Coagulação e Jar-Test na Tratamento de Água

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Questions and Answers

Qual é a função do coagulante (sulfato de alumínio) no processo descrito?

Aumentar a temperatura da água

Promover a agitação da mistura

Reduzir a quantidade de água utilizada

Proporcionar a floculação das partículas (correct)

Qual é a velocidade máxima de agitação recomendada para o processo?

60 - 70 r.p.m

40 - 50 r.p.m

80 - 90 r.p.m

100 - 120 r.p.m (correct)

O que deve ser feito após a agitação na velocidade máxima?

Reduzir a velocidade de agitação (correct)

Repetir o processo de adição do coagulante

Adicionar mais água bruta

Deixar a solução em repouso

Qual é o tempo de detenção recomendado nos floculadores?

10 a 30 minutos Signup and view all the answers

Como avaliar se o tratamento foi bem-sucedido?

Observando a redução de cor e turbidez Signup and view all the answers

Qual é o objetivo da mistura rápida no processo de coagulação?

Garantir a dispersão rápida do reagente Signup and view all the answers

Qual parâmetro é fundamental para o projeto de unidades de coagulação-floculação?

Gradiente de velocidade (G) Signup and view all the answers

Após a decantação, qual é o próximo passo no processo?

Recolher o sobrenadante Signup and view all the answers

Qual é a função principal dos equipamentos hidráulicos mencionados?

Promover a dispersão dos agentes coagulantes Signup and view all the answers

Qual a característica do tempo de retenção hidráulico para unidades de mistura rápida?

Deve ser menor ou igual a 1 segundo Signup and view all the answers

O que caracteriza um canal Parshall?

É um dispositivo de medição e controle de fluxos Signup and view all the answers

Qual dos seguintes equipamentos é utilizado para a mistura rápida de agentes?

Misturadores in-line Signup and view all the answers

O que é um ressalto hidráulico?

Um método de dissipação de energia em um fluxo Signup and view all the answers

Qual é uma característica crucial do gradiente de velocidade (G) em unidades de mistura rápida?

Variar entre 5000 s-1 e 800 s-1 Signup and view all the answers

Os sistemas difusores são usados para:

Dispersar reagentes em tubagens Signup and view all the answers

Qual dos seguintes não é um equipamento hidráulico utilizado para mistura?

Técnicas de bombeamento de vácuo Signup and view all the answers

Qual é a expressão desenvolvida por Camp & Stein que se relaciona com o conteúdo apresentado?

Mistura rápida Signup and view all the answers

Qual é a razão para adicionar um agente alcalinizante quando há falta de alcalinidade para reagir com o sulfato de alumínio?

Para evitar a diminuição rápida do pH. Signup and view all the answers

Quantos mg de Na2CO3 são necessários para reagir com 1 mg.L-1 de sulfato de alumínio?

0,54 mg.L-1 Signup and view all the answers

O que é o resultado da reação de 1 mg.L-1 de sulfato férrico com a alcalinidade?

Produz Fe(OH)3 Signup and view all the answers

Qual é a faixa de dosagem típica do sulfato de alumínio?

5 mg/l a 100 mg/l Signup and view all the answers

Qual é o impacto da alcalinidade na diminuição do pH em meio alcalino?

A diminuição do pH é muito mais lenta. Signup and view all the answers

Qual a quantidade de bicarbonato de cálcio que reage com 1 mg de sulfato de alumínio hidratado?

0,818 mg Signup and view all the answers

Qual é o peso equivalente do bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2)?

$162 g/mol$ Signup and view all the answers

Qual a dosagem recomendada do cloreto férrico para tratamentos?

5 mg/l a 70 mg/l Signup and view all the answers

Qual é a relação altura útil : largura recomendada para tanques com misturadores de pás verticais, dependendo do tipo de agitador?

1:1 ou 2:1 Signup and view all the answers

Qual é a alcalinidade correspondente para a reação com 1 mg.L-1 de sulfato férrico?

0,75 mg.L-1 Signup and view all the answers

Qual é o valor do Número de Froude que indica um ressalto fraco mas estável no Canal Parshall?

1,7 a 2,5 Signup and view all the answers

No procedimento experimental, o que é considerado sobre a água bruta?

Deve ter alcalinidade natural suficiente. Signup and view all the answers

Qual é a fórmula usada na avaliação do equipamento do Canal Parshall?

H 0 = kQ n Signup and view all the answers

Como deve ser a seção da câmara em tanques para evitar zonas de curto-circuito?

Retangular ou quadrada Signup and view all the answers

Que tipo de misturador é mencionado como parte das instalações necessárias para o tratamento de água?

Misturador de pás verticais Signup and view all the answers

Qual é a definição correta do Número de Froude considerado ideal para a operação dos mediadores Parshall?

Entre 4,5 e 9,0 Signup and view all the answers

Para que serve a câmara na instalação de tanques com misturadores?

Para garantir o fluxo de água Signup and view all the answers

O que deve ser evitado em tanques de mistura durante o dimensionamento?

Curto-circuito Signup and view all the answers

Qual é a principal função do Canal Parshall no tratamento de água?

Medir a vazão Signup and view all the answers

O que caracteriza um bom projeto de um tanque de mistura em relação à sua geometria?

Seção retangular ou quadrada Signup and view all the answers

Qual é um dos objetivos da mistura lenta no tratamento de águas?

Remoção de turvação Signup and view all the answers

Qual dos seguintes coagulantes é um sal sólido ou líquido comumente usado no tratamento de água?

Sulfato de alumínio Signup and view all the answers

Como a desestabilização das partículas coloidais pode ser conseguida?

Por adsorção com neutralização de carga Signup and view all the answers

Qual dos seguintes coagulantes é líquido e amplamente utilizado?

Cloreto férrico Signup and view all the answers

Qual das alternativas não é um mecanismo de desestabilização de partículas coloidais?

Sequência de filtração em areia Signup and view all the answers

Os catiões metálicos em solução aquosa funcionam como o quê?

Ácidos Signup and view all the answers

Qual dos seguintes coagulantes orgânicos é utilizado no tratamento de água?

Coagulantes orgânicos catiónicos Signup and view all the answers

Qual é uma função parcial da mistura lenta no tratamento de águas?

Eliminação de cor verdadeira Signup and view all the answers

Study Notes

Forma Instável

O sulfato de alumínio é muito sensível à variação de pH, especialmente em meio alcalino.
É importante que a água bruta tenha alcalinidade suficiente para reagir com o sulfato de alumínio.
1 mg/L de sulfato de alumínio reage com 0,50 mg/L de alcalinidade natural, expressa em CaCO3.
1 mg/L de sulfato férrico (Fe2(SO4)3) reage com 0,75 mg/L de alcalinidade natural, expressa em CaCO3.

Dosagens de Coagulantes

A dosagem típica dos coagulantes varia de acordo com o tipo:
- Sulfato de alumínio (5 - 100 mg/L)
- Cloreto férrico (5 - 70 mg/L)
- Sulfato férrico (8 - 80 mg/L)
- Coagulantes orgânicos catiónicos (1 - 4 mg/L)

Jar-Test

O Jar-Test é um procedimento que simula a coagulação em laboratório.
Ele utiliza seis copos de 1 litro com água brute e diferentes dosagens de coagulante.
A água é agitada em velocidades diferentes para simular mistura rápida e floculação.
A melhor dosagem de coagulante é aquela que produz a maior redução de cor e turbidez.

Remoção de Turvação

A mistura rápida é essencial para garantir uma elevada dispersão do coagulante.
O gradiente de velocidade (G) é um parâmetro importante para avaliar a eficiência da mistura.

Equipamentos Hidráulicos

Os equipamentos hidráulicos são utilizados para promover a dispersão dos agentes coagulantes (mistura rápida).
Alguns exemplos são:
- Canal Parshall
- Ressaltos hidráulicos
- Misturadores in-line

Canal Parshall

O Canal Parshall é utilizado para medir o fluxo de água e distribuir o coagulante de forma uniforme.
Possui um ressalto hidráulico que promove a mistura rápida do coagulante.

Descarregadores

Os descarregadores são utilizados para promover a mistura rápida, criando um ressalto hidráulico.

Injetores e Malhas Difusoras

Os injetores e malhas difusoras são sistemas de dispersão de coagulantes.
Eles permitem a dispersão de reagentes dentro de uma tubulação.

Unidade de Mistura Rápida

O dimensionamento da unidade de mistura rápida depende do gradiente de velocidade (G) e do tempo de retenção.
O tempo de retenção ideal é menor que 1 segundo.
O gradiente de velocidade varia de 5000 s-1 a 800 s-1.

Coagulantes em Tratamento de Água

Os principais coagulantes utilizados em tratamento de água são:
- Sulfato de alumínio
- Cloreto férrico
- Sulfato férrico
- Cloreto de polialumínio
- Coagulantes orgânicos catiónicos

Desestabilização de Partículas Coloidais

Existem três mecanismos principais para a desestabilização de partículas coloidais:
- Adsorção com neutralização de carga (coloides hidrófobos)
- Arrastamento de partículas por formação de precipitados volumosos
- Formação de pontes químicas entre partículas (adição de polímeros orgânicos sintéticos)

Reacções de Hidrólise

Os catiões metálicos presentes nos coagulantes formam iões hidratados em solução aquosa, atuando como ácidos (dadores de prótons).
Eles reagem com a água e com as bases que compõem a alcalinidade.

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Description

Este quiz explora os conceitos fundamentais sobre o uso de coagulantes na purificação da água, incluindo detalhes sobre o sulfato de alumínio e o sulfato férrico. Você também aprenderá sobre o procedimento do Jar-Test, uma técnica utilizada para simular coagulação em laboratório. Teste seus conhecimentos sobre as dosagens e a eficácia dos coagulantes na água bruta.