Os processos de floculação e coagulação fazem parte do tratamento de água. São adicionados coagulantes químicos para formar flocos que carregam a sujeira.
Em outras palavras, são processos químicos e físicos onde partículas muito pequenas se agregam formando flóculos que irão se decantar. Sendo assim, é uma das etapas principais do tratamento de água.
Qual a importância da floculação e coagulação?
A água está presente em muitos momentos da nossa vida. Usamos o líquido para nos hidratar, alimentar, limpar e higienizar, durante o lazer, produção de bens de consumo, entre muitos outros.
Porém, apenas 3% da água na Terra é própria para consumo e somente 1% dela está disponível para o uso.
Dessa forma, usar apenas a água originária dos poços e que são limpas pela própria terra não é suficiente para sanar a demanda da população. Por isso, é necessário tratar as águas dos rios e represas para que possamos consumi-las.
Nesse processo, podemos encontrar a floculação e coagulação, presentes na primeira etapa de tratamento nas Estações de Tratamento de Água (ETAs).
Como a floculação e coagulação funcionam?
Essa primeira fase é chamada de clarificação, pois a água de represas e rios tem aspecto barrento, causado pela presença de partículas coloidais. São partículas sólidas com diâmetro de 1 nm a 100 nm.
Existem partículas maiores do que essas, como as de areia e outras sujeiras. Elas se depositam no fundo do tanque (sedimentação) e são facilmente separadas da água no processo de decantação.
Porém, isso não acontece com as partículas coloidais. Nesse caso, elas não se sedimentam por conta da gravidade com o passar do tempo, ficando dispersas por toda extensão da água, dificultando sua remoção.
Para removê-las, é preciso transportar a água para um floculador, onde são adicionadas substâncias químicas chamadas coagulantes.
No Brasil, o coagulante mais utilizado é o sulfato de alumínio, obtido pela reação química do dióxido de alumínio com o ácido sulfúrico. O produto é adicionado a água juntamente com o óxido de cálcio, também conhecido como cal virgem. Ao serem misturadas à água, ocorre uma transformação química formando uma substância gelatinosa: o hidróxido de alumínio.
Essa transformação química acontece porque o sulfato de alumínio gera estes íons em meio aquoso:
Al2(SO4)3 → 2 Al3+ + 3 SO42-
Dessa forma, os íons Al3+ atuam fazendo com que a minoria dos cátions neutralize as cargas negativas das impurezas da água e a maioria dos cátions interajam com os íons hidroxila da água, formando o hidróxido de alumínio.
Nesse caso, o hidróxido de alumínio está carregado positivamente. Por isso, é possível neutralizar as partículas coloidais carregadas negativamente presentes na água.
Sendo assim, as impurezas sofrem uma aglutinação e grudam no hidróxido de alumínio, formando flocos de tamanhos maiores. Esse processo é chamado de floculação.
Como aplicar floculantes e coagulantes?
Para que o coagulante tenha o efeito desejado, é preciso distribuir bem o produto, agitando a água fortemente por 30 segundos e depois continuar agitando de forma mais lenta.
O óxido de cálcio também é adicionado para controlar o pH do meio, que é ácido normalmente, impedindo a formação de hidróxido de alumínio.
Quando a cal é adicionada a água, é formado o hidróxido de cálcio, também conhecido como cal hidratada, extinta ou apagada.
O hidróxido de cálcio é considerado como uma base. Sendo assim, torna o meio alcalino ou básico, aumentando o pH do sistema.
Feito todo esse processo, a água é transportada para outra etapa do tratamento que acontece nos tanques de decantação. Nela, outros flocos formados por lama, argila e outros microrganismos se sedimentam e são separados da água.
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