Aula 03 - Processo de coagulação e floculação

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Aula 3 – Processo de coagulação e 
floculação
Profª. Larissa Fernandes Queiroz
larissa.queiroz@unp.br
Tratamento de Água, Efluentes e 
resíduos sólidos
mailto:larissa.queiroz@unp.br
•1. Estudar a importância da etapa da mistura rápida e 
lenta; 
•2. Distinguir os diferentes misturadores rápidos e
lentos (hidráulicos e mecânicos);
OBJETIVO DE APRENDIZAGEM
TRATAMENTO DE ÁGUA
Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D
Águas subterrâneas
ou superficiais,
provenientes de
bacias
sanitariamente
protegidas, com
características
básicas definidas em
tabela,
e as demais
satisfazendo aos
padrões de
potabilidade
Águas subterrâneas
ou superficiais,
provenientes de
bacias não
protegidas, com
características
básicas definidas em
tabela e que possam
enquadrar-se nos
padrões de
potabilidade,
mediante processo
de tratamento que
não exija coagulação;
Águas superficiais
provenientes de
bacias não
protegidas,
com características
básicas definidas em
tabela, e que exijam
coagulação para
enquadrar-se nos
padrões de
potabilidade;
Águas superficiais
provenientes de
bacias não
protegidas,
sujeitas a fontes de
poluição, com
características
básicas definidas em
tabela,
e que exijam
processos especiais
de tratamento para
que possam
enquadrar-se nos
padrões de
potabilidade.
TRATAMENTO DE ÁGUA
Tabela1 : Definição do processo de tratamento; item 5.3.2 – ABNT NBR 12216.92
1. COAGULAÇÃO
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
A coagulação pode ser considerada como um Processo
constituído de duas fases subsequêntes:
1) a coagulação – envolve a adição de coagulantes químicos com a
finalidade de reduzir as forças que mantêm separadas as partículas
em suspensão.
2) a floculação – promove colisões entre as partículas previamente
desestabilizadas na coagulação, por efeito de transporte de fluido,
formando partículas de maior tamanho, visíveis a olho nu: os
flocos.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
a) Água bruta (a partir do tipo C)
b) Inserção do coagulante
c) Mistura rápida/Mistura lenta
COAGULAÇÃO
Passagem de um líquido ao estado sólido.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
É a alteração físico-química de partículas
coloidais de uma água, caracterizada principalmente
por cor e turbidez, produzindo partículas que
possam ser removidas em seguida por um processo
físico de separação, usualmente a sedimentação.
COAGULAÇÃO
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
b) Inserção do coagulante
Na coagulação se processa a desestabilização das
partículas coloidais e em suspensão, com a remoção das
forças que as mantém separadas. O processo se inicia logo
após a aplicação dos coagulantes, através de um processo
de mistura rápida e dura poucos segundos.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
Ocorre com adição
de sulfato de alumínio,
cloreto férrico ou outro
coagulante, seguido de uma
agitação violenta da água
para provocar a
desestabilização elétrica
das partículas de sujeira,
facilitando sua agregação.
COAGULAÇÃO
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
Os hidróxidos gelatinosos
insolúveis formados vão
encapsular as partículas
suspensas na água
COAGULAÇÃO
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
COAGULAÇÃO
- Sulfato de alumínio (sólido ou líquido)
- Cloreto férrico (líquido)
- Águas ácidas (pH 4) ou alcalinas (pH 11), fortemente
coloridas e que contenha ácido sulfúrico.
- Sulfato férrico (líquido)
- Águas ácidas (pH 3,5)
- Cloreto de polialumínio (sólido ou líquido)
- Coagulantes orgânicos catiônicos (sólido ou líquido)
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
COAGULAÇÃO
DOSAGEM:
• Sulfato de alumínio (5 mg/l a 100 mg/l) ou Cloreto de 
Polialumínio (PAC)
• Cloreto férrico (5 mg/l a 70 mg/l)
• Sulfato férrico (8 mg/l a 80 mg/l) 
• Coagulantes orgânicos catiônicos (1 mg/l a 4 mg/l) 
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
COAGULAÇÃO
DOSAGEM:
Sulfato de alumínio – Forma sólida
• Dosagem (5 mg/l a 100 mg/l) 
• Produto adquirido na forma sólida 
• Sacos com 25 kg e 40 kg de massa 
• Pureza: 90% a 95% 
• Massa específica aparente: 700 a 800 
kg/m³ 
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
COAGULAÇÃO
DOSAGEM:
Sulfato de alumínio – Forma líquida
• Dosagem (5 mg/l a 100 mg/l) 
• Produto adquirido na forma sólida 
• Caminhão tanque
• Pureza: 50% 
• Massa específica aparente: 1300 kg/m³ 
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
COAGULAÇÃO
Dispositivos hidráulicos:
❖ Calhas Parshall 
❖ Vertedores retangulares 
❖Malhas difusoras 
❖ Injetores
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
COAGULAÇÃO
Dispositivos hidráulicos:
❖ Calhas Parshall 
❖ Vertedores retangulares 
❖Malhas difusoras 
❖ Injetores
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
COAGULAÇÃO
Dispositivos hidráulicos:
Calhas Parshall
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
COAGULAÇÃO
Dispositivos hidráulicos:
Vertedores retangulares
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
c) Mistura rápida/Mistura lenta
MISTURA
Operação destinada a dispersar produtos químicos na
água a ser tratada, em particular no processo de coagulação.
As condições ideais em termos de gradiente de
velocidade, tempo de mistura e concentração da solução de
coagulante devem ser determinadas preferencialmente
através de ensaios de laboratório.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
c) Mistura rápida/Mistura lenta
MISTURA
Quando não for possível ensaios de laboratório, deve
observar:
a) a dispersão de coagulantes metálicos hidrolisáveis deve
ser feita a gradientes de velocidade compreendidos entre 700 𝑠−1
e 1.100 𝑠−1, em um tempo de mistura não superior a 5 s;
b) a dispersão de polieletrólitos, como coagulantes primários
ou auxiliares de coagulação, deve ser feita obedecendo às
recomendações do fabricante.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
c) Mistura rápida/Mistura lenta
MISTURA
Dispositivos da mistura:
a) qualquer trecho ou seção de canal ou de canalização que
produza perda de carga compatível com as condições desejadas, em
termos de gradiente de velocidade e tempo de mistura;
b) difusores que produzam jatos da solução de coagulante,
aplicados no interior da água a ser tratada;
c) agitadores mecanizados;
d) entrada de bombas centrífugas.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
c) Mistura rápida/Mistura lenta
MISTURA
DIFUSORES PARA COAGULANTE:
a) Uniformemente distribuído;
b) Área da seção transversal de cada jato limitada até 200 cm² e
dimensão máxima de 20cm;
c) Velocidade da água igual ou superior a 2m/s;
d) Orifício do jato deve ter diâmetro igual ou superior a 3mm.
e) Permitir uma limpeza periódica.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
c) Mistura rápida/Mistura lenta
MISTURA
AGITADORES MECANIZADOS:
a) potência deve ser estabelecida em função do gradiente de
velocidade;
b) períodos de detenção inferiores a 2s exigem que o fluxo
incida diretamente sobre as pás do agitador;
c) o produto químico a ser disperso deve ser introduzido logo
abaixo da turbina ou hélice do agitador.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
c) Mistura rápida/Mistura lenta
MISTURA
USO DE BOMBA:
a) instalação de bombeamento possa ter somente uma
bomba em funcionamento;
b) caso exista possibilidade de funcionarem bombas em
paralelo, a cada bomba corresponde um dosador;
c) os produtos químicos utilizados não atinjam concentrações
que os tornem agressivos às bombas.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
c) Mistura rápida/Mistura lenta
MISTURA
Após a mistura do coagulante, o tempo máximo de
percurso da água até o floculador deve corresponder a 1 min,
tempo este que pode ser aumentado para até 3 min quando,
entre a mistura e a floculação, existe um sistema capaz de conferir
à água gradiente de velocidade igual ou superior ao do início no
floculador.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
c) Mistura rápida/Mistura lenta
MISTURA
Produtos químicos dosados a seco devem ser previamente
dispersos ou dissolvidos em água, antes de sua aplicação.
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
São unidades utilizadas para promover a agregação de
partículas formadas na mistura rápida.
O período de detenção no tanque de floculação e os
gradientes de velocidade a serem aplicados devem ser
determinados por meio de ensaios realizados com a água a ser
tratada. Variando de 20 a 30 minutos (dependendo do porte da
estação).
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
São unidades utilizadas para promover a agregação departículas formadas na mistura rápida.
Em tanques menores, válvulas
provocam uma suave turbulência na água.
As partículas de sujeira
desestabilizadas pela coagulação colidem
umas com as outras e vão se unindo,
formando flocos maiores
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
A floculação é um processo pelo qual as partículas (coágulos
formados) se aglutinam em pequenas massas, com peso específico
maior do que o da água, formando flocos.
Ela se caracteriza pelo transporte das partículas dentro do
líquido, através de um processo de mistura lenta, para que façam
contato entre si, formando coágulos porosos (flocos). Nesse
processo as partículas desestabilizadas chocam-se umas às outras e
formam os coágulos maiores (flocos).
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
A floculação é um processo pelo qual as partículas (coágulos
formados) se aglutinam em pequenas massas, com peso específico
maior do que o da água, formando flocos.
Ela se caracteriza pelo transporte das partículas dentro do
líquido, através de um processo de mistura lenta, para que façam
contato entre si, formando coágulos porosos (flocos). Nesse
processo as partículas desestabilizadas chocam-se umas às outras e
formam os coágulos maiores (flocos).
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
O período de detenção no tanque de floculação e os
gradientes de velocidade a serem aplicados devem ser
determinados por meio de ensaios realizados com a água a ser
tratada. Variando de 20 a 30 minutos (dependendo do porte da
estação).
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO
FLOCULAÇÃO
1. COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO