado.

15 2.2 Coagulantes Influência da concentração coagulante na eficiência tratamento; da do solução do processo de Sugestões de limitar a concentração mínima a valores na ordem de 0,5% nas estações de tratamento; Ensaios de jar-test, geralmente utilizam a solução coagulante com concentração de 0,1% ou 0,2%, dependendo do volume dos jarros dos equipamentos e das dosagens previstas nos ensaios.

16 2.2 Coagulantes ETAs: concentração da solução de sulfato de alumínio granulado, é adotada geralmente entre 5 e 20% ( 50 a 200mg/L); Sulfato de alumínio comercial líquido: concentração da ordem de 48 a 50%; Não se obteve resultados conclusivos sobre a influência da concentração da solução de sulfato de alumínio na eficiência da coagulação ão.

17 3. Floculação Processo de aglutinação das partículas pelo composto coagulante; Promove contato mais eficiente entre o coagulante e as partículas; Agregação entre as partículas dos microflocos a formarem grandes aglomerados por interação física ou através s da ação a de floculantes; Polímeros de cadeia longa; Os floculantes têm características físicas f e químicas diferentes das dos coagulantes.

18 3. 1 Etapas da Floculação 1) ) Criação de microflocos por desestabilização da solução coloidal, ou coagulação propriamente dita; 2) Criação de macroflocos,, a partir dos microflocos,, principalmente através s de agitação, aumentando as possibilidades de encontro dos floculantes que estabelecem os pontos de contato entre as partículas; 3) Decantação dos floculados.

19 3. 2 Interferentes da Floculação Natureza das partículas; Tamanho das partículas ; Temperatura; Potencial Zeta ; Alcalinidade; ph.

20 3.3 Floculantes

21 4. Jar-Test Efluente Claro Cal Sulfato de Alumínio Polímero PCA Polímero PRACSTOL Descolorante 1ª BATELADA 40mL 50mL/L ª BATELADA 40mL 50mL/L - 10mL - 3ª BATELADA - 50mL/L - 10mL -

22 4. Jar-Test Efluente Escuro Cal Sulfato de Alumínio Polímero PCA Polímero PRACSTOL Descolorante FLOC ª BATELADA 50mL/L 50mL/L ª BATELADA 3ª BATELADA mL mL mL

23 4. Jar-Test

24 4. Jar-Test

25 5. Conclusão Devido às s variedades de impurezas presentes nas águas, efluentes industriais e domésticos produzidos atualmente considera-se se os processos de coagulação e de floculação fundamentais para um satisfatório tratamento de efluentes; Conclui-se também m que, sabendo da influência que os processos de coagulação e floculação possuem sobre os processos posteriores de sedimentação, flotação e filtração, torna-se fundamental controlar a eficiência destes processos condicionantes ou precursores do tratamento; Variáveis turbidez, velocidade de agitação alvo de contínuo nuo controle. Entender a diferença a entre coagulação e floculação torna-se fundamental para o tratamento de água e efluentes.

26 6. Referências Bibliográficas [1] Cossich, E.S.- TRATAMENTO DE EFLUENTES - Parte II: 4-4 Classificação dos Processos de Tratamento - 5- Tratamento Primário rio de Efluentes- Novembro/2006 [2] Di Bernardo, L. ; Dantas Di Bernardo, A. Métodos M e Técnicas T de Tratamento de Água Volume 1-1 2ª edição São Carlos/ [3] Leme, Francisco Paes Teoria de tratamento de água. 424p. ilust.. CETESB, 1979 [4] Universidade Federal de Pernanbuco - Departamento de Engenharia Química Apostila de Aula disponível no site: [http://www.deq.ufpe.br/disciplinas/processos%20qu%c3%admi cos%20de%20tratamento%20de%20efluentes/coagula%c3%a7 %C3%A3o&Flocula Flocula%C3%A7%C3%A3o&Decanta%C3%A7%C3% A3o.pdf]

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