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CÂMARAS DE MISTURA
Uma vez adicionados os reagentes à água, teremos duas fases:
a – Mistura rápida (coagulação)
b – Mistura lenta (floculação)
Mistura Rápida – é a que permite a dispersão dos produtos químicos
na água a ser tratada, dando uma distribuição uniforme aos mesmos.
Mistura Lenta – é a que vai permitir desenvolvimento dos
flocos.
Câmaras de Mistura Rápida
Introdução
O Coagulante deve ser aplicado em local de grande
turbulência para que ocorra uma dispersão homogênea em toda massa
líquida, sendo que o tempo para esta dispersão deve ser mínimo, uma vez
que as reações de hidrólise e polimerização se processam quase que
instantaneamente. O local onde se realiza a adição do coagulante a água
bruta é denominado de "Câmara de Mistura Rápida."
As câmaras de mistura rápida podem ser mecanizadas e não mecanizadas.
As câmaras mecanizadas compõe-se de tanques providos de agitadores
mecânicos, com entrada de água pela parte inferior ou pelo fundo e a
saída pela parte superior.
(Figura)
Nas câmaras não mecanizadas a mistura é feita aproveitando-se a energia
da água.
Os tipos mais comuns são:
a – Câmaras com chicanas:
- Chicanas com movimento horizontal da água;
-chicanas com movimento vertical da água;
A horizontabilidade e verticabilidade se referem ao movimento da
água.
b – Ressalto hidráulico:
- Medidor Parshall
- Vertedores (Ressalto hidráulico)
(Figura (medidor parshall)
(Figura (ressalto hidráulico)
Câmaras de Misturas Lentas – Floculadores
São destinados a promover a agitação moderada, para a boa constituição
dos flocos e agregações de impurezas. Essas câmaras podem ser
mecanizadas ou não:
a- Floculadores mecânicos – estes podem ser do eixo vertical ou
horizontal
(Figura)
b – Floculadores não mecanizados
- câmaras com chicanas:
- com movimento horizontal da água
(Figura)
- com movimento vertical da água – são os mais comuns.
(Figura)
- câmaras do tipo "Alabama", constituídas de compartimentos onde a
água faz um movimento, a princípio, ascendente e depois
descendente.
(veja a apostila "operação da ETA, vol 2)
Pode-se ter uma combinação do agitador mecânico e de chicanas com a
finalidade de se ter, no início, uma agitação mais rápida e depois mais
lenta.
Pode-se ter também uma câmara com chicanas, com espaçamentos diferentes
entre elas, sendo que nas primeiras chicanas o espaçamento deve ser
menor para produzir maior agitação do que nas últimas.
As câmaras do tipo chicana são calculadas levando-se em conta o volume
de água a ser tratado. Quando esse volume aumenta, a água passa mais
rapidamente, fazendo com que a floculação não fique perfeita. Se, ao
contrário, o volume diminui, a velocidade da água também diminui e isto
provoca a sedimentação nas chicanas.
No caso de agitadores mecânicos, estes inconvenientes podem ser
compensados pela alteração da velocidade de agitação das pás.
FATORES QUE INFLUENCIAM NA EFICIÊNCIA DA COAGULAÇÃO FLOCULAÇÃO.
A Coagulação é provavelmente a mais importante fase do tratamento
da água. Uma coagulação inadequada não pode ser corrigida em um estágio
posterior, prejudicando a eficiência de todos os processos
subseqüentes. A otimização da coagulação depende de uma série de
variáveis intervenientes, entre as quais:
Natureza da água bruta
Sistema da aplicação de coagulante
Intensidade e Tempo de mistura
1- Natureza da água bruta:
As características físico – químicas da água bruta de maior
significado no controle do processo incluem a concentração de
colóides (avaliada indiretamente pela turbidez e cor), o pH e a
alcalinidade.
Muitas vezes uma água com baixa concentração de colóides (baixa
turbidez e cor) é na pratica mais difícil de tratar do que uma água
mais turva ou com mais cor.
O pH tem grande influência nas reações de polimeração e
neutralização do agente coagulante, de um operador com certa
prática consegue ajustar a melhor dosagem de coagulante e
alcalinizante e obter melhores resultados de floculação em pouco
tempo, apenas ajustando o pH ideal de coagulação, dosando mais, ou
menos, sulfato de alumínio, por exemplo, o que faz com que o pH
abaixe ou suba. Tecnicamente deve-se realizar um teste de jarros,
para determinar a melhor dosagem.
2- Sistema de aplicação do coagulante:
Uma reação adequada do coagulante com a água somente ocorrerá, se:
a) todos os produtos químicos que alterem o pH (cal, soda, cloro,
ácidos e outros), forem aplicados à montante do ponto de aplicação
do sulfato de alumínio, à uma distância suficiente para assegurar
uma completa dissolução da mistura.
Obs: experiências práticas revelaram que, se é proporcionada uma
adequada mistura, a adição simultânea, porém independente, de cal e
sulfato, produz resultados tão bons quanto aqueles em que a cal é
aplicada antes do sulfato.
b) O pH da água bruta deve ser corrigido previamente de modo que,
depois da reação do sulfato de alumínio, resulte o pH ótimo de
coagulação.
c) A dosagem do sulfato de alumínio deve ser efetuada a uma taxa
constante na câmara de mistura rápida, de tal modo que o mesmo
seja imediata e uniformemente disperso na água que chega à ETA.
3. - Intensidade e tempo de mistura:
Para assegurar uma coagulação homogênea, requer-se uma intensa mistura
para distribuir uniformemente o coagulante através da água. Outro fator
importante é o tempo de detenção. Períodos longos são completamente
desnecessários, porque as reações completam-se rapidamente (menos de 10
segundos).
O grau de intensidade de mistura é avaliado pelo Gradiente de
Velocidade (G), que possui como unidades.
Os produtos químicos dissolvidos podem ser aplicados em pontos de
grande turbulência, à montante das bombas, orifícios, ressaltos
hidráulicos, chicanas, agitadores mecânicos, etc.
Recomenda-se que o Gradiente de Velocidade para câmaras de mistura
rápida seja maior que 1000s(-1).
Na fase seguinte, a floculação, o importante é um gradiente escaonado,
devendo ser maior no início da floculação e menor no final, recomenda-
se para câmaras de mistura lenta um Gradiente de Velocidade no máximo
100s(-1) e no mínimo 10s (-1).
