SULFATO DE ALUMÍNIO ADQUIRIDO NA FORMA SÓLIDA. SULFATO DE ALUMÍNIO ADQUIRIDO NA FORMA LÍQUIDA...

SULFATO DE ALUMÍNIO ADQUIRIDO NA FORMA SÓLIDA

SULFATO DE ALUMÍNIO ADQUIRIDO NA FORMA SÓLIDA

SULFATO DE ALUMÍNIO ADQUIRIDO NA FORMA LÍQUIDA

Dosagens de coagulante: (5 mg/l a 100 mg/l)

Produto adquirido na forma líquidaCaminhão tanquePureza: 50 %Massa Específica: 1.300 kg/m3

SULFATO DE ALUMÍNIO ADQUIRIDO NA FORMA LIQUIDA

SULFATO DE ALUMÍNIO ADQUIRIDO NA FORMA LIQUIDA

SULFATO FÉRRICO ADQUIRIDO NA FORMA LÍQUIDA

Dosagens de coagulante: (8 mg/l a 80 mg/l)

Produto adquirido na forma líquidaCaminhão tanquePureza: 42 %Massa Específica: 1.500 kg/m3

CLORETO FÉRRICO ADQUIRIDO NA FORMA LÍQUIDA

Dosagens de coagulante: (5 mg/l a 70 mg/l)

Produto adquirido na forma líquidaCaminhão tanquePureza: 35 %Massa Específica: 1.400 kg/m3

CLORETO E SULFATO FÉRRICO ADQUIRIDO NA FORMA LIQUIDA

CLORETO E SULFATO FÉRRICO ADQUIRIDO NA FORMA LIQUIDA

CLORETO E SULFATO FÉRRICO ADQUIRIDO NA FORMA LIQUIDA

CLORETO E SULFATO FÉRRICO ADQUIRIDO NA FORMA LIQUIDA

CLORETO E SULFATO FÉRRICO ADQUIRIDO NA FORMA LIQUIDA

O PROCESSO DE COAGULAÇÃO

Compressão da dupla camada

342)(SOAl 2

4

3 .3.2 SOAl

3FeCl ClFe .33

342)(SOFe 2

4

3 .3.2 SOFe

O PROCESSO DE COAGULAÇÃO

Porque a compressão da dupla camada Porque a compressão da dupla camada é incompleto no que tange à explicação é incompleto no que tange à explicação do mecanismo de desestabilização de do mecanismo de desestabilização de partículas coloidais ?partículas coloidais ?

São desprezados os efeitos entre o São desprezados os efeitos entre o coagulante e o solvente, bem como coagulante e o solvente, bem como da partícula coloidal e o solventeda partícula coloidal e o solvente

COAGULAÇÃO: REAÇÕES QUÍMICASALUMÍNIO

OHAl2

3 HAlOH 2

OHAlOH2

2 HAlOH2

OHAlOH22

HOHAlSólido3

OHOHAlSólido 23 HAlOH

4

342)(SOAl 2

4

3 .3.2 SOAl

COAGULAÇÃO: REAÇÕES QUÍMICAS

FERRO

OHFe2

3 HFeOH 2

OHFeOH2

2 HFeOH2

OHFeOH22

HOHFeSólido3

OHOHFeSólido 23 HFeOH

4

3FeCl ClFe .33

342)(SOFe 2

4

3 .3.2 SOFe

DIAGRAMA DE SOLUBILIDADE DO FERRO E ALUMÍNIO EM MEIO AQUOSO

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Lo

g (A

l ou

Fe)

pH

Fe Total

Al Total

VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO

Solvente Coagulante

Colóide

Dispositivos hidráulicos

• Calhas ParshallCalhas Parshall

• Vertedores Vertedores retangularesretangulares

• Malhas difusorasMalhas difusoras

• InjetoresInjetores

PROCESSO DE COAGULAÇÃO

PROCESSO DE COAGULAÇÃOVERTEDORES RETANGULARES

PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL

PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CARAGUATATUBA

PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CARAGUATATUBA

PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CARAGUATATUBA

PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO

PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO

PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO

PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO

Dispositivos mecânicos

•Agitadores Agitadores mecânicosmecânicos•TurbinasTurbinas•Hélice propulsoraHélice propulsora

PROCESSO DE COAGULAÇÃO

SISTEMAS DE AGITAÇÃOESCOAMENTO AXIAL E RADIAL

SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL E RADIAL

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA ALTO DA BOA VISTA

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA ALTO DA BOA VISTA

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA ALTO DA BOA VISTA

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA ALTO DA BOA VISTA

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA ALTO DA BOA VISTA

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA GUARAÚ (SABESP)

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA GUARAÚ (SABESP)

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA GUARAÚ (SABESP)

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA GUARAÚ (SABESP)

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA RIO GRANDE (SABESP)

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA RIO GRANDE (SABESP)

PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA RIO GRANDE (SABESP)

CONCEITO: GRADIENTE DE VELOCIDADE

vdFdPot

.

vdAdydydv

vdAdPot

.....

dydydv

dAdPot

...

dzdydxdydv

dPot

....

dzdydxdydv

dydv

dPot

.....

dydydv

v .

dx

dy

dzv

dzdydxdydv

dydv

dPot

.....

dzdydxdydv

dPot

....2

dydv

G

dzdydxGdPot

.... 2

ol

ot

VP

G.

CONCEITO: GRADIENTE DE VELOCIDADE

dydydv

v .

dx

dy

dzv

dydv

Gol

ot

VP

G.

G=Gradiente de velocidade (s-1)

holol

otH

VHQ

VP

G

.

....

.

LHV

VHAV

VHQ

Golol

.

...

......

CONCEITO: GRADIENTE DE VELOCIDADE

dydydv

v .

dx

dydz

v

Agitadores de fluxo radialvFP

aot.

2

... 2vACF pd

a

2

... 3vACP pd

ot

Agitadores de fluxo axial53 ... DnKP

Tot

Fa=força de arraste (N)v=velocidade (m/s)Cd=coeficiente de arrasteAp=área projetadan=rotação (rps)D=diâmetro do rotor (m)P=Potência (W)

CÁLCULO DO GRADIENTE DE VELOCIDADE

Agitadores de fluxo axial53 ... DnKP

Tot

Fa=força de arraste (N)v=velocidade (m/s)Cd=coeficiente de arrasteAp=área projetadan=rotação (rps)D=diâmetro do rotor (m)P=Potência (W)

ol

ot

VP

G.

Tipo de rotor Valor de KT

Hélice propulsora marítima (3 hélices)

0,87

Turbina (seis palhetas retas) 5,75

Turbina (seis palhetas curvas) 4,80

Turbina com quatro palhetas inclinadas a 450

1,27

Turbina com quatro palhetas inclinadas a 320

1,0 a 1,2

Turbina com seis palhetas inclinadas a 450

1,63

CÁLCULO DO GRADIENTE DE VELOCIDADE

5,55 aKT

SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO RADIAL

53 ... DnKP Tot

0,25,1 aKT

SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO RADIAL

53 ... DnKP Tot

8,05,0 aKT

SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL

53 ... DnKP Tot

3,12,1 aKT

SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL

53 ... DnKP Tot

4,03,0 aKT

SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL

53 ... DnKP Tot

Gradiente de velocidade 1.000 s-1

Mecanismo de coagulação por adsorção-neutralização

Gradiente de velocidade 300 s-1

Mecanismo de coagulação por varredura

Tempo de detenção hidráulico 30 s

UNIDADES DE MISTURA RÁPIDADIMENSIONAMENTO

Vazão: 1,0 m3/sVerificação do gradiente de velocidade

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Seleção da Calha Parshall

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

EQUAÇÃO DE DESCARGA

Largura da Calha Largura da Calha ParshallParshall

KK nn

PolegadPolegadasas

MetrosMetros

3”3” 0,0750,075 3,7043,704 0,6460,646

6”6” 0,1500,150 1,8421,842 0,6360,636

9”9” 0,2290,229 1,4861,486 0,6330,633

1’1’ 0,3050,305 1,2761,276 0,6570,657

1,5’1,5’ 0,4600,460 0,9660,966 0,6500,650

nQKH .

EQUAÇÃO DE DESCARGA

Largura da Calha Largura da Calha ParshallParshall

KK nn

PolegadPolegadasas

MetrosMetros

2’2’ 0,6100,610 0,7950,795 0,6450,645

3’3’ 0,9150,915 0,6080,608 0,6390,639

4’4’ 1,2201,220 0,5050,505 0,6340,634

5’5’ 1,5251,525 0,4360,436 0,6300,630

6’6’ 1,8301,830 0,3890,389 0,6270,627

8’8’ 2,4002,400 0,3240,324 0,6230,623

nQKH .

Equação de descarga:

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

639,0.608,0 QHa mHa 608,0

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo da largura na secção de medida

cmWWDD 3,1355,915,912,157.32

.32

'

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo da velocidade na secção de

medida

smHDQ

AQ

Va

a /22,1'.

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALLCálculo da energia total disponível

mNgV

HE aaa 913,0229,0

81,9.222,1

608,0.2

22

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo do ângulo fictício

723,0

)..67,0.(

.)cos(

23

aEgW

Qg o8,136

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo da velocidade da água no

início do ressalto

smEg

V a /42,33..2

.3

cos.221

1

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo da altura de água no início do ressalto

gV

yEEE aa .2

21

11 mgV

Ey a 317,0.2

21

1

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo do número de

Froude

94,1. 1

11

ygV

Fr mFy

y r 726,01.81.2

21

13

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo da profundidade no final do

trecho divergente

mKNyy 572,032

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo da velocidade no final do

trecho divergente

smCyQ

AQ

V /43,1.2

2

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo da perda de carga no ressalto

hidráulico

33 yNHHHyNH aa

mH 111,0

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL

Cálculo do tempo de residência médio no trecho divergente

sVV

G

V

G parshall

m

parshallh 38,0

221

DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL 11/05/2012

Cálculo do gradiente de velocidade

1527.1.

.

sH

Gh