Coagulante para tratamento de águas residuais: como escolher + regras de uso

Existem muitas maneiras de tratar águas residuais. Na instalação de redes de esgoto autônomas, além da instalação de filtros comuns, capazes de filtrar substâncias nocivas e tornar a água mais limpa, cada vez mais se utiliza o método de tratamento por sedimentação – a coagulação.

Vamos explicar o princípio de funcionamento do coagulante para tratamento de água. No artigo proposto para leitura, estão descritos detalhadamente todos os tipos utilizados na prática. Você saberá o que considerar ao escolher o produto e como usá-lo corretamente.

Princípio de funcionamento dos coagulantes

A coagulação é um método de tratamento de água por aglutinação de substâncias dispersas poluentes para posterior remoção por método mecânico, filtração. A união das partículas poluentes ocorre através da introdução de reagentes coagulantes, que criam condições para a eliminação mais simples dos poluentes associados da água tratada.

O termo 'coagulatio' em latim significa 'espessamento' ou 'coagulação'. Os próprios coagulantes são substâncias capazes, através de reação química, de criar compostos insolúveis ou pouco solúveis, que são mais fáceis de remover da água do que os componentes dispersos.

O princípio de funcionamento das substâncias baseia-se no fato de que sua forma molecular possui carga positiva, enquanto a maioria das impurezas possui carga negativa. A presença de duas cargas negativas na estrutura dos átomos das partículas sujas impede que elas se unam. Por esse motivo, a água suja sempre adquire turbidez.

No momento em que uma pequena porção de coagulante é adicionada ao líquido, a substância começa a atrair as suspensões presentes nele. Como resultado: com o amento da intensidade da luz disersa, o líquido se torna maisturvo por um curto período de temo. Afinal, uma molécula de coagulante pode facilmente atrair várias moléculas de sujeira.

Os coagulantes provocam a foração de ligações estáveis entre as pequeas partículas de impurezas e os micróbios presentes na água

As moléculas de sujeira atraídas começam a eagir com o coagulante, resultando na foração de grandes compostos quíicos complexos. Substâncias pouo solúveis e altaente porosas gradualmente se depoitam no fundo na for de um sedimento branco.

A tarefa do proprietário consiste apenas em reover o sedimento a teo, utilizando qualqur tipo de filtração disponível.

As moléculas que se atraem umas às outras formam partículas grandes, que devido ao seu peso amentado se depositam e depois são reovidas por filtração.

A eficácia da ação do prearado pode ser aaliada pela foração no fundo de um sedimento em for de flocos brancos – flóculos. Devido a isso, o termo “floculação” é frequentemente usado como sinônimo do conceito de “coagulação”.

Os flocos formados, cujo tamanho pode atingir de 0,5 a 3,0 mm, osuem uma grande superfície com alta sorção das substâncias precipitadas

Além da purificação de águas residuais, os coagulantes são usados no tratamento de água em piscinas, no tratamento de água técnica e potável em regiões com recursos hídricos limitados. Recomedamos conhecer as possibilidades das composições químicas coagulantes, cujas caraterísticas estão descritas em nosso site.

Uso de reagentes: prós e contras

A eficácia dos equipamentos modernos para neutralização de impurezas em águas residuais não consegue atingir o nível máximo sem o uso de reagentes.

Os coagulantes modernos permitem aumentar significativamente a intensidade e a qualidade do processo de tratamento de águas residuais. O alto custo dos reagentes é compensado por uma série de vantagens que eles possuem.

Entre as vantagens indiscutíveis do uso de coagulantes sintéticos, vale destacar:

• eficiência;
• custo acessível;
• alta qualidade de tratamento;
• versatilidade de aplicação.

As águas residuais constituem um sistema agressivo e estável. E a coagulação ajuda a quebrá-lo, formando partículas grandes para posteriormente removê-las por filtração.

A aplicação de reagentes fornece bons resultados na remoção de partículas suspensas e coloidais dos efluentes.

Na verdade, as partículas da fase coagulante formadas sob ação dos coagulantes são simultaneamente o centro de floculação e o agente de peso.

Mas o método de sedimentação com uso de reagentes não é isento de desvantagens. Entre elas, vale destacar:

• necessidade de cumprimento rigoroso da dosagem;
• formação de grande volume de resíduos secundários que necessitam de filtração adicional;
• dificuldade de ajustar o processo por conta própria.

Em escala industrial, os processos de coagulação são amplamente utilizados e estão em fluxo contínuo. Para configurar o sistema em casa, será necessário adquirir equipamentos especiais, cujo custo é bastante elevado.

A maioria dos proprietários resolve essa questão utilizando coagulantes domésticos individuais, que são vendidos em recipientes de pequeno volume.

As substâncias ativas são simplesmente adicionadas ao líquido e, em seguida, o sedimento depositado no fundo é filtrado; mas esse processo é bastante trabalhoso e, por isso, leva muito tempo para ser realizado.

Em alguns casos, a coagulação pode ser realizada diretamente no sistema de filtração mecânica. Para isso, o reagente é introduzido no trecho da tubulação com o líquido a ser tratado antes do local de alimentação para o filtro. E, nesse caso, partículas estranhas já 'transformadas' em flocos entram no sistema de filtração.

Principais tipos de coagulantes

Existem muitas variedades de coagulantes. Não iremos listar detalhadamente suas fórmulas no artigo. Vamos considerar apenas dois grupos principais, que, dependendo da matéria-prima, são divididos em orgânicos e inorgânicos.

Uma categoria de coagulantes é capaz de desferrizar a água e remover sais de alumínio, outra – aumentar ou diminuir o índice de acidez pH, alguns reagentes – exercer um efeito complexo.

Hoje, muitas empresas nacionais e estrangeiras se dedicam à produção de coagulantes. Os reagentes de nova geração que elas produzem diferem dos coagulantes produzidos ainda na União Soviética por suas características técnicas aprimoradas.

Substâncias orgânicas naturais

Eles são reagentes especialmente criados que, ao acelerar a aglutinação de partículas agressivamente instáveis presentes na água, facilitam os processos relacionados à sua separação e sedimentação. A matéria orgânica ajuda a estimular a união dos poluentes em suspensões e emulsões densas, facilitando o processo de sua remoção da água.

As substâncias de alto peso molecular combatem bem o cloro e eliminam eficazmente os «aromas» desagradáveis no líquido, por exemplo: o odor de sulfeto de hidrogênio frequentemente presente em líquidos com ferro.

Ao interagir com as moléculas dos poluentes, os coagulantes orgânicos reduzem significativamente seu tamanho. Ao final da reação, eles precipitam na forma de uma pequena quantidade de sedimento.

Graças à minimização do volume de sedimento acumulado no fundo do recipiente, é muito mais fácil e rápido filtrar. Além disso, a quantidade reduzida de sedimento não afeta de forma alguma a qualidade da purificação.

Devido à limitação da base de matérias-primas, os reagentes naturais não encontraram ampla aplicação no tratamento de águas residuais em escala industrial. Mas para fins domésticos, eles são usados com frequência.

Compostos coagulantes sintéticos

Esses tipos de reagentes são criados com base em elementos minerais e sintéticos. Os polímeros contribuem para a formação de uma alta carga catiônica, estimulando assim o rápido aparecimento de flocos. Eles interagem excelentemente com a água, exercendo um efeito complexo sobre ela: amolecendo sua estrutura e também eliminando impurezas grossas e sais.

Os sais de metais polivalentes, criados à base de ferro ou alumínio, são os mais difundidos. O ferro é usado para purificação grosseira.

Floculantes – coagulantes secundários que transformam suspensões e emulsões em flocos, são usados em conjunto com coagulantes primários. A combinação é capaz de purificar tanto pequenas porções de resíduos domésticos quanto grandes volumes gerados por indústrias.

Entre os compostos de ferro, os mais populares são:

• cloreto férrico – cristais higroscópicos com brilho metálico escuro, que eliminam eficientemente partículas grandes de poluentes e removem facilmente o odor de sulfeto de hidrogênio;
• sulfato de ferro – produto cristalino higroscópico que se dissolve bem em água e é eficaz na purificação de efluentes de esgoto.

Devido ao baixo nível de viscosidade e à baixa massa molecular, esses reagentes se dissolvem muito bem em qualquer tipo de líquido tratado.

Dentre os coagulantes à base de alumínio, os mais difundidos são:

• oxicloreto de alumínio (OXA) – utilizado para tratar águas com alto teor de substâncias orgânicas naturais;
• hidroxicloreto de alumínio (HCA) – excelente para lidar com depósitos naturais de águas residuais;
• sulfato de alumínio – produto técnico não purificado em forma de pedaços verde-acinzentados, usado para purificação de água potável.

Antigamente, os polímeros eram usados apenas como aditivos aos coagulantes inorgânicos, servindo como estimuladores para acelerar a formação de flocos. Hoje, esses reagentes são cada vez mais utilizados como principais, substituindo os inorgânicos.

Comparando substâncias orgânicas e sintéticas, as primeiras ganham por agir muito mais rapidamente. Além disso, conseguem funcionar em praticamente qualquer meio alcalino e não interagem com o cloro.

Para adsorver sais dissolvidos na água, íons de metais pesados e outros sólidos em suspensão, a quantidade de reagente orgânico necessária é muitas vezes menor que a do análogo sintético (+)

Os compostos orgânicos ativos também vencem por não alterarem o pH da água. Isso permite usá-los na purificação de águas onde há colônias de plâncton, algas e grandes microrganismos.

Recomendações para escolha dos produtos

A escolha do coagulante para purificação de efluentes deve ser feita com muita atenção. Afinal, embora a substância não represente perigo para a saúde humana, sua ação tem uma especialização bastante restrita.

Ao escolher um coagulante para purificação de efluentes, você pode consultar manuais de referência, mas antes de adquirir o material consumível, é recomendável consultar profissionais especializados no tratamento de água.

Para evitar decepções com a baixa eficácia do coagulante, recomendamos analisar previamente a água. Os testes laboratoriais fornecerão informações sobre a composição e ajudarão a determinar o tipo de tratamento mais adequado.

Conhecendo a composição da água poluída, será muito mais fácil escolher a opção ideal de coagulante que ajudará a resolver rapidamente o problema.

Coagulantes são substâncias bastante específicas. Em alguns casos, são capazes de repelir elementos na água, em outros, pelo contrário, intensificar sua ação. Por exemplo, a aplicação do princípio ativo criado com base em sulfato de alumínio e ferro pode apresentar um triplo efeito: purificar o conteúdo, bem como remover o ferro e amolecê-lo significativamente.

Ao usar qualquer tipo de coagulante, o principal é seguir a dosagem recomendada pelo fabricante. Uma porção muito pequena do princípio ativo provocará uma reação, mas ela não será tão intensa quanto necessário para a purificação adequada. O sedimento se depositará lentamente e o líquido não será purificado das impurezas nocivas.

Além disso, quando a dosagem é violada, os flocos começam a sedimentar de forma irregular. Com isso, forma-se na água muitos microflocos que, devido ao pequeno tamanho, não são retidos pelos filtros.

Os reagentes ativos no mercado são apresentados na forma de grânulos, frações e pedaços, bem como pequenas placas amorfas.

Para simplificar a tarefa de calcular o volume necessário do princípio ativo, os fabricantes produzem coagulantes em embalagens equipadas com dosadores, sem esquecer de incluir um manual de instruções detalhado.

Condições para a realização do processo

A máxima eficiência do tratamento de águas residuais é alcançada através de uma abordagem abrangente para resolver o problema. Portanto, na construção de estações de tratamento autônomas, a coagulação é aplicada em conjunto com o tratamento mecânico e biológico.

Para isso, são construídas estruturas compostas por decantadores verticais separados por divisórias. Graças a isso, os efluentes passam por um tratamento em múltiplas etapas. Primeiro, eles sedimentam, depois são purificados pelo processamento por bactérias, após o que entram em uma câmara onde ocorre o processo de coagulação e, na etapa final, são filtrados.

O coagulante pode ser colocado em um recipiente plástico separado suspenso na bacia sanitária, de modo que a cada descarga, partículas do reagente entram no sistema junto com os efluentes.

A instalação de equipamentos especializados, o cálculo da dose aproximada de materiais de consumo e o controle inicial em todas as etapas do processo de tratamento de efluentes é melhor deixar para profissionais.

O esquema de coagulação inclui três etapas principais:

1. Introdução do coagulante no líquido contaminado.
2. Criação de condições para a máxima interação do reagente ativo com as impurezas.
3. Sedimentação com posterior filtração das partículas depositadas.

Uma condição necessária para que a coagulação ocorra é a igualdade de partículas com carga oposta. Portanto, para garantir a obtenção do resultado desejado, conseguindo a maior redução da turbidez dos efluentes, é tão importante manter a concentração do reagente utilizado.

Ao usar coagulantes para tratamento de águas residuais, deve-se considerar que essas substâncias funcionam apenas em temperaturas positivas.

A faixa de trabalho dos reagentes varia entre 10 e 40 °C, e se a temperatura exceder esse valor, a reação começa a ocorrer muito mais lentamente.

Por isso, é tão importante garantir a estabilidade do aquecimento da água tratada.

Para acelerar o processo de coagulação, podem ser adicionadas à água substâncias capazes de formar sistemas coloidais de dispersão – os floculantes. Para esse fim, são mais frequentemente utilizados: amido, poliacrilamida, silicato ativado. Eles serão adsorvidos nos flocos do coagulante, transformando-os em agregados mais fortes e maiores.

O floculante é introduzido na zona de contato 1 a 3 minutos após a adição do coagulante. Nesse momento, os processos de formação de microflocos e a subsequente sorção das substâncias precipitantes são concluídos.

A quantidade de lodo que sedimenta nos tanques de contato depende do tipo de reagente utilizado e do grau de pré-tratamento dos efluentes a serem processados.

Em média, após a limpeza mecânica, o volume de lodo por pessoa por dia é de cerca de 0,08 litros; após a passagem por biofiltros, 0,05 litros; e após o tratamento em tanque de aeração, 0,03 litros. Ele só precisa ser removido a tempo, à medida que o reservatório enche.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Princípio de ação do coagulante:

Vídeo-apresentação de produtos coagulantes domésticos:

Aplicando a metodologia de coagulação, você terá uma excelente oportunidade de alcançar resultados elevados com pequenos investimentos. Abordando corretamente a escolha do reagente e criando as condições necessárias para seu uso, não será difícil limpar as águas residuais de múltiplas impurezas e poluentes de uma só vez.

Surgiram dúvidas ao conhecer as informações que apresentamos? Conhece os detalhes da aplicação de coagulantes na prática? Por favor, compartilhe conhecimentos e impressões, e faça perguntas no bloco localizado abaixo.