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Em unidades de mistura rápida, é indispensável o uso de coagulantes e de equipamentos sofisticados para o seu controle, devendo o gradiente de velocidade ser estimado em função do tempo especificado para a agitação.
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É nas unidades de mistura rápida ( Coagulação) que os coagulantes são adicionados à água, portanto seu uso é indispensável.
Os coagulantes mais comuns são o sulfato de alumínio, o cloreto férrico, o sulfato ferroso clorado, o sulfato férrico e o cloreto de polialumínio.
As unidades de mistura rápida ( calha Parshall , por exemplo), tem o objetivo de realizar a mistura desses coagulantes na água.
Os parâmetros de projeto para essas unidades são:
Tempo de detenção: tempo que a água permanecerá na unidade;
Gradiente de velocidade: relacionado à intensidade da agitação necessária para garantir a adequada dispersão do coagulante na água.
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A questão possui dois equivocos:
1) É INDISPENSÁVEL a utilização de coagulantes na fase de mistura rápida
2) O Gradiente de Velocidade deve ser estimado em função da Vazão e não em função do tempo como trouxe a questão.
No manual Inspeção Sanitária em Abastecimento de Água, do Ministério da Saúde, a mistura rápida é descrita como:
"Adição de coagulantes com vistas à desestabilização das partículas; posterior formação de flocos.
A mistura rápida refere-se ao processo físico de homogeneização do coagulante na água; a coagulação, aos processos químicos resultantes da adição do coagulante.
As reações do coagulante na água são instantâneas. Portanto, o coagulante deve ser introduzido em local de intensa turbulência da água. A mistura pode ser hidráulica – em geral aplicando-se o coagulante na calha Parshall (dispositivo de medição de vazão) – ou mecanizada. "
Com relação aos parâmetros operacionais dessa fase, o manual diz que:
"pH e dose de coagulante: para cada água, incluindo as variações sazonais verificadas em um mesmo manancial, existirá um par de valores ótimos, os quais devem ser determinados em ensaios de Jar Test.
Gradiente de velocidade: expressa a intensidade de agitação da água; função da vazão. Na mistura, deve ser tão elevado quanto 1.000s-1
Tempo de mistura, também função da vazão: tão reduzido quanto 1-3s."
Assim, o uso de coagulantes não é dispensável, já que a fase de mistura rápida serve para homogeneizar o produto na água. Com relação à dosagem, ela deve ser avaliada para cada água segundo parâmetros sazonais e a velocidade deve ser estimada em função da vazão.
Gabarito: ERRADO.
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Excelente comentário Paulo Venícius Dourado!
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Amigos, postarei resumos dos principais conteúdos estudados no canal:
https://www.youtube.com/channel/UCA9wkpIJbNqJi2oPUHU6dRg?disable_polymer=true
Abraço!
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Para solucionar essa questão precisamos colocar em prática nossos
conhecimentos sobre saneamento, especificamente sobre os processos e
unidades de tratamento de água.
A água possui partículas muito pequenas em suspensão, chamadas de
coloides. Em geral, as partículas coloidais apresentam cargas elétricas
negativas e ficam estáveis, dificultando a aglomeração e remoção por
sedimentação, flotação ou filtração na estação de tratamento de água (ETA).
Assim, a adição de coagulantes como o sulfato de alumínio na água é indispensável
para o tratamento. A unidade de mistura rápida da ETA é responsável
pelo processo físico de homogeneização do coagulante adicionado.
A partir da adição do coagulante, as partículas coloidais terão suas
cargas superficiais desestabilizadas por processos químicos e poderão:
1) se aglomerar em flocos maiores, na etapa de floculação, para serem
removidas em decantadores de unidades de tratamento convencional ou em
flotadores;
2) ser removidas diretamente por filtração.
Em ambos os casos existe uma dosagem ótima de coagulante e um pH
ótimo que devem ser determinados por ensaios de coagulação (jar test ou flota
test). No primeiro caso, o mecanismo de coagulação é de varredura:
adiciona-se altas concentrações de coagulante para formação de complexos
insolúveis que vão capturar os coloides e aumentar o tamanho dos flocos. No
segundo caso, o mecanismo é chamado de adsorção e neutralização de cargas: adiciona-se
apenas a quantidade de coagulante necessária para desestabilizar as partículas,
resultando em flocos menores para remoção direta pelos filtros. Portanto,
além de ser indispensável usar coagulantes, controlar a dosagem e o pH
por equipamentos também é fundamental.
Outro erro da assertiva está em afirmar que o gradiente de
velocidade da mistura rápida é estimado em função do tempo especificado para a
agitação, pois esse gradiente é em função da vazão.
Gabarito do professor: Errado.
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A coagulação depende da presença de um produto químico, o coagulante;
A mistura rápida promove a dispersão do coagulante na água
- a dispersão deve ser rápida (tempo curto) e a mais homogênea possível, uma vez que pequenas quantidades de coagulante são adicionadas em um volume muito grande de água.
A mistura rápida deve ser efetuada em local de transmissão de grande energia à massa líquida, e no menor tempo possível, principalmente se o mecanismo de coagulação é a adsorção.
As condições ideais em termos de gradiente de velocidade, tempo de mistura e concentração da solução devem ser determinadas em laboratório.
Gradiente de Velocidade
O agente físico para a realização, tanto da mistura rápida, como da floculação é a agitação mais ou menos intensa da água, através da operação de mistura
Segundo a NBR 12216/92:
A dispersão de coagulantes metálicos hidrolisáveis deve ser feita a gradientes de velocidade compreendidos entre 700 e 1100 s-1, em um tempo de mistura não superior a 5s.
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COMENTÁRIO DO PROFESSOR JONAS - ESTRATÉGIA:
Comentários:
FALSA.
A determinação da dosagem de coagulante, do gradiente de velocidade e do tempo de mistura não são
dispensáveis, devendo ser obtidos por meio de ensaio de laboratório.