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Tratamento de água bruta

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Visão geral do tratamento com coagulante e floculante, separação de líquidos sólidos

PROCESSO DE TRATAMENTO DE ÁGUA BRUTA

A equipe de campo da ChemTreat tem vasta experiência no tratamento de água bruta para reposição em plantas de concessionárias de serviços públicos e outros processos industriais. Temos experiência usando uma gama completa de fontes de água, incluindo lagos, rios, poços, água municipal e reúso de efluente secundário ou terciário.

Água bruta é a água natural encontrada no ambiente que não foi tratada, como água da chuva, águas subterrâneas, lagos e muito mais. Toda a água bruta deve ser tratada ou clarificada antes de ser usada como água de reposição na maioria dos processos de serviços públicos. A clarificação remove sólidos suspensos e dissolvidos, bactérias e outras formas de impurezas para ajudar a prevenir incrustação, corrosão e poluição no sistema.

Os programas de tratamento de influentes da ChemTreat agregam valor aos métodos de clarificação existentes por meio de avanços químicos. Nosso pessoal trabalhará com a sua equipe para testar e avaliar sua fonte de água durante uma vistoria da planta. Seu representante de campo da ChemTreat selecionará, aplicará e monitorará um programa de tratamento personalizado para otimizar seu sistema de clarificação.

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Tratamento de coagulante e floculante

Os coagulantes desestabilizam as forças que mantêm os sólidos coloidais separados, enquanto os floculantes fazem com que eles se aglutinem e se desprendam da solução. Nossas soluções de coagulação e floculação incluem químicas orgânicas e inorgânicas.

Coagulantes neutralizam a carga elétrica negativa nas partículas, o que desestabiliza as forças que mantém os coloides separados. Os coagulantes de tratamento de água são compostos por moléculas carregadas positivamente que, quando adicionadas à água e misturadas, realizam essa neutralização de carga. Coagulantes inorgânicos e coagulantes orgânicos, ou uma combinação dos dois, são tipicamente usados para tratar água para remoção de sólidos suspensos.

Quando um coagulante inorgânico é adicionado à água que contém uma suspensão coloidal, o íon de metal catiônico do coagulante neutraliza a dupla camada elétrica carregada negativamente do coloide. Praticamente a mesma coisa ocorre com um coagulante orgânico, exceto pelo fato de que a carga positiva normalmente vem de um grupo de aminas (NH4+) ligado à molécula do coagulante. A ChemTreat tem ambos os produtos de coagulação aprovados pela NSF e aplicáveis como GRAS. Exemplos de coagulantes da ChemTreat incluem sais de alumínio, sais de ferro e polieletrólitos.

Os floculantes juntam as partículas desestabilizadas e faz com que elas se aglomerem e saiam da solução. Exemplos de floculantes da ChemTreat incluem polímeros de peso molecular baixo, médio e alto.

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O que é coagulação e floculação?

Saiba mais

Coagulantes orgânicos

Para certas fontes de água, coagulantes orgânicos são mais adequados para separação de sólido e líquido. Coagulantes orgânicos são normalmente usados quando se deseja uma redução da geração de lodo. Além disso, os produtos químicos mistos, orgânicos e inorgânicos, são frequentemente mais eficazes do que os coagulantes orgânicos e 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 usadas de coagulantes orgânicos. 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.

Esses polímeros totalmente orgânicos atuam de forma semelhante aos coagulantes inorgânicos, pois não apenas coagulam o material coloidal na água, mas também contribuem com seu próprio floco 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 esse coagulante particularmente adequado para operações de unidades que geram lodo perigoso, como unidades de DGF e IGF de refinarias de petróleo. Esse produto químico autoprecipitante é normalmente mais caro que os coagulantes inorgânicos, mas pode ser econômico quando os custos de remoção de lodo e de descarte são levados em conta.

Coagulantes inorgânicos

Coagulantes inorgânicos são eficazes em termos de custo e aplicáveis em uma ampla gama de águas e águas residuais. Coagulantes inorgânicos são particularmente eficazes em água bruta com baixa turbidez (concentração TSS) e podem 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 metais (alumínio ou ferro), que agem em um mecanismo sweep-floc, o que pode ser comparado com neve caindo no ar sujo. 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 seja vantajoso na limpeza da água, esses precipitados são adicionados ao volume de lodo geral que deve ser tratado e removido. Eles também tendem a baixar a densidade geral e a capacidade de desidratação de lodo em comparação com os precipitados criados com coagulantes orgânicos. Para aplicações de água influente, em que o lodo normalmente não é perigoso, são poucas as consequências negativas da geração de mais lodo com conteúdo de água maior. Para aplicações de água residual com lodo perigoso, o impacto econômico negativo pode ser significativo.

O alúmen é levemente perigoso, com efeitos à saúde e características de corrosão semelhantes ao 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 várias combinações de PACl/ACH projetadas para a basicidade da sua água.

Os coagulantes de ferro funcionam de forma semelhante aos coagulantes de alumínio, mas o custo pode variar com base na fonte de suprimento 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 é geralmente o coagulante inorgânico mais barato, pois é gerado como um material residual de operações de produção de aço (resíduos “licor de picles”). 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.

Floculantes

Sólidos com a carga neutralizada podem ser ainda mais aglomerados usando floculantes. Podemos pensar nos floculantes como uma corda de alta tecnologia amarrando as partículas juntas, aumentando, assim, o tamanho das partículas. Floculantes vêm com diversas cargas, densidades de carga, pesos moleculares e formas. O portfólio da ChemTreat inclui:

  • Floculantes catiônicos: Principalmente com base em copolímeros de AETAC (N,N-dimetilaminoetil acrilato metil cloreto quaternário) ou METAC (N,N-dimetilaminoetil metacrilato metil cloreto quaternário) e acrilamida. Esses produtos podem realizar uma função dupla, coagulação, com sua carga iônica positiva, e floculação, com seu peso molecular alto.
  • Floculantes aniônicos: Principalmente baseados em copolímeros de acrilamida e ácido acrílico, os floculantes aniônicos possuem uma carga iônica negativa e trabalham pela ligação com cargas catiônicas residuais em coagulantes adsorvidos a coloides coagulados.

Separação de sólido e líquido

Águas influentes e efluentes contêm componentes-chave que precisam de tratamento adequado: sólidos coloidais, sólidos dissolvidos e sólidos suspensos.

Nossa equipe de suporte técnico de separação de sólido e líquido tem, em média, 25 anos de experiência em aplicações de campo com as seguintes tecnologias de tratamento de efluente:

  • Tratamento biológico para remoção de DBO e DQO
  • Abrandamento químico para remover dureza de cálcio e magnésio
  • Flotação com ar dissolvido
  • Filtração por membrana
  • Filtração multimeio
  • Coagulação de tinta
  • Tratamento químico/físico de metais e fosfatos
  • Desemulsificação de resíduos oleosos
  • Separadores: centrífugas, ciclones, filtros, filtros de cartucho, peneiras de fluxo cruzado e eletro-osmose
  • Sedimentação e clarificação
  • Espessamento e desidratação de lodo

Embora não exista uma definição absoluta e rápida, sólidos suspensos tendem a ter mais de 1 a 2 mícrons de tamanho. Contaminantes visíveis a olho nu, eles normalmente podem ser filtrados da água com um filtro de papel comum. Se a água for deixada parada, sem ser mexida, os sólidos suspensos vão para o fundo do recipiente com o passar do tempo.

Sólidos dissolvidos não são visíveis a olho nu e não podem ser removidos da água pela filtração. A definição padrão de sólidos suspensos é o material que normalmente tem menos de 0,45 mícrons de tamanho. Há dois tipos de sólidos dissolvidos:

  • Substâncias normalmente solúveis: São materiais que se tornam mais solúveis com o aumento da temperatura, como sal de mesa ou açúcar. Quanto mais quente a água, mais esses materiais se dissolvem.
  • Substâncias inversamente solúveis: Normalmente referidos como íons de dureza e geralmente limitados a sais de cálcio, magnésio, estrôncio e bário no tratamento de água, esses materiais se tornam menos solúveis à medida que as temperaturas aumentam, portanto, sua tendência de formar incrustação nas superfícies quentes de caldeiras ou tubos de trocadores de calor. O tratamento de água seria um assunto simples, não fosse pelos sais de dureza inversamente solúveis.

Esses são sólidos que não são pequenos o bastante para serem considerados dissolvidos, mas não são grandes o suficiente para serem considerados suspensos. Geralmente, materiais coloidais aparecem como uma “névoa” na água, e não é possível enxergar as partículas distintas a olho nu. Materiais coloidais normalmente ficam na faixa de tamanho de aproximadamente 0,45 a 2,0 mícrons. Os sólidos coloidais não se assentam separando-se da água, pois são tão pequenos que são fortemente afetados por suas cargas superficiais iônicas. Portanto, uma suspensão coloidal na água é considerada uma suspensão estável.

A cor é um tipo de suspensão coloidal. As moléculas orgânicas que dão cor à água bruta superficial são simplesmente macromoléculas que se enquadram na faixa de tamanho coloidal menor. Na água, essas macromoléculas assumem uma carga superficial iônica que as estabiliza, por isso elas não se assentam.

Entre em contato com a ChemTreat para tratamento de água bruta

A ChemTreat é uma empresa confiável de tratamento de água com mais de 50 anos de serviço e experiência. Nossa experiente equipe de campo e serviços laboratoriais nos permitem fornecer produtos químicos para tratamento personalizado e soluções de tratamento de água para suas necessidades exclusivas de tratamento de água bruta. Estamos aqui para ajudá-lo a melhorar a eficiência de suas instalações e diminuir seus custos operacionais. Entre em contato conosco on-line para entrar em contato com nossos especialistas e agendar uma consulta!

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A nossa equipa tem uma experiência média de vendas de campo de 15 anos

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