Coagulação, Floculação e Precipitação

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Coagulação, Floculação e Precipitação
Poluição de Recursos Hídricos
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				Sumário
Introdução
Coagulação
Floculação
Precipitação
Conclusão
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1.INTRODUÇÃO
A água para uso humano deve atender:
A critérios rigorosos de qualidade
Os patrões de potabilidade (Lei Federal 9.433/97)
Deve considerar os critérios de qualidade dos mananciais
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1.INTRODUÇÃO
Antes de ser devolvida para o meio ambiente, as águas que foram contaminadas, pelo processo industrial, passam primeiro pelas Estações de Tratamento de Água (ETAs).
Estações de Tratamento de Águas-ETA→
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Fonte: Ambienteenergia.com
2.COAGULAÇÃO
A coagulação consiste no processo de desestabilidade da dispersão coloidais, obtida a partir da redução das forças de repulsão entre as partículas com cargas negativas, por meio da adição de produtos químicos apropriados.
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2.COAGULAÇÃO
Mecanismos de coagulação:
Compressão da camada difusa 
Adsorção e neutralização 
Varredura 
Adsorção e Formação de pontes e adsorção 
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2.COAGULAÇÃO
Diagrama de coagulação:
AMIRTHARAJAH & MILLS (1982) desenvolveram o diagrama de coagulação para o sulfato de alumínio , considerando dosagens de Al2(SO4)3 . 14,3 H2O versus pH da mistura. Pode-se notar regiões distintas para diferentes mecanismos de coagulação, seja na adsorção e neutralização de cargas, na varredura, ou na combinação de ambas.
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3.FLOCULAÇÃO
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		Figura 1 – Floculação de finas partículas de cinzas
Fonte: Nalco Company
3.FLOCULAÇÃO
Consiste na fase de transporte das partículas;
São compostos de polímeros;
Podem ser neutros, catiônicos ou aniônicos;
Floculação hidráulica ou mecânica;
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3.FLOCULAÇÃO
Avaliação dos parâmetros de eficiência:
“Jar Test”;
Determinação de Grau de Sedimentação, Grau de Turbidez e Carbono Orgânico Total;
Utilidade do teste e suas aplicações em pesquisas;
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3.FLOCULAÇÃO
Mecanismos na floculação:
Taxa de agregação de partículas na floculação e suas variáveis;
Mecanismo pericinético;
Mecanismo Ortocinético;
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4.PRECIPITAÇÃO QUÍMICA
A precipitação química é um método de separação que forma um sólido na reação denominado precipitado, que é removido da solução saturada. 
Na precipitação química o precipitado é um composto novo, ou seja, não existia antes na solução
Um indispensável fator na precipitação química é a solubilidade, que dita a proporção soluto/ solvente na reação, que só acontece quando o limite da solubilidade de um composto da reação é ultrapassado
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4.PRECIPITAÇÃO QUÍMICA
Tabela 1: Principais contaminadores inorgânicos de águas
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4.PRECIPITAÇÃO QUÍMICA
Nas Estações de Tratamento de água (ETA) a precipitação química juntamente com a floculação e decantação são os recursos mais utilizados.
Os principais elementos retirados são os alcalinos terrosos, como o cálcio e magnésio e metais pesados, como chumbo, arsênio, etc.
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4.PRECIPITAÇÃO QUÍMICA
Etapas do fenômeno de precipitação química para águas duras, contendo cálcio e/ou magnésio:
Ca (HCO3 )2 + Ca (OH)2  2 CaCO3 + H2O
Cal hidratada
Bicarbonato de sódio
Carbonato de cálcio
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4.PRECIPITAÇÃO QUÍMICA
2. 
		CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4
		CaCl2+ Na2CO3 → CaCO3 + 2 NaCl
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Barrilha leve
Sulfato de cálcio
 Carbonato de cálcio
Sulfato de sódio
 Cloreto de cálcio
Barrilha leve
Carbonato de cálcio
Cloreto de sódio
4.PRECIPITAÇÃO QUÍMICA
3. Recarbonatação: adição de CO2 para neutralizar o excesso de cal:
			Ca(OH)2+ CO2→ CaCO3 + H2O
A precipitação química de metais em efluentes e águas podem ocorrer de diversos tipos, dentre eles: precipitação de hidróxidos, de carbonatos e de sulfetos.
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5.CONCLUSÃO
A coagulação, a floculação e a precipitação apresentam características físico-químicas sem grandes graus de complexidade quando se trata de uma compreensão útil para a aplicação na indústria mineira. Através desse entendimento, é possível que haja uma liberdade em desenvolver alternativas para os projetos ou casos encontrados em diversos locais ao longo do progresso de profissionais formados.
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REFERÊNCIAS
ALVES, Haroldo Benedito et al. Precipitação química e cloração para combate a maus odores em estações de tratamento de esgoto anaeróbias. Curitiba-PR: Revista Técnica da Sanepar, 2004. 14 p. Disponível em: <http://www.sanepar.com.br/sanepar/sanare/v21/art02.pdf>. Acesso em: 15 jul. 2018
AMIRTHARAJH, A. & MILLS, K. M. (1982). “Rapid mix design for mechanisms of alum coagulation”. J. AWWA, V. 74 , n. 4, p. 210-216, Apr.
AMIRTHARAJH, A. (1989). Tecnologias para tratamento de águas de abastecimento – The mechanisms of coagulation. 20p., Jul.
APHA – AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION; AWWA - AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION; WEF – WATER ENVIROMENT FEDERATION. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 22ª edição. Washington DC, 2012.
AUCÉLIO, Ricardo Queiroz; TEIXEIRA, Letícia Regina de Souza. Solubilidade. [S.l.: s.n.], 2014. 16 p. Disponível em: <http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_solubilidade.pdf>. Acesso em: 15 jul. 2018
BOTARI, A.; BOTARI, J. C.; GREATTI, G. Análise da eficiência da Coagulação e da Floculação em Estações de Tratamento de Água em ciclo Completo no Brasil. Universidade Estadual de Maringá. XIV International Conference on Engineering and Technology Education.
BRATBY, John. Coagulation and Flocculation in Water and Wastewater Treatment. 2ª Edição. Iwa Publishing. 2006.
CACHEIRA, C. S.; SANTOS, J. P. S.; FARIA, J. P. N. Processo de Coagulação-Floculação. Mestrado Integrado de Engenharia do Ambiente. Universidade do Porto Faculdade de Engenharia – FEUP, 2012.
CUI, Z.C; DOMEN, J.K; JAIN, R.K. Enviromental Impact of Mining and Processing: Management, Monitoring, and Auditing Strategies. 1ª Edição. Elsevier. 2016.
DENTEL, S.K. Coagulation Control in Water Treatment. Critical Reviews in Enviromental Control. 1991.
OUTRAS: constam no trabalho escrito.
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