Controle da coagulação por meio de equipamento medidor de cargas

Abstract

Equipamentos medidores de corrente de fluxo (streaming current detector - SCD), à semelhança de medidores de potencial zeta, fornecem informações sobre a carga superficial de dispersões coloidais / suspensões e têm sido utilizados em estações de tratamento de água no controle da coagulação. Neste caso, a dose ótima de coagulante e a carga correspondente da água decantada, pré-determinadas pelo ensaio de jarros, servem como ponto de ajuste para a coagulação e qualquer oscilação do valor da carga da água coagulada em torno do valor ótimo indica excesso ou deficiência de dosagem de coagulante, permitindo que as correções sejam realizadas rapidamente. Procurou-se neste trabalho identificar amplitudes de variação de turbidez e de carga elétrica da água bruta que, efetivamente, acarretariam alterações na dose de coagulante, isto é, determinar set points de carga elétrica que indicassem a dose ótima de coagulante em diferentes intervalos de turbidez da água bruta e, assim, tornar menos frequentes ou mesmo substituir os ensaios de jarros. Para tanto, foram realizados ensaios de jarros que simulavam a operação da estação de tratamento de água da Universidade Federal de Viçosa: ciclo completo, vazão média de 30 L/s, coagulação com sulfato de alumínio líquido. As variáveis analisadas foram: turbidez, cor verdadeira, potencial zeta, carga e pH das amostras de água bruta e decantada; turbidez e cor verdadeira da água filtrada e; pH e potencial zeta da água coagulada. Os testes aconteceram ao longo de um ano hidrológico contemplando, portanto, períodos de chuva e seca. Os resultados apontaram que a medida de carga, bem como de potencial zeta, não é capaz de indicar variações na qualidade da água bruta que requeiram alteração na dose de coagulante. Entretanto, as doses ótimas de coagulante, correspondentes às maiores eficiências de remoção de turbidez na decantação se deram em valores de carga e de potencial zeta próximos à neutralidade. A remoção de turbidez na filtração também foi melhor quando as medidas de carga e de potencial zeta da água afluente aos filtros se aproximaram da neutralidade.

Streaming current detectors (SCD) and zeta potential meters provide information about the surface charge of colloidal dispersions and have been used in water treatment plants to control coagulation. In this case, the optimum coagulant dose and the corresponding charge of the decanted water, as determined by the jar test, serve as the set point for coagulation and any oscillation of the charge value of the coagulated water around the optimum value indicates excess or deficiency of coagulant dosage. This allows corrections to be made quickly. This work aimed to identify amplitudes of turbidity variation and electric charge of the raw water which would effectively cause changes in the coagulant dose, that is, to determine set points of charge that indicate the optimum dose of coagulant in different water turbidity intervals and thus make less frequent or even replace jars trials. Thus, jars tests were used to simulate the operation of the water treatment plant of the Federal University of Viçosa: complete cycle, average flow of 30 L / s, coagulation with liquid aluminum sulfate. The analyzed variables were: turbidity, real color, zeta potential, charge and pH of raw and decanted water samples; turbidity and real color of the filtered water; pH and zeta potential of coagulated water. The tests happened during a hydrological year, contemplating rainy and dry periods. The results indicated that the measurement of charge as well as zeta potential are not able to indicate variations in the raw water quality that require change in the dose of coagulant. However, the optimum coagulant doses corresponding to the highest turbidity removal efficiencies in sedimentation step have occurred for zeta potential and charge values close to neutrality. Removal of turbidity in filtration step was also better when the charge and zeta potential water affluent to the filters approached to the neutrality.