Existem muitas maneiras de tratar águas residuais. Ao organizar redes autônomas de esgoto, além de instalar os filtros habituais que podem filtrar substâncias nocivas e tornar a água mais limpa, o método de limpeza por precipitação - coagulação - é cada vez mais utilizado.
Nós lhe diremos por que princípio o coagulante para tratamento de água funciona. No artigo proposto, todas as variedades usadas na prática são descritas em detalhes. Você aprenderá o que considerar ao escolher uma ferramenta e como usá-la corretamente.
O princípio dos coagulantes
A coagulação é um método de purificação de água por adesão de substâncias dispersas poluentes para remoção subsequente por método mecânico, por filtração. A combinação de poluentes ocorre devido à introdução de reagentes de coagulação, criando as condições para a eliminação mais simples de poluentes relacionados da água tratada.
O termo "coagulato" em latim significa "espessamento" ou "coagulação". Os próprios coagulantes são substâncias capazes de criar compostos insolúveis e pouco solúveis por meio de uma reação química, que são mais simples e fáceis de remover da água do que os componentes dispersos.
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Substâncias para filtração química
O princípio de ação dos coagulantes no tratamento da água
Uso em estações de tratamento de águas residuais independentes
Uso industrial
Escopo em condições domésticas
Prevenção de Bloom de Água
Preparação de uma solução para a piscina
Purificação de água para aquários
O princípio de operação das substâncias baseia-se no fato de que sua forma molecular tem uma carga positiva, enquanto a maioria dos contaminantes tem uma carga negativa. A presença de duas cargas negativas na estrutura dos átomos das partículas sujas não permite que elas se unam. Por esse motivo, a água suja sempre fica turva.
No momento da introdução de uma pequena porção do coagulante no líquido, a substância começa a puxar as suspensões presentes nele. Como resultado: com um aumento na intensidade da luz dispersa, o líquido fica mais nublado por um curto período de tempo. Afinal, uma molécula coagulante pode facilmente atrair várias moléculas de sujeira para si.
Coagulantes provocam a formação de ligações estáveis entre pequenas partículas de contaminantes e micróbios presentes na água
As moléculas de sujeira atraídas começam a reagir com o coagulante e, como resultado, elas se combinam em grandes compostos químicos complexos. Substâncias altamente porosas, pouco solúveis, se assentam gradualmente no fundo na forma de um precipitado branco.
A tarefa do proprietário é apenas remover o sedimento a tempo, usando qualquer um dos tipos de filtragem disponíveis para ele.
As moléculas atraídas umas pelas outras formam grandes partículas, que se depositam devido ao aumento de peso e são removidas por filtração
A eficácia da droga pode ser avaliada pela formação no fundo do sedimento na forma de formações brancas de floculantes - flocos. Devido a isso, o termo "floculação" é frequentemente usado como sinônimo do conceito de "coagulação".
Os flocos resultantes, cujo tamanho pode atingir de 0,5 a 3,0 mm, possuem uma superfície grande com alta sorção das substâncias depositadas
Além do tratamento de águas residuais, os coagulantes são usados no tratamento de águas em piscinas, no tratamento de água industrial e potável em regiões com recursos hídricos limitados. Recomendamos que você se familiarize com as possibilidades de coagulação de composições químicas, cujos recursos estão descritos em nosso site.
O uso de reagentes: prós e contras
A eficácia de equipamentos modernos para neutralizar impurezas nas águas residuais não é capaz de atingir o nível máximo sem o uso de reagentes.
Os coagulantes modernos podem aumentar significativamente a intensidade e a qualidade do processo de tratamento de águas residuais. O alto custo dos reagentes compensa uma série de vantagens que eles possuem.
Entre as vantagens incontestáveis do uso de coagulantes sintéticos, vale destacar:
- eficiência;
- custo acessível;
- limpeza de alta qualidade;
- universalidade de aplicação.
As águas residuais são um sistema agressivo estável. E para destruí-lo, formando partículas grandes, a fim de removê-las posteriormente por filtração, a coagulação ajuda.
O uso de reagentes fornece bons resultados na remoção de partículas suspensas e coloidais dos efluentes.
De fato, as partículas de uma fase de coagulação formadas sob a influência de coagulantes são um centro de floculação e um agente de ponderação
Mas o método de precipitação usando reagentes não tem desvantagens. Esses incluem:
- a necessidade de adesão estrita à dosagem;
- a formação de um grande volume de lixo secundário que requer filtragem adicional;
- a complexidade de estabelecer o processo por conta própria.
Em escala industrial, os processos de coagulação estão envolvidos em todos os lugares, são colocados em operação. Para estabelecer um sistema em casa, você terá que comprar instalações especiais, cujo custo é bastante alto.
A maioria dos proprietários resolve esse problema usando coagulantes individuais de um tipo doméstico, que são vendidos em pequenos recipientes.
As substâncias ativas são simplesmente adicionadas ao líquido e, em seguida, o precipitado depositado no fundo é filtrado; mas esse processo é bastante trabalhoso e, portanto, gasta muito tempo na sua implementação
Em alguns casos, a coagulação pode ser realizada diretamente em um sistema de filtragem mecânica. Para isso, o reagente é introduzido na seção da tubulação com o líquido a ser tratado antes de ser alimentado no filtro. E, neste caso, partículas estranhas já "transformadas" em flocos entram no sistema de filtragem.
Os principais tipos de coagulantes
Existem muitos tipos de coagulantes. Não listaremos suas fórmulas em detalhes no artigo. Considere apenas dois grupos principais, que são divididos em orgânicos e inorgânicos, dependendo da matéria-prima.
Uma categoria de coagulantes é capaz de passar a ferro a água e remover sais de alumínio, a outra é capaz de aumentar ou diminuir o pH do ácido, alguns reagentes podem ter um efeito complexo
Hoje, muitas empresas nacionais e estrangeiras estão envolvidas na produção de coagulantes. Os reagentes de uma nova geração produzida por eles diferem dos coagulantes produzidos mesmo sob a União Soviética em características técnicas aprimoradas.
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Substâncias naturais orgânicas
São reagentes especialmente criados que, acelerando a adesão de partículas agressivamente instáveis presentes na água, facilitam os processos associados à sua separação e deposição. Os orgânicos ajudam a estimular a incorporação de poluentes em densas suspensões e emulsões que facilitam sua remoção da água.
Substâncias altamente moleculares combatem bem o cloro e eliminam efetivamente “aromas” desagradáveis em um líquido, por exemplo: o cheiro de sulfeto de hidrogênio, frequentemente presente em um líquido fermentado
Ao interagir com moléculas de poluição, os coagulantes orgânicos são significativamente reduzidos em tamanho. Após a conclusão da reação, eles precipitam como uma pequena quantidade de precipitado.
Ao minimizar o volume de sedimentos acumulados no fundo do tanque, é muito mais fácil e rápido filtrar. Ao mesmo tempo, uma quantidade reduzida de lodo não afeta a qualidade do tratamento.
Devido à limitada base de matéria-prima, os reagentes naturais não são amplamente utilizados no tratamento de águas residuais em escala industrial. Mas para fins domésticos, eles são frequentemente usados.
Compostos sintéticos de coagulação
Esses tipos de reagentes são baseados em elementos minerais e sintéticos. Os polímeros contribuem para a formação de uma alta carga catódica, estimulando assim o rápido aparecimento de flocos. Eles interagem perfeitamente com a água, proporcionando um efeito complexo: suavizando sua estrutura e eliminando impurezas e sais grossos
Os sais mais amplamente utilizados de metais polivalentes criados à base de ferro ou alumínio. O ferro é usado para limpeza áspera.
Floculantes - coagulantes secundários que transformam suspensões e emulsões em flocos são usados em conjunto com coagulantes primários. O tandem é capaz de limpar pequenas porções de lixo doméstico e grandes volumes criados por empresas industriais
Entre os compostos de ferro, os mais populares são:
- cloreto férrico - cristais higroscópicos com brilho metálico escuro, eliminam perfeitamente grandes partículas de contaminantes e removem facilmente o cheiro de sulfeto de hidrogênio;
- sulfato de ferro - um produto higroscópico cristalino que se dissolve bem na água e é eficaz no tratamento de esgotos.
Devido ao baixo nível de viscosidade com baixo peso molecular, esses reagentes são altamente solúveis em qualquer tipo de fluido processado.
Dos coagulantes criados à base de alumínio, os mais comuns são:
- oxocloreto de alumínio (OXA) - usado para tratar a água com alto teor de substâncias naturais orgânicas;
- hidroxiclorossulfato de alumínio (GHA) - lida com depósitos naturais de águas residuais;
- sulfato de alumínio - um produto técnico bruto na forma de pedaços de cor cinza-esverdeado é usado para purificar a água potável.
Nos anos anteriores, os polímeros eram usados apenas como aditivo aos coagulantes inorgânicos, usando-os como estimulantes para acelerar a formação de flocos. Hoje, esses reagentes são cada vez mais utilizados como principais, substituindo-os por inorgânicos.
Se compararmos substâncias orgânicas e sintéticas, as primeiras ganham no fato de que agem muito mais rapidamente. Além disso, eles são capazes de funcionar em praticamente qualquer ambiente alcalino e não interagem com o cloro.
Para a adsorção de sais, íons de metais pesados e outras suspensões dissolvidas em água, uma porção do reagente orgânico será necessária várias vezes menos que o análogo sintético (+)
Os compostos ativos orgânicos também se beneficiam na medida em que não alteram o pH da água. Isso permite que eles sejam usados no tratamento da água, onde colônias de plâncton estão presentes, algas e grandes microorganismos crescem.
Diretrizes de seleção
A escolha do coagulante para o tratamento de águas residuais deve ser abordada com muito cuidado. De fato, embora a substância não represente um perigo para a saúde humana, ela possui uma especialização bastante estreita em sua ação.
Ao escolher um coagulante para tratamento de águas residuais, você também pode usar manuais de referência, mas antes de comprar um consumível, você ainda deve consultar profissionais especializados em tratamento de água.
Para se proteger da decepção em caso de baixa eficiência do uso do coagulante, recomendamos que você passe a água para análise. Os estudos de laboratório darão uma idéia da composição e ajudarão a determinar o tipo de tratamento mais adequado.
Conhecendo a composição da água contaminada, será muito mais fácil escolher a melhor opção para coagulante, o que ajudará a resolver rapidamente o problema
Coagulantes são substâncias bastante específicas. Em alguns casos, eles são capazes de arrancar elementos da água; em outros, pelo contrário, aumentam sua ação. Por exemplo, o uso de uma substância ativa criada à base de alumínio e sulfato de ferro é capaz de mostrar um efeito triplo: limpar o conteúdo, adiá-lo e amolecer significativamente.
Ao usar qualquer tipo de coagulante, o principal é aderir à dosagem recomendada pelo fabricante. Uma porção muito pequena da substância ativa provocará uma reação, mas não prosseguirá com a intensidade necessária para a limpeza adequada. O sedimento precipitará lentamente e o líquido não será limpo de impurezas prejudiciais.
Além disso, se a dosagem for perturbada, os flocos começam a precipitar desigualmente. Nesse sentido, muitos microflocos são formados na água, os quais, devido ao seu pequeno tamanho, não são capturados pelos filtros.
Os reagentes ativos no mercado são apresentados na forma de grânulos, frações e peças, bem como pequenas placas sem forma
Para simplificar a tarefa de calcular o volume necessário de substância ativa, os fabricantes produzem coagulantes em embalagens equipadas com dispensadores, não esquecendo de anexar instruções detalhadas para uso.
Condições de processo
A eficiência máxima do tratamento de águas residuais é alcançada através de uma abordagem integrada para resolver o problema. Portanto, ao equipar instalações de tratamento autônomo, a coagulação é usada em combinação com o tratamento mecânico e biológico.
Para fazer isso, erigir estruturas consistindo em depósitos verticais separados por partições. Graças a isso, os efluentes passam por tratamento em várias etapas. Primeiro eles se assentam, depois são purificados pelo processamento de bactérias e depois entram na câmara onde entram no processo de coagulação e são filtrados na fase final.
O coagulante pode ser localizado em um recipiente de plástico separado suspenso no vaso sanitário, de modo que, a cada descarga, as partículas de reagente entrem no sistema juntamente com os drenos
A instalação de equipamentos especializados, o cálculo da dose aproximada de consumíveis e o controle inicial em todas as etapas do processo de tratamento de águas residuais devem ser confiados aos profissionais.
O esquema de coagulação inclui três estágios principais:
- A introdução de coagulante no líquido contaminado.
- Criando condições para a interação máxima do reagente ativo com impurezas.
- Sedimentação seguida de filtragem de partículas depositadas.
Uma condição necessária para a ocorrência de coagulação é a igualdade de partículas com uma carga oposta. Portanto, para alcançar o resultado desejado, tendo recebido a maior redução na turbidez dos efluentes, é tão importante observar a concentração do reagente utilizado.
Ao usar coagulantes para tratamento de águas residuais, deve-se ter em mente que essas substâncias funcionam apenas a temperatura positiva.
A faixa de trabalho dos reagentes varia de 10 a 40 ° C e, se a temperatura subir acima desse indicador, a reação começa a prosseguir muito mais lentamente
Portanto, é tão importante garantir a estabilidade do aquecimento da água tratada.
Para acelerar o processo de coagulação, substâncias capazes de formar sistemas de dispersão coloidal - floculantes - podem ser adicionadas à água. Para esse fim, é mais utilizado: amido, poliacrilamida, silicato ativado. Eles serão adsorvidos nos flocos coagulantes, transformando-os em agregados mais fortes e maiores.
O floculante é introduzido na zona do meio de contato após 1-3 minutos a partir do momento em que o coagulante é introduzido. A essa altura, a formação de microflocos e a subsequente sorção de substâncias precipitantes estão concluídas.
A quantidade de lodo depositado nos tanques de contato depende do tipo de reagente utilizado e do grau de pré-tratamento dos efluentes a serem tratados.
Em média, após a limpeza mecânica, a quantidade de sedimentos por pessoa por dia é de cerca de 0,08 litros, após a passagem de biofiltros - 0,05 litros e após tratamento no tanque de aeração - 0,03 litros. Ele só precisa ser removido a tempo, pois o tanque está cheio.
O princípio de ação do coagulante:
Apresentação em vídeo de produtos de coagulação doméstica:
Usando a técnica de coagulação, você terá uma ótima oportunidade de obter altos resultados com pequenos investimentos. Aproximando-se adequadamente da escolha do reagente e criando as condições necessárias para sua operação, não será difícil purificar a água residual imediatamente de muitas impurezas e contaminantes.
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