Influência do tamanho de flocos e da concentração de ar dissolvido na eficiência da flotação / Influence of flocs size and dissolved air concentration on the efficiency of flotation

RESUMO

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.

ABSTRACT

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.