Análise das variáveis do processo de coagulação-floculação para clarificação de água superficial

• Autor(a) principal: Alves, Bruno da Silva Gonçalves
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/13602
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Coagulação; Rede neuronal artificial; Modelagem

O processo de coagulação-floculação é amplamente utilizado para a clarificação de águas superficiais. Quando usando coagulantes metálicos a base de alumínio deve-se levar em conta a concentração residual desse metal. Busca-se reduzir a presença de alumínio na água tratada para evitar interferência com outros produtos utilizados nos processos ou, quando destina-se ao abastecimento, para evitar a contaminação da população. O uso modelagem da coagulação-floculação pode facilitar a compreensão do processo e auxiliar na determinação nas condições de operação. Neste trabalho foram desenvolvidos modelos empíricos para o processo de coagulação-floculação. O melhor modelo desenvolvido foi o de redes neuronais artificiais e utilizou como variável de entrada a turbidez e absorbância em 254 nm da amostra bruta, pH de coagulação e dosagem de coagulante, como variável de saída foram utilizadas turbidez, absorbância em 254 nm e carbono orgânico dissolvido ao final do processo, assim como a concentração do alumínio residual. Para esse modelo obteve-se R2 de 0,973 e MSE de 0,051, para o ajuste total dos dados. As saídas modeladas do processo podem apresentar sua minimização em condições de tratamentos distintos. Dessa forma, otimização multi-objetivo foi utilizada para determinação das condições de pH e dosagem de coagulante que minimizam diferentes objetivos do processo. Apesar do baixo número de dados de treinamento, pelos experimentos de confirmação verificou-se que o modelo apresenta boa capacidade de predição para a turbidez, absorbância em 254 nm e alumínio residual. Isso mostra que é possível determinar de forma rápida as condições de operação do processo de coagulação-floculação.