Clarificação de águas de lavagem de filtros em estações de tratamento de água por coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brazão, Abraão Jhonny da Costa
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional Memoria (IFRN)
Texto Completo: http://memoria.ifrn.edu.br/handle/1044/1561
Resumo: Este artigo apresenta estudos de coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido que foram conduzidos com o objetivo de promover a clarificação de águas de lavagens de filtros (ALF) em uma Estação de Tratamento de Água (ETA) a partir de experimentos de bancada e piloto. A efetividade da coagulação-floculação foi analisada a partir da flotabilidade dos agregados enquanto que ensaios de flotação foram investigados a partir da eficiência de saturação em bancada e taxa de recirculação. Os resultados indicaram que o pH e a concentração do coagulante representaram condições críticas na etapa de coagulação. As melhores respostas foram obtidas com dosagem de 8 mg.L-1 de cloreto de polialumínio (CPA). A análise da interação da superfície dos microflocos gerados após adição de CPA na ALF, com os contra-íons presentes na solução, permitiu identificar que mecanismos aditivos à neutralização de cargas atuaram no sistema de coagulação-floculação. A variação do pH da ALF condicionada com 8 mg.L-1 de Al+3, destacou a formação de espécies hidrolisáveis e a elevada atividade das cargas dos coloides indicou a ocorrência de mecanismos diferentes da neutralização de cargas na coagulação. A máxima clarificação se deu com dosagem de 12 mg.L-1, razão de recirculação de 10%, tempo de floculação de 15 min e pH 6,5. Em configuração otimizada, mais de 11 quilogramas de sólidos podem ser removidos do sistema de tratamento em cada ciclo de lavagem em comparação com a sedimentação, o que implicaria em um aumento de 33% da carreira de filtração e na economicidade da estação.
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spelling 2018-10-18T16:03:17Z20182018-10-18T16:03:17Z2018-08-31Brazão, Abraão Jhonny da Costa. 2018. Clarificação de águas de lavagem de filtros em estações de tratamento de água por coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido. 27 f. Artigo (Mestrado em Ciências Ambientais) – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.http://memoria.ifrn.edu.br/handle/1044/1561Este artigo apresenta estudos de coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido que foram conduzidos com o objetivo de promover a clarificação de águas de lavagens de filtros (ALF) em uma Estação de Tratamento de Água (ETA) a partir de experimentos de bancada e piloto. A efetividade da coagulação-floculação foi analisada a partir da flotabilidade dos agregados enquanto que ensaios de flotação foram investigados a partir da eficiência de saturação em bancada e taxa de recirculação. Os resultados indicaram que o pH e a concentração do coagulante representaram condições críticas na etapa de coagulação. As melhores respostas foram obtidas com dosagem de 8 mg.L-1 de cloreto de polialumínio (CPA). A análise da interação da superfície dos microflocos gerados após adição de CPA na ALF, com os contra-íons presentes na solução, permitiu identificar que mecanismos aditivos à neutralização de cargas atuaram no sistema de coagulação-floculação. A variação do pH da ALF condicionada com 8 mg.L-1 de Al+3, destacou a formação de espécies hidrolisáveis e a elevada atividade das cargas dos coloides indicou a ocorrência de mecanismos diferentes da neutralização de cargas na coagulação. A máxima clarificação se deu com dosagem de 12 mg.L-1, razão de recirculação de 10%, tempo de floculação de 15 min e pH 6,5. Em configuração otimizada, mais de 11 quilogramas de sólidos podem ser removidos do sistema de tratamento em cada ciclo de lavagem em comparação com a sedimentação, o que implicaria em um aumento de 33% da carreira de filtração e na economicidade da estação.This paper presents results of coagulation, flocculation and dissolved air flotation studies that were conducted from bench experiments, validated in a pilot-unit. The experiments were conducted with the purpose of promoting the clarification of filter backwash water (FBW) of a Water Treatment Plant (WTP). The coagulation parameters were investigated from pH adjustments, aluminum chloride dosage and mixing time. The effectiveness of the coagulation was analyzed from the buoyancy of the aggregates. The flotation tests were investigated from the bench saturation efficiency and recirculation rate. The results indicated that the pH and coagulant concentration represented critical conditions in the coagulation step. The best responses were obtained with aluminum 8 mg.L-1, by the use of polyaluminium chloride (PAC). The analysis of the null load point of the ALF microflocs generated after addition of CPA allowed to identify which mechanisms additive to the charge neutralization acted in the coagulation-flocculation system. The pH variation of ALF conditioned with 8 mg.L-1 of Al+3, highlighted the formation of hydrolyzable species and the high activity of colloid charges indicated the occurrence of different mechanisms of the charge neutralization in the coagulation. The maximum clarification in the pilot unit occurred with a dosage of 12 mg.L-1, recirculation ratio of 10%, flocculation time of 15 min and pH 6.5. Flotation presented a significant potential for the FBW, especially regarding the issue of solids removal from the system. More than 11 kilograms of solids can be removed from the treatment system in each backwash cycle compared to sedimentation, which would imply a 33% increase in the time between backwashes and the economy of the station. These benefits can impact water treatment plants in Brazil and worldwide.Submitted by Renato Dantas Rocha da Silva (renato.dantas@ifrn.edu.br) on 2018-10-16T16:31:12Z No. of bitstreams: 1 Disser-memoria.pdf: 1854580 bytes, checksum: a3f677b26d0d13bbaab4ff5357474263 (MD5)Approved for entry into archive by Tatiana Nascimento Augusto Dutra Alves (tatiana.dutra@ifrn.edu.br) on 2018-10-18T16:03:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disser-memoria.pdf: 1854580 bytes, checksum: a3f677b26d0d13bbaab4ff5357474263 (MD5)Made available in DSpace on 2018-10-18T16:03:17Z (GMT). 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