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

Existem muitas maneiras de purificar águas residuais.Na instalação de redes autônomas de esgoto, além de instalar os filtros usuais que podem filtrar substâncias nocivas e ao mesmo tempo tornar a água mais limpa, é cada vez mais utilizado um método de tratamento de precipitação - a coagulação.

Diremos a você em que princípio funciona o coagulante para purificação de água. O artigo oferecido para revisão descreve detalhadamente todas as variedades utilizadas na prática. Você aprenderá o que considerar ao escolher um produto e como usá-lo corretamente.

Como funcionam os coagulantes

A coagulação é um método de purificação de água por adesão de poluentes dispersos para posterior remoção por método mecânico, filtração. A combinação de partículas poluentes ocorre devido à introdução de reagentes coagulantes, criando condições para a eliminação mais simples dos poluentes ligados à água purificada.

O termo "coagulatio" traduzido do latim significa "espessamento" ou "coagulação". Os próprios coagulantes são substâncias que, por meio de uma reação química, podem criar compostos insolúveis e pouco solúveis que são mais simples e 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 dos contaminantes possui carga negativa. A presença de duas cargas negativas na estrutura dos átomos das partículas sujas não permite que elas se unam. Por esta razão, a água suja fica sempre turva.

No momento em que uma pequena porção do coagulante é adicionada ao líquido, a substância começa a atrair as suspensões nele presentes.Como resultado, à medida que a intensidade da luz espalhada aumenta, o líquido torna-se mais turvo durante um curto período de tempo. Afinal, uma molécula de coagulante pode facilmente atrair várias moléculas de sujeira.

Os 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 se combinam em grandes compostos químicos complexos. Substâncias altamente porosas, pouco solúveis, depositam-se gradualmente no fundo na forma de um sedimento branco.

A tarefa do proprietário é apenas remover o sedimento em tempo hábil, utilizando qualquer um dos tipos de filtração à sua disposição.

Moléculas atraídas umas pelas outras formam partículas grandes, que, devido ao seu peso aumentado, sedimentam e são então removidas por filtração

A eficácia do medicamento pode ser avaliada pela formação de sedimentos no fundo na forma de formações escamosas brancas - flocos. Devido a isso, o termo “floculação” é frequentemente utilizado como sinônimo do conceito “coagulação”.

Os flocos resultantes, cujo tamanho pode atingir de 0,5 a 3,0 mm, possuem grande área superficial com alta sorção de substâncias precipitadas

Além do tratamento de águas residuais, os coagulantes são usados ​​em tratamento de água de piscina, no tratamento de água industrial e potável em regiões com recursos hídricos limitados. Recomendamos que você se familiarize com as capacidades de coagulação de composições químicas, cujas características estão descritas em nosso site.

Uso de reagentes: prós e contras

A eficácia dos modernos equipamentos de neutralização de impurezas em águas residuais não consegue atingir seu 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 é compensado por uma série de vantagens que eles possuem.

Dentre as vantagens inegáveis ​​da utilização de coagulantes sintéticos, vale destacar:

• eficiência;
• preço acessível;
• limpeza de alta qualidade;
• versatilidade de aplicação.

As águas residuais são um sistema agressivo persistente. E a coagulação ajuda a destruí-lo, formando grandes partículas para que posteriormente possam ser removidas por filtração.

O uso de reagentes dá bons resultados na remoção de partículas suspensas e coloidais de águas residuais.

Em essência, as partículas da fase coagulante, formadas sob a influência dos coagulantes, são ao mesmo tempo o centro da floculação e um agente espessante

Mas o método de precipitação usando reagentes tem suas desvantagens. Esses incluem:

• a necessidade de cumprimento estrito da dosagem;
• a formação de grande volume de resíduos secundários que requerem filtração adicional;
• a complexidade de configurar o processo por conta própria.

Em escala industrial, os processos de coagulação são utilizados em todos os lugares, são colocados em operação. Para montar o sistema em casa, você terá que adquirir instalações especiais, cujo custo é bastante elevado.

A maioria dos proprietários resolve esse problema usando coagulantes domésticos separados, vendidos em recipientes de pequeno volume.

Os princípios ativos são simplesmente adicionados ao líquido e, em seguida, o precipitado que cai no fundo é filtrado; mas este processo é bastante trabalhoso e, portanto, muito tempo é gasto em sua implementação

Em alguns casos, a coagulação pode ser realizada diretamente em sistema de filtragem mecânica. Para isso, o reagente é introduzido no trecho da tubulação com o líquido a ser tratado antes do ponto onde é fornecido ao filtro. E neste caso, partículas estranhas entram no sistema de filtração e são “convertidas” em flocos.

Principais tipos de coagulantes

Existem muitos tipos de coagulantes. Não listaremos suas fórmulas em detalhes no artigo. Consideremos apenas dois grupos principais, que, dependendo da matéria-prima, se dividem em orgânicos e inorgânicos.

Uma categoria de coagulantes é capaz de deferrizar a água e remover dela os sais de alumínio, outra pode aumentar ou diminuir o pH ácido e alguns reagentes podem ter um efeito complexo

Hoje, muitas empresas nacionais e estrangeiras estão envolvidas na produção de coagulantes. Os reagentes de nova geração que produzem diferem dos coagulantes produzidos durante a União Soviética pelas características técnicas melhoradas.

Substâncias naturais orgânicas

São reagentes especialmente criados que, ao acelerarem a adesão de partículas agressivamente instáveis ​​presentes na água, ajudam a facilitar os processos associados à sua separação e sedimentação. Os orgânicos ajudam a estimular a combinação de poluentes em suspensões e emulsões densas, facilitando o processo de remoção deles da água.

Substâncias de alto peso molecular combatem bem o cloro e eliminam com eficácia “odores” desagradáveis ​​em líquidos, por exemplo: o cheiro de sulfeto de hidrogênio, que está frequentemente presente em líquidos ferruginosos

Ao interagir com moléculas poluentes, os coagulantes orgânicos diminuem significativamente de tamanho. Após a conclusão da reação, eles precipitam como uma pequena quantidade de precipitado.

Ao minimizar o volume de sedimentos que se acumula no fundo do recipiente, fica muito mais fácil e rápido filtrar. Ao mesmo tempo, a quantidade reduzida de sedimentos não afeta de forma alguma a qualidade da limpeza.

Devido à base limitada de matéria-prima, os reagentes naturais não encontraram ampla utilização no tratamento de águas residuais em escala industrial. Mas eles são frequentemente usados ​​para fins domésticos.

Compostos coagulantes sintéticos

Esses tipos de reagentes são criados com base em elementos minerais e sintéticos. Os polímeros promovem a formação de alta carga catiônica, estimulando assim o rápido aparecimento de flocos. Eles interagem bem com a água, exercendo sobre ela um efeito complexo: suavizando sua estrutura, além de eliminar impurezas e sais grosseiros.

Os sais mais utilizados são os sais metálicos polivalentes à base de ferro ou alumínio. O ferro é usado para limpeza áspera.

Floculantes são coagulantes secundários que transformam suspensões e emulsões em flocos e são usados ​​em conjunto com coagulantes primários.O tandem é capaz de limpar tanto pequenas porções de lixo doméstico quanto grandes volumes gerados por empreendimentos industriais

Dentre os compostos de ferro, os mais populares são:

• cloreto férrico - cristais higroscópicos com brilho metálico escuro, excelentes na remoção de grandes partículas de contaminantes e na remoção fácil do cheiro de sulfeto de hidrogênio;
• O sulfato ferroso é um produto cristalino e higroscópico que se dissolve bem em água e é eficaz na limpeza de esgoto.

Devido ao baixo nível de viscosidade e baixo peso molecular, tais reagentes são perfeitamente solúveis em qualquer tipo de líquido a ser processado.

Dos coagulantes à base de alumínio, os mais utilizados são:

• oxocloreto de alumínio (OXA) – utilizado no tratamento de águas com alto teor de substâncias orgânicas naturais;
• hidroxoclorossulfato de alumínio (HCHA) - lida bem com depósitos naturais de águas residuais;
• Sulfato de alumínio - um produto técnico não refinado na forma de pedaços verde-acinzentados é usado para purificar a água potável.

Nos anos anteriores, os polímeros eram utilizados apenas como aditivo aos coagulantes inorgânicos, utilizando-os como estimulantes para acelerar a formação de flocos. Hoje, esses reagentes são cada vez mais utilizados como básicos, em substituição aos inorgânicos.

Se compararmos substâncias orgânicas e sintéticas, as primeiras ganham porque agem muito mais rápido. Além disso, são capazes de funcionar em quase todos os ambientes alcalinos e não interagem com o cloro.

Para a adsorção de sais, íons de metais pesados ​​​​e outros materiais suspensos dissolvidos em água, será necessária uma porção do reagente orgânico várias vezes menor que o análogo sintético (+)

Os compostos ativos orgânicos também se beneficiam do fato de não alterarem o pH da água.Isso permite que eles sejam usados ​​para purificar a água onde estão presentes colônias de plâncton, onde crescem algas e grandes microrganismos.

Recomendações para escolha de fundos

A escolha do coagulante para tratamento de águas residuais deve ser feita com muito cuidado. Afinal, embora a substância não represente perigo para a saúde humana, sua ação tem uma especialização bastante restrita.

Na hora de escolher um coagulante para tratamento de águas residuais, você também pode utilizar livros de referência, mas antes de adquirir insumos ainda deve consultar profissionais especializados na área de tratamento de água.

Para se proteger de decepções em caso de baixa eficiência do uso de um coagulante, recomendamos que você primeiro envie sua água para análise. Os estudos laboratoriais darão uma ideia da composição e ajudarão a determinar o tipo de tratamento mais adequado.

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

Os coagulantes são substâncias bastante específicas. Em alguns casos, conseguem rejeitar elementos da água, em outros, pelo contrário, potencializam o seu efeito. Por exemplo, a utilização de uma substância ativa à base de alumínio e sulfato de ferro pode ter um triplo efeito: limpar o conteúdo, bem como deferrizá-lo e amolecê-lo significativamente.

Na utilização de qualquer tipo de coagulante, o principal é seguir a dosagem recomendada pelo fabricante. Uma porção muito pequena da substância ativa provocará uma reação, mas não ocorrerá com a intensidade necessária para uma limpeza adequada. O sedimento cairá lentamente e o líquido não será limpo de impurezas prejudiciais.

Além disso, se a dosagem for violada, os flocos começam a assentar de forma irregular.Nesse sentido, formam-se na água muitos microflocos que, devido ao seu pequeno tamanho, não são capturados pelos filtros.

Os reagentes ativos existentes no mercado apresentam-se na forma de grânulos, frações e pedaços, além de pequenas placas disformes

Para simplificar a tarefa de cálculo do volume necessário de substância ativa, os fabricantes produzem coagulantes em embalagens equipadas com dispensadores, não esquecendo de incluir instruções detalhadas de uso.

Condições para que o processo ocorra

A máxima eficiência do tratamento de águas residuais é alcançada através de uma abordagem integrada para resolver o problema. Portanto, na construção de instalações de tratamento autônomas, a coagulação é utilizada em combinação com o tratamento mecânico e biológico.

Para tanto, são erguidas estruturas constituídas por tanques de decantação verticais separados por divisórias. Graças a isso, as águas residuais passam por um tratamento em várias etapas. Primeiro eles assentam, depois são purificados pelo processamento de bactérias, após o que entram em uma câmara onde entram no processo de coagulação e finalmente são filtrados.

O coagulante pode ser colocado em um recipiente de plástico separado suspenso no vaso sanitário, de modo que, a cada descarga, partículas do reagente entrem no sistema junto com as águas residuais.

É preferível confiar a profissionais a instalação de equipamentos especializados, o cálculo da dose aproximada de insumos e o controle inicial em todas as etapas do processo de tratamento de águas residuais.

O esquema de coagulação inclui três etapas principais:

1. Adicionar um coagulante a um líquido contaminado.
2. Criando condições para máxima interação do reagente ativo com impurezas.
3. Decantação seguida de filtração das partículas sedimentadas.

Uma condição necessária para que ocorra a coagulação é a igualdade de partículas com cargas opostas. Portanto, para garantir o alcance do resultado desejado, obtendo a maior redução da turbidez do efluente, é tão importante manter a concentração do reagente utilizado.

Ao utilizar coagulantes para tratamento de águas residuais, deve-se levar em consideração que essas substâncias só funcionam em temperaturas acima de zero.

A faixa de operação dos reagentes varia de 10 a 40°C, e se a temperatura ultrapassar esse valor, a reação começa a ocorrer muito mais lentamente

Portanto, é muito importante garantir um aquecimento estável da água tratada.

Para acelerar o processo de coagulação, podem-se adicionar à água substâncias que podem formar sistemas de dispersão coloidal - floculantes. Para tanto, são mais utilizados: amido, poliacrilamida, silicato ativado. Eles serão adsorvidos nos flocos coagulantes, transformando-os em agregados maiores e mais fortes.

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

A quantidade de sedimentos depositados nos tanques de contacto depende do tipo de reagente utilizado e do grau de pré-tratamento das águas residuais a tratar.

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

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O princípio de funcionamento do coagulante:

Apresentação em vídeo de produtos coagulantes domésticos:

Ao utilizar a técnica de coagulação, você terá uma excelente oportunidade de obter altos resultados com pouco investimento. Ao escolher sabiamente um reagente e criar as condições necessárias para o seu funcionamento, não será difícil purificar as águas residuais de muitas impurezas e contaminantes de uma só vez.

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