Início / Tratamento de água

Coagulação e floculação

Informe a dose do ensaio de jarros e as dimensões das câmaras para saber quanto coagulante comprar e dosar, se a agitação está na faixa certa e que motor cada agitador precisa.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Pré-dimensionamento
Água bruta
Coagulante

A concentração deve estar na mesma base da dose do ensaio. Se o ensaio foi feito com o produto comercial como vem do fornecedor, use 100%.

Mistura rápida
Floculação mecanizada

Os estágios têm volumes iguais. O gradiente deve cair de um estágio para o seguinte para o floco crescer sem se romper.

—Consumo de coagulante comercial
—

Gradiente de velocidade em cada etapa

Barras claras: faixa recomendada pela referência escolhida. Pontos: G de projeto. Escala logarítmica.

Toque no gráfico para ver os valores.

Potência da mistura rápida conforme a temperatura

Potência na água para manter o G desejado: a água fria é mais viscosa e pede mais potência.

Toque no gráfico para ver os valores.

Etapas de mistura e floculação

O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

Produto ativo: m = Q · dose (kg/h com Q em m³/h e dose em mg/L ÷ 1000); comercial = ativo ÷ concentração; L/h = comercial ÷ massa específica
G = √(P ÷ (μ · V)); P = G² · μ · V; motor = P ÷ η; t = V ÷ Q; Camp = Σ Gᵢ · tᵢ
Viscosidade da água: μ = 2,414 × 10⁻⁵ · 10^(247,8 ÷ (T + 133,15)) Pa·s (T em °C)
Alcalinidade: residual = alcalinidade bruta − k · dose; k = 0,50 (Al₂(SO₄)₃·14H₂O), 0,92 (FeCl₃), 0,75 (Fe₂(SO₄)₃) mg CaCO₃/mg

Hipóteses e limites

  • Potência dissipada uniformemente no volume (mistura completa por estágio); estágios de floculação com volumes iguais. A potência do motor inclui o rendimento informado de agitador, redutor e motor.
  • Faixas: NBR 12216 (mistura rápida com G de 700 a 1100 s⁻¹ em até 5 s; floculação com G de 70 s⁻¹ no primeiro estágio a 10 s⁻¹ no último e 30 a 40 min em floculador mecanizado); AWWA e MWH (G de 600 a 1000 s⁻¹) e Ten States Standards (mistura rápida até 30 s, floculação de pelo menos 30 min).
  • Consumo de alcalinidade estequiométrico; o PAC consome menos (depende da basicidade). A dose ótima depende da água bruta e deve ser revista com novos ensaios de jarros.

Normas e documentos técnicos

  • ABNT NBR 12216:1992: Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público
  • Recommended Standards for Water Works (Ten States Standards), 4.2 Clarification
  • ASTM D2035: Standard Practice for Coagulation-Flocculation Jar Test of Water
  • AWWA. Water Quality and Treatment, 6th ed., McGraw-Hill, 2011
  • MWH. Water Treatment: Principles and Design, 3rd ed., Wiley, 2012
  • Camp, T. R. Flocculation and flocculation basins. Trans. ASCE 120, 1955
  • ABNT NBR 15784: Produtos químicos utilizados no tratamento de água para consumo humano — Efeitos à saúde

Legislação e regulamentos no Brasil

  • Portaria GM/MS nº 888/2021: potabilidade (alumínio e ferro residuais, turbidez)
  • ABNT NBR 15784: requisitos dos produtos químicos para tratamento de água para consumo humano
  • NR-26 e ABNT NBR 14725: sinalização, rotulagem GHS e FDS de produtos químicos
  • NR-6: equipamentos de proteção individual
  • Resolução ANTT nº 5.998/2022: transporte rodoviário de produtos perigosos

Perguntas frequentes

Como transformar a dose do ensaio de jarros em consumo?

Multiplique a vazão pela dose e divida pela concentração do produto. Para 360 m³/h e 30 mg/L de sulfato de alumínio, são 10,8 kg/h de produto ativo; com o líquido a 46% e massa específica de 1,32 kg/L, dá 563 kg/d ou 17,8 L/h na bomba.

Qual o gradiente G recomendado?

Pela NBR 12216, de 700 a 1100 s⁻¹ na mistura rápida, em até 5 s, e na floculação de 70 s⁻¹ no primeiro estágio até 10 s⁻¹ no último, com 30 a 40 min em floculador mecanizado.

Como calcular a potência do agitador?

P = G² · μ · V. Para G de 900 s⁻¹ em 0,5 m³ de água a 20 °C (μ = 1,0 mPa·s), a potência na água é de cerca de 0,41 kW; com 70% de rendimento, o motor comercial é de 0,75 kW.

Por que a alcalinidade importa na coagulação?

O sulfato de alumínio consome cerca de 0,5 mg/L de alcalinidade por mg/L de dose. Com 40 mg/L de alcalinidade e 30 mg/L de dose, sobram 25 mg/L; com água mais branda, o pH cai e é preciso dosar cal.