O documento discute o processo de coagulação no tratamento de água, definindo coagulação como a desestabilização de partículas coloidais através da adição de coagulantes como sulfato de alumínio ou cloreto férrico. Aborda os mecanismos de desestabilização, como compressão da dupla camada, e aspectos hidráulicos do processo, como o dimensionamento de calhas Parshall para mistura rápida e alcance do gradiente de velocidade desejado.

1. ESCOLA POLITÉCNICA DA USP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E SANITÁRIA PHD 2411 – SANEAMENTO I COAGULAÇÃO Prof. Dr. Roque Passos Piveli Prof. Dr. Sidney Seckler Ferreira Filho

6. Tratamento Convencional de Águas de Abastecimento Manancial Coagulação Floculação Sedimentação Filtração Desinfecção Fluoretação Correção de pH Água final Agente oxidante CAP Coagulante Alcalinizante Agente oxidante Polímero Polímero Agente oxidante Agente oxidante Flúor Alcalinizante

7. COAGULAÇÃO

8. COAGULAÇÃO

9. DISTRIBUIÇÃO DE TAMANHO DE PARTÍCULAS EM ÁGUAS NATURAIS 1  m 10 -3  m Partículas dissolvidas Partículas em suspensão Partículas coloidais 0,45  m Turbidez Cor aparente SST Cor real SDT Compostos dissolvidos

10. ESPECTRO DE DIÂMETROS DE PARTÍCULAS

12. COAGULAÇÃO SISTEMAS COLOIDAIS

14. COAGULAÇÃO Diâmetro das partículas Freqüência relativa Água bruta Água coagulada

17. ESTABILIDADE DE SISTEMAS COLOIDAIS Quando a fase contínua é a água, os sistemas coloidais são denominados hidrofóbicos e hidrofílicos.

18. ESTABILIDADE DE SISTEMAS COLOIDAIS Sistemas coloidais hidrofóbicos: São sistemas instáveis, pois as interações com o solvente são pequenas.

19. ESTABILIDADE DE SISTEMAS COLOIDAIS Sistemas coloidais hidrofílicos: São sistemas estáveis, as interações com o solvente são tais que previnem o sistema contra alterações em sua “estrutura global”.

21. TEORIA DA DUPLA CAMADA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - + + + + Partícula Cargas N- N+ Meio Aquoso Camada difusa Camada rígida

22. TEORIA DA DUPLA CAMADA ESTABILIDADE COLOIDAL

23. TEORIA DA DUPLA CAMADA ESTABILIDADE COLOIDAL

24. ESTABILIDADE COLOIDAL

30. COAGULAÇÃO: REAÇÕES QUÍMICAS ALUMÍNIO

31. COAGULAÇÃO: REAÇÕES QUÍMICAS FERRO

32. DIAGRAMA DE SOLUBILIDADE DO FERRO E ALUMÍNIO EM MEIO AQUOSO

33. VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO Solvente Coagulante Colóide

35. PROCESSO DE COAGULAÇÃO VERTEDORES RETANGULARES

36. PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL

37. PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL ETA CARAGUATATUBA

38. PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL ETA CARAGUATATUBA

39. PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL ETA CARAGUATATUBA

40. PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO

41. PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO

42. PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO

43. PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO

45. SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL E RADIAL

46. SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL E RADIAL

47. PROCESSO DE COAGULAÇÃO ETA ALTO DA BOA VISTA

48. PROCESSO DE COAGULAÇÃO ETA ALTO DA BOA VISTA

49. PROCESSO DE COAGULAÇÃO ETA ALTO DA BOA VISTA

50. PROCESSO DE COAGULAÇÃO ETA ALTO DA BOA VISTA

51. PROCESSO DE COAGULAÇÃO ETA GUARAÚ (SABESP)

52. PROCESSO DE COAGULAÇÃO ETA GUARAÚ (SABESP)

53. PROCESSO DE COAGULAÇÃO ETA RIO GRANDE (SABESP)

54. PROCESSO DE COAGULAÇÃO ETA RIO GRANDE (SABESP)

55. PROCESSO DE COAGULAÇÃO ETA RIO GRANDE (SABESP)

56. CONCEITO: GRADIENTE DE VELOCIDADE dx dy dz

57. CONCEITO: GRADIENTE DE VELOCIDADE dx dy dz

58. CONCEITO: GRADIENTE DE VELOCIDADE G=Gradiente de velocidade (s -1 ) dx dy dz

59. CÁLCULO DO GRADIENTE DE VELOCIDADE Agitadores de fluxo radial Agitadores de fluxo axial F a =força de arraste (N) v=velocidade (m/s) C d =coeficiente de arraste A p =área projetada n=rotação (rps) D=diâmetro do rotor (m) P=Potência (W)

60. CÁLCULO DO GRADIENTE DE VELOCIDADE Agitadores de fluxo axial F a =força de arraste (N) v=velocidade (m/s) C d =coeficiente de arraste A p =área projetada n=rotação (rps) D=diâmetro do rotor (m) P=Potência (W) 1,63 Turbina com seis palhetas inclinadas a 45 0 1,0 a 1,2 Turbina com quatro palhetas inclinadas a 32 0 1,27 Turbina com quatro palhetas inclinadas a 45 0 4,80 Turbina (seis palhetas curvas) 5,75 Turbina (seis palhetas retas) 0,87 Hélice propulsora marítima (3 hélices) Valor de K T Tipo de rotor

61. SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO RADIAL

62. SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO RADIAL

63. SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL

64. SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL

65. SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL

69. DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

83. Muito Obrigado !!!