Coagulação/floculação

COAGULAÇÃO/FLOCULAÇÃO

As impurezas contidas na água podem encontrar-se em:

• Suspensão

• Dissolvidas

As suspensões podem ser:

• Grosseiras: facilmente capazes de flutuar ou decantar, quando a

água estiver em repouso (ex: folhas, sílica, restos vegetais, etc.).

• Finais: turbidez, bactérias, plankton, etc.

• Coloidais: emulsões (CO2), ferro e manganês oxidado, etc.

As impurezas dissolvidas são: a dureza (sais de cálcio e magnésio), ferro e

manganês não oxidados.

A coagulação tem por objetivo aglomerar as impurezas que se encontram

em suspensões finais (ou em estado coloidal) e algumas que se encontram

dissolvidas, em partículas maiores que possam ser removidas por decantação ou

filtração.

Este fenômeno de aglomeração ocorre devido à duas ações distintas:

1) Uma desestabilidade onde, por adição de produtos químicos se

neutralizam as forcas elétricas superficiais e se anulam as forcas

repulsivas (coagulação).

2) Uma aglomeração dos colóides “descarregados” até a formação de

flocos que sedimentam a uma velocidade adequada. Esta

aglomeração é facilitada pela agitação suave, porém completa para

facilitar o contato dos flocos uns com os outros. Esta é chamada de

floculação sem, contudo quebrá-los.

O processo de coagulação/floculação/sedimentação se inicia na câmara de

mistura rápida. A finalidade desta câmara é criar condições para que em poucos

segundos, o coagulante seja uniformemente distribuído por toda a massa d’água. Nesta câmara tem-se uma agitação muito intensa, promovida por

agitadores, ou devido à própria hidrodinâmica em alguma parte da ETA. No caso

da ETA Castelo Branco (Curado – Recife-PE) a câmara de mistura fica na entrada

da ETA, logo após o venturi (onde é injetado o coagulante) a alta velocidade da

água e as gincanas localizadas na câmara promovem condições ótimas para a

mistura.

Ao sair da câmara de mistura, a água segue para a câmara de floculação.

Nesta, os flocos (sementes de flocos gerados na coagulação) irão agregado, por

adsorção, as partículas dissolvidas ou em estado coloidal. Há casos em que são

utilizadas duas camadas de floculação, uma com velocidade mais baixa, onde os

flocos começam a crescer e entra com velocidade um pouco maior (para evitar a

decantação dos flocos maiores), pois os mesmos continuam a aumentar de

tamanho.

Ao sair da câmara de floculação, a água segue para os decantadores, onde

a velocidade é bem pequena, fazendo com que os flocos sedimentem. Durante

este caminho eles vão arrastando (e ativando) ainda partículas que vão

encontrando ate atingir o fundo do decantador, para constituírem assim o

chamado lodo químico (formado pela adição de coagulantes, geralmente não

naturais).

Reagentes Utilizados

Os reagentes utilizados no processo de coagulação são agrupados em três

categorias:

• Coagulantes: compostos, geralmente de ferro ou alumínio. Capazes de

produzir hidróxidos gelatinosos insolúveis e englobar as impurezas.

• Alcalinizantes: capazes de conferir a alcalinidade necessária à coagulação

(calviva - óxido de cálcio; hidróxido de cálcio; hidróxido de sódio – soda

caustica; carbonato de sódio – barrilha).

• Coadjuvantes: capazes de formar partículas mais densas e tornar os flocos

mais lastrados (argila, sílica ativa, polieletrólitos, etc.) Propriedades dos Coagulantes

• Reagem com álcalis produzindo hidróxidos gelatinosos que envolvem e

adsorvem impurezas (remoção de turbidez).

• Produzem íons trivalentes de cargas elétricas positivas, que atraem e

neutralizam as cargas elétricas dos colóides que, em geral são negativas (remoção de cor).

Fatores que Influenciam a Coagulação

• Espécie de Coagulante

o Ferro

o Alumínio

o Outros metais ou substâncias naturais

• Quantidade de Coagulante

o Turbidez e cor a serem removidas

o Ao teor bacteriológico

Embora existam tabelas que relacionem a turbidez com a quantidade de

coagulante, apenas ensaios (no tar teste é que dizem a quantidade exata)

dosagens maiores de coagulantes reduzem a quantidade de reagentes para

desinfecção.

• Teor e Tipo da Cor e Turbidez

o Maior ou menor quantidade de colóides

o Maior ou menor quantidade