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Instituto de Ciências e Tecnologias – UNIP Campus São José do Rio Preto – Juscelino Kubchek PH ÓTIMO DE FLOCULAÇÃO Discente: Silvia Fernanda Freitas Souza. Professora: Flaviana Andrade Faria. Turma: EC5P28 São José do Rio Preto – SP 2020 2 SUMÁRIO 1.0. OBJETIVO GERAL........................................................................................3 1.1. OBJETIVO ESPECÍFICO........................................................................3 2.0. INTRODUÇÃO TEÓRICA.............................................................................4 3.0. PARTE TEÓRICA....................................................................................5 - 6 3.1. MATERIAIS.............................................................................................5 3.2. PROCEDIMENTOS............................................................................5 - 6 4.0. RESULTADO EXPERIMENTAL....................................................................7 4.1. TABELAS EXPERIMENTAIS..................................................................7 4.2. CÁLCULO EXPERIMENTAL...................................................................7 5.0. CONCLUSÕES FINAIS.................................................................................8 6.0. REFERÊNCIAS.............................................................................................9 7.0. ANEXOS.....................................................................................................10 3 1.0. OBJETIVO GERAL Determinar o ph ótimo de floculação, sendo usados seis tipos de soluções, com distintas quantidades de de alcalinizantes e a mesma quantidade de coagulante. 1.1. OBJETIVO ESPECÍFICO Observar o ph inicial, com 1ml de alcalinizante; Observar o ph final, com 1,8ml de alcalinizante; Distribuir quantidades diferentes dos alcalinizantes acima em seis béqueres, adicionando a mesma quantidade de coagulantes em cada béquer; Realizar a coagulação, depois a floculação e pôr fim a decantação; Analisar qual frasco possui melhor decantação, e medir seu ph; O ph encontrado deve ser básico. 4 2.0. INTRODUÇÃO TEÓRICA Neste trabalho abordaremos a floculação e também a coagulação, que são processos químicos, no qual partículas extremamente pequenas, unem-se formando pequenos flóculos, que posteriormente separam-se da água, para que a mesma possa obter um melhor ph e também passar para a próxima etapa de tratamento. Como mencionado anteriormente, a floculação é apenas uma etapa do tratamento da água, logo que ela chega nas Estações de Tratamentos (ETAs), sendo esse processo utilizado na primeira fase do tratamento, fase essa denominada clarificação, pois a água chega até as ETAs suja e com aspecto barrento. Em decorrência da grande importância da água para a vida humana, vários autores propuseram modelos matemáticos para explicar o processo de floculação. Em 1916, von Smoluchowski desenvolveu um modelo de floculação ortocinética sobre condições de fluxo laminar. Em 1943, Camp e Stein estenderam o modelo para incluir regimes de fluxo turbulento e, em 1966, Harris e Kaufman modificaram o modelo anterior para incluir os conceitos de desintegração de flocos e colisões não duradoras. Dois anos mais tarde, Argaman e Kaufman desenvolveram e verificaram um modelo para a floculação em um único reator completamente misturado e vários tanques de floculação em série. A partir desses trabalhos foi possível estabelecer uma base científica para a formulação cinética do processo de floculação e, a partir daí,prever o seu comportamento em diferentes condições hidráulicas (SEKIUO e KELLIL 2009). Atualmente a floculação é um processo de extrema importância para as Empresas de Tratamento da água. 5 3.0. PARTE EXPERIMENTAL 3.1. MATERIAIS: Jartest microcontrolado; Béquer; Pagâmentro; Proveta; Bureta; Pipeta. 3.2. PROCEDIMENTOS: Mediu-se o ph inicial da água, que foi 4,3. Para corrigir o ph da água que se encontrava muito ácido, adiciona-se o alcalinizante, hidróxido de sódio (Na OH), sendo seu volume inicial 1ml, com ph 6; e seu volume final 1,8ml, com ph 8,6. Após feitos tais aumentos de ph, calcula-se a variação dos volumes encontrados (todas as contas serão dispostas no cálculo experimental). Também são feitos cálculos para determinar a quantidade de coagulante a se colocar nos seis frascos experimentais. Feitos os cálculos, cada quantidade de água, alcalinizante e coagulantes são colocadas em seus respectivos frascos, tais informações serão demonstradas nas tabelas experimentais. Com todos os frascos alocados corretamente no Jartest, começa o processo de coagulação, seguido da floculação e finalizando com a decantação. O processo de floculação possui três etapas, sendo: rápida, com 160 rpm (rotações por minutos), no período de 1 minuto; por conseguinte a etapa intermediária, com 100 rpm, no período de 10 minutos; e por fim a etapa lenta, com 30 rpm, no período de 3 minutos. Para o processo de decantação as hastes que antes rotacionavam, são desativadas, e é possível observar os flóculos se separando da água, se aglomerando ao fundo do recipiente, deixando assim a água com aspecto um pouco mais limpo. 6 Finalmente, é escolhido o frasco com maior quantidade de flóculos no fundo, aparentemente o mais limpo, ou seja, o frasco que apresentou melhor decantação. Retira-se o frasco do Jartest, afere seu ph. Todos os resultados serão anexados posteriormente ao relatório juntamente com imagens. 7 4.0. RESULTADO EXPERIMENTAL 4.1. TABELAS EXPERIMENTAIS Tabela de Informações v = volume inicial = 1ml V = volume final = 1,8ml ∆ = variação ente v e V = 0,16ml Vi = 40ml = coagulante 4.2. CÁLCULO EXPERIMENTAL Alcalinizante – Hidróxido de Sódio (Na OH) Volume inicial = 1ml com ph 6; Volume final = 1,8ml com ph 8,6; Cálculo da variação do volume ∆. ∆ = (V−v) 5 = (1,8−1) 5 = 𝟎, 𝟏𝟔 𝐦𝐥 sendo: V= volume final; v= volume inicial. Coagulante – Sulfato de Alumínio (𝐴𝑙2 (𝑆𝑂4)3) Concentração inicial = 1000 ppm À 10 % = 1 g/l = 1000 mg/l = 1000 ppm A concentração final é 20%, para 2000 ml Sendo assim : Ci x Vi = Cf x Vf = 1000 x Vi = 20 x 2000 = Vi = 40 ml Ou seja, 40 ml de coagulante seria desposta em cada frasco na jartest. Volumes nos frascos de ensaio Jartest Frasco: 1 2 3 4 5 6 Descrição: v v + ∆ v + 2∆ v + 3∆ v + 4∆ V mls: 1ml 1,16ml 1,32ml 1,48ml 1,64ml 1,8ml 8 5.0. CONCLUSÕES FINAIS Após os seis frascos passarem pelos processos de coagulação, floculação e decantação, ao observarmos notamos que o frasco número 2 encontrou-se mais limpo e também com seus flóculos mais unidos e no fundo do recipiente, assim, ele obteve melhor decantação. Então retiramos o frasco da jartest e medimos seu ph, que estava ótimo. O valor do ph descoberto foi 5,04 considerado baixo, como geralmente são as águas do Brasil, o valor encontrado demonstra uma água pouco alcalina, colorida e de pequena turbidez. 9 6.0. REFERÊNCIAShttp://revistadae.com.br/artigos/artigo_edicao_17_n_1079.pdf acessado em 03/2020 https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/floculacao.htm acessado em 03/2020 https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/separacao- misturas-simulacao-tratamento-Agua.htm acessado em 03/2020 https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-05032018- 150830/publico/KatiaMariaHipolitoHespanholCorr18.pdf acessado em 03/2020 http://revistadae.com.br/artigos/artigo_edicao_17_n_1079.pdf https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/floculacao.htm%20acessado%20em%2003/2020 https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/floculacao.htm%20acessado%20em%2003/2020 https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/separacao-misturas-simulacao-tratamento-Agua.htm https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/separacao-misturas-simulacao-tratamento-Agua.htm https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-05032018-150830/publico/KatiaMariaHipolitoHespanholCorr18.pdf https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-05032018-150830/publico/KatiaMariaHipolitoHespanholCorr18.pdf 10 7.0 ANEXOS 1 - Jartest Microcontrolado. 2 - Medidor de ph. 3 - Imagem da Jartest com os recipientes já dispostos. 4 - Frascos: 1, 2, 3, 4, 5, 6 respectivamente 11
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