Explique o processo de coagulação e floculação no tratamento de água para abastecimento, destacando o papel dos coagulantes, como o sulfato de alumínio, e os benefícios desse processo para a qualidade da água.
Passo 1
Beleza, aqui a gente precisa explicar como funciona a coagulação e a floculação no tratamento de água pra abastecimento de uma cidade, destacando o papel de coagulantes (tipo o sulfato de alumínio) e mostrando por que isso deixa a água melhor. O conteúdo é Química e Física de tratamento de água, envolvendo colóides, cargas elétricas e reações de precipitação. Pra resolver a gente vai precisar entender:
- O que são partículas coloidais e por que elas ficam suspensas (turbidez).
- Como um coagulante como o alumínio (do sulfato de alumínio) “desliga” as cargas dessas partículas.
- Como juntar essas partículas neutras pra formar flocos que possam afundar (floculação/sedimentação).
Passo 2
Primeiro, um pouco de teoria sobre colóides e cargas:
- Partículas muito pequenas (argila, matéria orgânica) têm carga superficial negativa e se repelem, formando água turva.
- Coagulantes são sais de alumínio, tipo sulfato de alumínio hidratado:
- Quando você adiciona esse sal à água, ele se dissolve e libera íons
e . - Os íons
têm carga positiva, então eles neutralizam a carga negativa das partículas coloidais (teoria de neutralização de cargas).
Passo 3
Coagulação na prática:
- Dose do coagulante: a gente calcula a quantidade de sulfato de alumínio com base na turvação da água (testes jar-test).
- Mistura rápida: mexe forte por uns minutos pra distribuir bem o
. - Reação de hidrólise do alumínio:
O hidróxido de alumínio, , é um precipitado gelatinoso que gruda nas partículas.
Passo 4
Floculação e sedimentação:
- Depois da mistura rápida vem a mistura lenta (floculação). A ideia é dar tempo pras partículas neutras e o gel de
se agregarem em flocos maiores. - Esses flocos vão aumentando de tamanho e peso.
- Em seguida, na decantação, eles afundam, formando um lodo no fundo do tanque. A água clarificada fica em cima, pronta pra etapas seguintes (filtração e desinfecção).
Passo 5
Benefícios na qualidade da água:
- Redução de turbidez e cor (melhora a claridade).
- Remoção de matéria orgânica que pode gerar mau cheiro, gosto ruim e subprodutos de desinfecção.
- Diminui a carga de microrganismos (bactérias e vírus) que podem ficar presos nos flocos.
- Facilita etapas seguintes (filtração fica mais eficiente).
Resposta
A coagulação usa sais de alumínio, como o sulfato de alumínio
, pra neutralizar cargas negativas das partículas coloidais e formar hidróxido de alumínio
. Na floculação, esses precipitados se agregam formando flocos grandes que sedimentam, removendo turbidez, matéria orgânica e microrganismos, e deixando a água muito mais clara e segura.