ABSTRACT
RESUMOO presente artigo apresenta resultados de pesquisa que teve por objetivo a investigação da influência do tamanho de partículas floculadas na eficiência da clarificação de águas para abastecimento por flotação por ar dissolvido (FAD) com o emprego de método e equipamento para a aquisição e análise de imagens especialmente desenvolvidos para a caracterização da distribuição de tamanho de flocos e microbolhas de ar presentes no processo de flotação. Os ensaios foram realizados com água sintética (temperatura de 26,0±0,5oC; turbidez de 7,5±0,2 NTU; cor aparente de 38±1 uC; alcalinidade de 29,8±0,6 mgCaCO3.L-1; condutividade de 59,3±0,8 µS.cm-1; UV254nm de 0,128±0,004cm-1), a qual foi coagulada com a aplicação de 1,9 mg.L-1 de Al3+ (pH de 6,6±0,05; 22,5 mg.L-1alum). Os resultados alcançados demonstraram que: i) a distribuição de tamanho de partículas floculadas influenciou diretamente a clarificação por flotação da água em estudo, sendo que as melhores condições de floculação foram aquelas que conduziram à formação, em sua maioria, de partículas floculadas com diâmetro médio de Feret acima de 300 µm; ii) os menores valores residuais dos parâmetros analisados na água em estudo foram alcançados com o emprego da Condição 2 de floculação (T=17 min/G=60 s-1) associada a uma concentração em massa de ar (Cb) de 4,8 mg.L-1, entretanto, a FAD foi capaz de operar também com boa eficiência com a utilização de tempo de floculação (T) de 10 minutos; iii) o método e o equipamento desenvolvidos nesta pesquisa para aquisição e análise de imagens demonstraram constituir importantes ferramentas para a obtenção das distribuições de tamanho de flocos e microbolhas de ar.
ABSTRACTThis paper shows the results of a research that aimed to investigate the influence of flocculated particles size on the dissolved air flotation (DAF) efficiency. Special image acquisition method and equipment were developed to characterize the flocculated particles and air microbubbles size distribution in the contact zone outlet of the DAF unit. The trials were carried out with synthetic water (temperature of 26.0±0.5oC; turbidity of 7.5±0.2 NTU; apparent color of 38±1 uC; alkalinity of 29.8±0.6 mgCaCO3.L-1; conductivity of 59.3±0.8 µS.cm-1; UV254nm of 0.128±0.004 cm-1), that it was coagulated by applying 1.9 mg.L-1 of Al3+ (pH 6.6±0.05; 22.5 mg.L-1alum). The results showed that: i) the flocculation conditions interfered directly on the efficiency of DAF process, and the best flocculation conditions were those that conducted to formation of flocculated particles size with Feret mean diameter above 300 µm; ii) the best results were obtained applying Condition 2 of flocculation (T=17 min/G=60 s-1) combined to air mass concentration of 4.8 mg.L-1, however, DAF was also capable of operating with a satisfactory efficiency when applying flocculation time of 10 minutes; iii) the special image acquisition method and equipment developed proved to be an important tool to characterize the flocculated particles and air microbubbles size distribution.
ABSTRACT
O artigo apresenta os resultados de uma pesquisa desenvolvida com o objetivo de avaliar o desempenho de bomba multifásica (mistura de ar e água) aplicada em substituição à câmara de saturação, em sistema de flotação localizado em uma indústria têxtil. Na unidade piloto (taxa de aplicação superficial de clarificação igual a 128,6 ± 10 m.d-1), foi verificado que os melhores resultados em termos de eficiência de remoção de turbidez e cor aparente (eficiência de remoção superior a 95 por cento) foram obtidos nos ensaios realizados com razão de recirculação em torno de 30 por cento associada à composição volumétrica de ar de 13 por cento.
This paper presents the results of a research carried out that aims to evaluate the performance of a multiphase pump (mixture of air and water) applied to replace the saturator chamber in a flotation system located in a textile industry. In the pilot unit (hydraulic surface loading equal to 128.6 ± 10 m.d-1), it was verified that the best results in terms of removal efficiency of turbidity and apparent color (efficiency removal over 95 percent) were obtained for the essays performed with recirculation ratio equal to 30 percent and air supply of 13 percent.
ABSTRACT
O artigo apresenta um método proposto para determinação de tamanho de microbolhas de ar (DTMB) em sistemas de tratamento de água por flotação por ar dissolvido (FAD), utilizando a análise de imagem digital. Adicionalmente, é apresentado um estudo de caso com emprego de unidade em escala piloto. A aquisição das imagens foi realizada com uma câmera digital de 5.1MPixel, acoplada a conjunto de lentes. As imagens de microbolhas foram adquiridas em sistema com escoamento contínuo para eliminar as interferências causadas pela captura de amostras. O tratamento e obtenção das feições foram realizadas com o programa (freeware) "ImageTool". Os resultados apresentaram coerência com os valores reportados na literatura utilizando métodos tradicionais. O sistema mostrou-se eficaz e o método desenvolvido pode constituir ferramenta útil para estudos em outras subáreas de conhecimento.
An image analysis method proposed for assessing bubble size distribution applied to dissolved air flotation (DAF) systems for drinking water treatment is presented. Further, a pilot plant investigation is presented. A digital camera together with a group of lens was used. In order to eliminate samples interferences the images were captured in a continuous flow system working in steady state. The freeware ImageTool was applied for treating and obtaining size distribution. Results were presented in good relationship with traditional methods. The role image system showed to be efficient for image capturing and the proposed method may be an useful tool to other researches areas.