Sabemos que água para nós é fundamental e indispensável para a manutenção da vida em nosso planeta e para o desenvolvimento da sociedade. Outro fato é que apenas 2,5% de toda a água existente da Terra é doce, sendo o resto salgada, quantidade que não é suficiente para suprir toda essa demanda, além do que nem toda água doce é própria para o consumo, devido a essas fontes estarem propensas a poluição.
Para garantir que a água chegue potável em nossas casas é essencial que ela passe pelas Estações de Tratamento de Água (ETA’s), local no qual a água é tratada eliminando resíduos orgânicos, sais dissolvidos, metais pesados, partículas em suspensão e micro-organismos.
Uma das etapas do processo de tratamento de água nas ETAs envolve a coagulação e a floculação. Nessas águas que serão tratadas existem impurezas cujas partículas são coloidais, isto é, possuem diâmetro médio entre 1 e 1000 nm. Por serem pequenas, elas não se sedimentam (não se depositam no fundo do recipiente) sob a ação da gravidade.
Sendo necessário acrescentar à água coagulantes químicos, no Brasil é comum utilizar como coagulantes o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3). No entanto há outros componentes químicos que podem ser utilizados com essa mesma função, como os sais de ferro (III) ou ainda polímeros orgânicos. Esses coagulantes são insolúveis na água e geram íons positivos (cátions) que atraem as impurezas carregadas negativamente nas águas. Quimicamente, podemos explicar assim: o sulfato de alumínio gera os seguintes íons na água:
Al2(SO4)3 → 2 Al3+ + 3 SO42-
Sendo uma parte dos cátions Al3+ neutraliza as cargas negativas das impurezas presentes na água, e a maior parte deles interage com os íons hidroxila (OH-) da água, formando o hidróxido de alumínio:
Al2(SO4)3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 +6 H+ + 3 SO42-
O hidróxido de alumínio é um coloide carregado positivamente neutralizando as impurezas coloidais carregadas negativamente que estão na água. Devido ao excesso de H+, tonando o meio mais ácido dificultando a formação de hidróxido de alumínio, sendo necessário adicionar à água o coagulante e mais algum composto que aumente o pH ou seja a alcalinidade, para essa finalidade podem ser usados como base hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e hidróxido de sódio (NaOH), ou um sal de caráter básico. A coagulação é um processo químico usado para desestabilizar partículas coloidais.
Causando a aglutinação no hidróxido de alumínio formando flóculos maiores e sólidos, a água é fortemente agitada por 30 segundos por um agitador mecânico, com o objetivo de aumentar a dispersão do coagulante para finalizar o sistema é agitado lentamente, permitindo a interação entre as partículas determinando assim a etapa de floculação.
Para realizar o controle de dosagem desses químicos a Reditech Automation desenvolve malhas de controle na qual analisam a vazão ideal das bombas dosadoras. Para a dosagem dos coagulantes o CLP (Controlador Lógico Programável) irá calcular a vazão de dosagem em função da vazão da água clarificada (enviada por um FIT), densidade e concentração do sulfato de alumínio aplicado e os coeficientes empíricos (alfa, beta,gama, etc.). Já para os floculantes, utilizamos a turbidez da água clarificada para calcular a vazão ideal de dosagem. E para que haja um controle de malha fechada é fundamental a instalação de um transmissor de vazão na linha de dosagem, para que haja um controle e monitoramento eficiente.
