Floculantes e coagulantes

Para certas fontes de água, a coagulação orgânica é mais apropriada para separação sólido-líquido. O coagulante orgânico normalmente é usado quando se deseja uma redução da geração de lodo. Além disso, os produtos químicos mistos, orgânicos e inorgânicos, são frequentemente mais eficazes que os produtos químicos orgânicos ou inorgânicos sozinhos. A mistura correta frequentemente pode combinar as vantagens do uso do mecanismo de sweep-floc dos coagulantes inorgânicos com as características de redução de geração de lodo dos coagulantes orgânicos. As formulações da ChemTreat são baseadas nos seguintes químicos:

Essas são as classes mais amplamente usadas de produtos químicos orgânicos de coagulação. Elas funcionam exclusivamente pela neutralização de carga, então não há vantagem em comparação com o mecanismo sweep-floc. As poliaminas normalmente tratam a água bruta de turbidez mais alta (cerca de >20 NTU) com eficácia. As poliaminas também são eficazes no tratamento de muitos tipos de águas residuais. Os PolyDADMACs são uma classe específica de poliaminas que se enquadram nessa categoria.

São polímeros totalmente orgânicos que atuam de modo semelhante aos produtos coagulantes inorgânicos, no sentido que não apenas coagulam o material coloidal na água, mas também contribuem com seu próprio floc precipitado. Esse precipitado sweep-floc adsorve prontamente materiais orgânicos, como óleo e gordura. O precipitado normalmente se desidrata em uma concentração de umidade baixa, tornando a escolha desse coagulante particularmente adequada para operações de unidades que geram lodo perigoso, como as unidades de Flotação de Gas Dissolvido (Dissolved Gas Flotation, DGF) e Flotação de Gás Induzido (Induced Gas Flotation, IGF) das refinarias de petróleo. Essa química autoprecipitante normalmente é significativamente mais cara do que os coagulantes inorgânicos, mas pode ser econômica quando os custos de remoção de lodo e de descarte são levados em conta.

A coagulação inorgânica é econômica e pode ser aplicada em uma ampla variedade de águas e águas residuais. O tratamento com coagulantes inorgânicos é particularmente eficaz em água bruta com baixa turbidez (concentração total de sólidos suspensos) e frequentemente pode tratar esse tipo de água quando os coagulantes orgânicos não conseguem fazê-lo.

Quando adicionados à água, os coagulantes inorgânicos reagem com a alcalinidade e hidratam-se para formar precipitados de hidróxido de metal (alumínio ou ferro), que agem como um mecanismo de sweep-floc. Esse mecanismo pode ser comparado à neve que cai no ar poluído. Conforme a neve cai, ela adsorve os particulados do ar, e eles precipitam juntos, limpando o ar. No tratamento de água, o sweep-floc de hidróxido de metal age na água como a neve age no ar. Muitas suspensões coloidais difíceis de tratar podem ser tratadas com eficácia usando coagulantes inorgânicos.

Embora o sweep-floc de precipitados de hidróxido apresente vantagens na limpeza da água, esses precipitados são adicionados ao volume total de lodo que precisa ser tratado e removido. Eles também tendem a baixar a densidade e a capacidade de desidratação do lodo em comparação com os precipitados criados por coagulantes orgânicos. Paraaplicações de água bruta ou afluenteonde o lodo geralmente não é perigoso, a penalidade para criar mais lodo com maior teor de água é pequena. Para aplicações de água residual com lodo perigoso, o impacto econômico negativo pode ser significativo.

O alum é moderadamente perigoso, com efeitos para a saúde e características de corrosão semelhantes aos do ácido sulfúrico diluído. Ele é fabricado como um líquido e a forma cristalina é desidratada do líquido. O alum é um dos produtos químicos de tratamento de água usados mais comumente do mundo.

Normalmente, o cloreto de alumínio funciona de modo semelhante ao alum, mas normalmente é mais caro, mais perigoso e mais corrosivo. Por isso, esta é uma escolha que perde de longe para a opção pelo alum. A ChemTreat tem cloreto de alumínio disponível como líquido.

A ChemTreat tem um portfólio de diversas combinações de cloreto de polialumínio (PACI) e hidrato de cloro-alumínio (ACH) projetadas para a basicidade da sua água.

A coagulação do ferro funciona de modo semelhante aos coagulantes de alumínio, mas o custo pode variar de acordo com a fonte de fornecimento local. O sulfato férrico é usado mais comumente, mas o sulfato ferroso normalmente é usado em aplicações que exigem um agente de redução ou excesso de íons de ferro solúveis.

O cloreto férrico normalmente é menos caro do que um coagulante inorgânico, pois é gerado como um material residual nas operações de fabricação de aço (“licor de decapagem” residual). No entanto, ele é, de longe, o coagulante inorgânico mais corrosivo e perigoso, e seu uso está limitado às instalações equipadas para manipulá-lo com segurança.