A floculação é um processo importante no tratamento de água e de águas residuais, no qual as partículas finas e coloidais presentes na água se juntam para formar agregados maiores, os chamados flocos. Estes flocos são mais fáceis de separar e podem ser separados por sedimentação em sistemas de PC, filtração ou flotação ser removidos. A floculação baseia-se no processo de coagulação anterior, no qual as cargas das partículas em suspensão são neutralizadas para que as partículas comecem a coalescer.
A floculação desempenha um papel importante no tratamento de águas residuais industriais e no sector das águas residuais municipais, particularmente em indústrias como a indústria do papel, o processamento têxtil, a indústria alimentar e o processamento de metais. A utilização de floculantes garante uma melhor clarificação das águas residuais e ajuda a cumprir os valores-limite.
Índice
Contexto técnico da flocagem
A floculação é um processo físico-químico em que são adicionados floculantes à água. floculantes (normalmente polímeros) para agregar as partículas na água em flocos. Os floculantes ligam-se às partículas e o movimento mecânico faz com que as partículas se aglomerem e formem flocos maiores que são fáceis de assentar ou separar.
Mecanismos de floculação
Floculação difusiva:
- O movimento de pequenas partículas na água é influenciado pelo movimento browniano, que faz com que as partículas colidam umas com as outras de forma aleatória. Este efeito é particularmente pronunciado com pequenas partículas e colóides e apoia a formação de flocos primários.
Floculação mecânica:
- A agitação ou mistura lenta promove uma distribuição uniforme dos floculantes e uma maior probabilidade de colisão entre as partículas. Isto leva a uma formação controlada de flocos maiores.
- A velocidade de agitação é crucial, uma vez que uma velocidade de agitação demasiado elevada pode destruir os flocos já formados, enquanto uma velocidade demasiado baixa não promove suficientemente a formação de flocos.
Floculação química:
- Os floculantes químicos, como os polímeros e as poliacrilamidas, têm um grande tamanho molecular e podem envolver-se à volta das partículas de modo a uni-las. Estes chamados agentes de ligação reforçam a ligação entre os flocos e criam estruturas estáveis.
Foto: Instalação CP (instalação de precipitação e floculação) ALMA Chem MCW para coagulação e eliminação de poluentes
Floculantes: tipos e modo de ação
A floculação requer produtos químicos específicos que promovam a ligação das partículas e a formação de flocos. Estes floculantes podem ser categorizados em diferentes tipos, dependendo da sua carga e estrutura química:
- Estes floculantes têm uma carga negativa e são particularmente adequados para águas residuais com partículas de carga positiva, como é frequentemente o caso no processamento de metais. Os polímeros aniónicos são também utilizados na indústria do papel e da pasta de papel para promover a separação de sólidos.
- Estes floculantes têm uma carga positiva e são utilizados em águas residuais com partículas predominantemente carregadas negativamente. São particularmente adequados para o tratamento de lamas e desidratação, uma vez que formam uma forte ligação com substâncias orgânicas. Os floculantes catiónicos são frequentemente utilizados na indústria alimentar e de bebidas, bem como no tratamento de águas residuais municipais.
- Estes polímeros não têm carga eléctrica e podem ser utilizados numa vasta gama de pH. São frequentemente utilizados como um suplemento aos floculantes iónicos e são adequados para águas residuais em que a carga das partículas varia.
- Estes floculantes são moléculas de cadeia longa que têm uma elevada capacidade de ligação. Actuam através da formação de pontes entre as partículas e produzem flocos grandes e estáveis que são fáceis de separar. Os floculantes poliméricos, como as poliacrilamidas, são particularmente eficazes no condicionamento e desidratação de lamas.
Foto: Sistema de flotação ALMA NeoDAF para coagulação e eliminação de poluentes
Aplicações da floculação na prática
A floculação é um passo universal no tratamento de água e de águas residuais e pode ser utilizada em quase todas as indústrias onde é necessário remover sólidos em suspensão e impurezas coloidais.
Tratamento de água potável:
- No tratamento de água potável, a floculação é utilizada para remover a turvação, substâncias orgânicas e metais pesados. Após a coagulação e a floculação, os flocos podem ser removidos por sedimentação em sistemas CP, flotação ou filtração, o que melhora a clareza e a qualidade da água potável.
Tratamento de águas residuais industriais:
- Na indústria de processamento de metais e galvanoplastia, a floculação é utilizada para remover metais pesados e corantes. A adição de floculantes catiónicos e aniónicospermite uma separação eficiente e o cumprimento das normas ambientais.
- A floculação é utilizada na indústria da pasta e do papel para separar substâncias orgânicas e fibras e melhorar a qualidade das águas residuais. A floculação reduz a carga de COD (carência química de oxigénio) e contribui para o cumprimento dos limites das águas residuais.
Indústria alimentar e das bebidas:
- Na indústria alimentar, especialmente no processamento de lacticínios e bebidas, são produzidas águas residuais com elevadas cargas orgânicas. Os floculantes catiónicos são aqui utilizados para separar gorduras, óleos e compostos orgânicos.
Acondicionamento e desidratação de lamas:
- Nas estações de tratamento de águas residuais e no tratamento de lamas industriais, a floculação melhora as propriedades de desidratação das lamas. A adição de floculantes reduz a ligação da água às lamas, resultando numa massa mais compacta e mais fácil de desidratar. Isto facilita o manuseamento e reduz os custos de eliminação.
Vantagens e desafios da flocagem
Vantagens:
- Separação eficaz de sólidos: a floculação permite a remoção fiável de partículas finas que, de outra forma, permaneceriam suspensas.
- Ampla gama de aplicações: Os floculantes podem ser adaptados a uma vasta gama de águas residuais e sólidos, tornando o processo muito flexível.
- Redução dos custos de funcionamento: A floculação eficaz conduz a uma separação mais rápida e eficiente dos sólidos e reduz a necessidade de processos de pós-tratamento.
Desafios:
- Otimização da dosagem: A dosagem óptima dos floculantes é crucial para alcançar a máxima eficiência. A sobredosagem pode levar a uma sobre-estabilização, enquanto a subdosagem torna a formação de flocos incompleta.
- Sensibilidade ao valor de pH e à temperatura: A floculação é sensível a flutuações no valor de pH e na temperatura, o que exige uma monitorização precisa do processo.
- Formação de lamas: A floculação gera uma quantidade considerável de lamas que têm de ser desidratadas e eliminadas em prensas de filtro de câmara, o que pode resultar em custos de eliminação adicionais.
Floculantes da ALMAWATECH: ALMA AQUA Águas residuais
A ALMAWATECH oferece uma vasta gama de floculantes sob a marca ALMA AQUA Águas Residuais incluindo polímeros catiónicos, aniónicos e não iónicos, especialmente optimizados para as exigências do tratamento de águas e de águas residuais. Os nossos floculantes são personalizados de acordo com os requisitos específicos das suas águas residuais e oferecem uma solução eficiente para a separação de partículas e sólidos. Além disso, oferecemos análises laboratoriais para determinar a composição e a dosagem ideais dos floculantes e fornecer soluções personalizadas para os seus processos de tratamento de águas residuais.
Foto: Meios operacionais específicos da aplicação ALMA AQUA águas residuais: precipitantes, floculantes, neutralizantes e outros produtos
Conclusão
A floculação é um processo fundamental no tratamento da água e das águas residuais e permite a remoção eficiente da turvação, das impurezas orgânicas e dos metais pesados. A seleção e dosagem correta dos floculantes pode melhorar significativamente a qualidade das águas residuais e reduzir os custos operacionais. A ALMAWATECH apoia-o com uma vasta gama de produtos e conselhos específicos para otimizar os seus processos de floculação e alcançar os mais elevados padrões de qualidade da água.
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