VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO
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VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO
Solvente Coagulante
Colóide
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Dispositivos hidráulicos
• Calhas ParshallCalhas Parshall
• Vertedores Vertedores retangularesretangulares
• Malhas difusorasMalhas difusoras
• InjetoresInjetores
PROCESSO DE COAGULAÇÃO
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOVERTEDORES RETANGULARES
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CARAGUATATUBA
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CARAGUATATUBA
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CARAGUATATUBA
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOCALHAS PARSHALL ETA CAMPOS DO JORDÃO
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Dispositivos mecânicos
•Agitadores Agitadores mecânicosmecânicos•TurbinasTurbinas•Hélice propulsoraHélice propulsora
PROCESSO DE COAGULAÇÃO-06/09
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SISTEMAS DE AGITAÇÃOESCOAMENTO AXIAL E RADIAL
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SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL E RADIAL
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA ALTO DA BOA VISTA
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA ALTO DA BOA VISTA
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA ALTO DA BOA VISTA
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA ALTO DA BOA VISTA
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA GUARAÚ (SABESP)
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA GUARAÚ (SABESP)
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA GUARAÚ (SABESP)
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA GUARAÚ (SABESP)
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA RIO GRANDE (SABESP)
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA RIO GRANDE (SABESP)
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PROCESSO DE COAGULAÇÃOETA RIO GRANDE (SABESP)
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CONCEITO: GRADIENTE DE VELOCIDADE
vdFdPot
.
vdAdydydv
vdAdPot
.....
dydydv
dAdPot
...
dzdydxdydv
dPot
....
dzdydxdydv
dydv
dPot
.....
dydydv
v .
dx
dy
dzv
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dzdydxdydv
dydv
dPot
.....
dzdydxdydv
dPot
....2
dydv
G
dzdydxGdPot
.... 2
ol
ot
VP
G.
CONCEITO: GRADIENTE DE VELOCIDADE
dydydv
v .
dx
dy
dzv
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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
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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
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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
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5,55 aKT
SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO RADIAL
53 ... DnKP Tot
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0,25,1 aKT
SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO RADIAL
53 ... DnKP Tot
![Page 31: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/31.jpg)
8,05,0 aKT
SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL
53 ... DnKP Tot
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3,12,1 aKT
SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL
53 ... DnKP Tot
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4,03,0 aKT
SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL
53 ... DnKP Tot
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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
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Vazão: 1,0 m3/sVerificação do gradiente de velocidade
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
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Seleção da Calha Parshall
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
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DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
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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 .
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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 .
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Equação de descarga:
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
639,0.608,0 QHa mHa 608,0
![Page 41: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/41.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo da largura na secção de medida
cmWWDD 3,1355,915,912,157.32
.32
'
![Page 42: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/42.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo da velocidade na secção de
medida
smHDQ
AQ
Va
a /22,1'.
![Page 43: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/43.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALLCálculo da energia total disponível
mNg
VHE a
aa 913,0229,081,9.2
22,1608,0
.2
22
![Page 44: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/44.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo do ângulo fictício
723,0
)..67,0.(
.)cos(
23
aEgW
Qg o8,136
![Page 45: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/45.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo da velocidade da água no
início do ressalto
smEg
V a /42,33..2
.3
cos.221
1
![Page 46: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/46.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo da altura de água no início
do ressalto
gV
yEEE aa .2
21
11 mg
VEy a 317,0
.2
21
1
![Page 47: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/47.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo do número de Froude
94,1. 1
11
ygV
Fr mFy
y r 726,01.81.2
21
13
![Page 48: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/48.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo da profundidade no final do
trecho divergente
mKNyy 572,032
![Page 49: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/49.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo da velocidade no final do
trecho divergente
smCy
QAQ
V /43,1.2
2
![Page 50: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/50.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo da perda de carga no ressalto
hidráulico
33 yNHHHyNH aa
mH 111,0
![Page 51: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/51.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL
Cálculo do tempo de residência médio no trecho divergente
sVV
G
V
G parshall
m
parshallh 38,0
221
![Page 52: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/52.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS PARSHALL Cálculo do gradiente de velocidade
1527.1.
.
sH
Gh
![Page 53: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/53.jpg)
FLOCULAÇÃO
IntroduçãoMecanismos de transporteFloculação PericinéticaFloculação OrtocinéticaFloculação por Sedimentação
Diferencial
![Page 54: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/54.jpg)
FLOCULAÇÃO
Gradientes de VelocidadeCinética de Floculação de
Suspensões ColoidaisAgregação e RupturaConcepção de Sistemas de
Floculação Exercício
![Page 55: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/55.jpg)
TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO
Manancial Coagulação Floculação Sedimentação
FiltraçãoDesinfecçãoFluoretaçãoCorreção de pH
Água Final
Age
nte
oxid
ante
CA
P
Coa
gula
nte
Alc
alin
izan
te
Age
nte
oxid
ante
Pol
ímer
o
Polímero Agente oxidante
Agente oxidante
Flú
or
Alcalinizante
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FLOCULAÇÃO
![Page 57: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/57.jpg)
DISTRIBUIÇÃO DE TAMANHO DE PARTÍCULAS EM ÁGUAS NATURAIS
1 1 mm
1010-3-3 mm
Partículas Partículas coloidaiscoloidais
Partículas emPartículas emsuspensãosuspensão
Partículas Partículas dissolvidasdissolvidas
TurbidezTurbidez Cor aparenteCor aparente SSTSST
Cor realCor real SDTSDT Compostos Compostos dissolvidosdissolvidos 0,45 0,45
mm
![Page 58: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/58.jpg)
COAGULANTES EMPREGADOS EM ENGENHARIA AMBIENTAL
Sulfato de alumínio (sólido ou líquido) Cloreto férrico (líquido) Sulfato férrico (líquido) Cloreto de polialumínio (sólido ou líquido) Coagulantes orgânicos catiônicos (sólido ou
líquido)
![Page 59: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/59.jpg)
DOSAGENS DE COAGULANTE USUALMENTE EMPREGADOS NO
TRATAMENTO DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO
Sulfato de alumínio (5 mg/l a 100 mg/l) Cloreto férrico (5 mg/l a 70 mg/l) Sulfato férrico (8 mg/l a 80 mg/l) Coagulantes orgânicos catiônicos (1 mg/l a 4
mg/l)
![Page 60: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/60.jpg)
FLOCULAÇÃO
Definição: É um processo físico no qual as partículas coloidais são colocadas em contato umas com as outras, de modo a permitir o aumento do seu tamanho físico, alterando, desta forma, a sua distribuição granulométrica
![Page 61: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/61.jpg)
FLOCULAÇÃO
Partículas Choques Agregação
Processo Físico(Transporte)
Estabilidade do Colóide(Coagulação)
![Page 62: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/62.jpg)
FLOCULAÇÃO:OBJETIVO
Diâmetro das partículas
Fre
qu
ênci
a re
lati
vaÁgua bruta
Água coaguladaÁgua floculada
Diâmetro crítico
dp > dc Partículas sedimentáveis
![Page 63: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/63.jpg)
COALESCÊNCIA E FLOCULAÇÃO
Coalescência
Floculação
![Page 64: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/64.jpg)
FLOCULAÇÃOMECANISMOS DE TRANSPORTE
•Floculação Pericinética (Movimento Floculação Pericinética (Movimento Browniano)Browniano)
As partículas coloidais apresentam um As partículas coloidais apresentam um movimento aleatório devido ao seu contínuo movimento aleatório devido ao seu contínuo bombardeamento pelas moléculas de água. A bombardeamento pelas moléculas de água. A energia propulsora da floculação pericinética é energia propulsora da floculação pericinética é a energia térmica do fluído.a energia térmica do fluído.
![Page 65: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/65.jpg)
•Floculação Ortocinética (Gradientes de Floculação Ortocinética (Gradientes de Velocidade)Velocidade)
As partículas são colocadas em contato umas As partículas são colocadas em contato umas com as outras através do movimento do fluído com as outras através do movimento do fluído (Presença de gradientes de velocidade).(Presença de gradientes de velocidade).
FLOCULAÇÃOFLOCULAÇÃOMECANISMOS DE TRANSPORTEMECANISMOS DE TRANSPORTE
![Page 66: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/66.jpg)
FLOCULAÇÃOMECANISMOS DE TRANSPORTE
•Floculação por Sedimentação DiferencialFloculação por Sedimentação Diferencial
Partículas coloidais com velocidades distintas Partículas coloidais com velocidades distintas podem chocar-se umas com as outras em um podem chocar-se umas com as outras em um elemento de volume.elemento de volume.
![Page 67: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/67.jpg)
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
![Page 68: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/68.jpg)
PROCESSO DE FLOCULAÇÃO
Floculadores hidráulicos
•Floculadores hidráulicos de fluxo horizontalFloculadores hidráulicos de fluxo horizontal•Floculadores hidráulicos de fluxo verticalFloculadores hidráulicos de fluxo vertical•Floculador AlabamaFloculador Alabama•Floculadores em meio porosoFloculadores em meio poroso
![Page 69: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/69.jpg)
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOFLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 70: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/70.jpg)
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOFLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 71: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/71.jpg)
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOFLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 72: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/72.jpg)
ETA DUARTINA (SABESP)FLOCULADOR DE FLUXO
HORIZONTAL
![Page 73: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/73.jpg)
ETA SANTA ISABEL FLOCULADOR DE FLUXO
HORIZONTAL
![Page 74: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/74.jpg)
ETA SANTA ISABEL FLOCULADOR DE FLUXO
HORIZONTAL
![Page 75: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/75.jpg)
ETA RIBEIRÃO DA ESTIVAFLOCULADOR DE FLUXO VERTICAL
![Page 76: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/76.jpg)
ETA RIBEIRÃO DA ESTIVAFLOCULADOR DE FLUXO VERTICAL
![Page 77: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/77.jpg)
ETA RIBEIRÃO DA ESTIVAFLOCULADOR DE FLUXO VERTICAL
![Page 78: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/78.jpg)
ETA ALDEIA DA SERRAFLOCULADOR ALABAMA
![Page 79: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/79.jpg)
ETA ALDEIA DA SERRAFLOCULADOR ALABAMA
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ETA ALDEIA DA SERRAFLOCULADOR ALABAMA
![Page 81: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/81.jpg)
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOFLOCULADORES ALABAMA
![Page 82: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/82.jpg)
PROCESSO DE FLOCULAÇÃO
• Dispositivos mecânicosDispositivos mecânicos
•Agitadores de fluxo radialAgitadores de fluxo radial•Agitadores de fluxo axialAgitadores de fluxo axial•Agitadores de fluxo radial e axialAgitadores de fluxo radial e axial
![Page 83: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/83.jpg)
SISTEMAS DE AGITAÇÃOESCOAMENTO AXIAL E RADIAL
![Page 84: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/84.jpg)
SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL E RADIAL
![Page 85: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/85.jpg)
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOETA ALTO TIÊTE (SABESP)
![Page 86: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/86.jpg)
PROCESSO DE FLOCULAÇÃOETA ALTO TIÊTE (SABESP)
![Page 87: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/87.jpg)
Agitadores de fluxo radialvFP
aot.
2
... 2vACF pd
a
2
... 3vACP pd
ot
Agitadores de fluxo axial
53 ... DnKPTot
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
![Page 88: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/88.jpg)
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
![Page 89: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/89.jpg)
UNIDADES DE FLOCULAÇÃODIMENSIONAMENTO
Gradientes de velocidade situados entre 80 s-1 e 20 s-1
Gradientes de velocidade escalonados e decrescentes de montante para jusante
03 a 05 câmaras de floculação em série Tempo de detenção hidráulico situado entre 20
e 40 minutos (Tratamento convencional)
![Page 90: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/90.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE FLOCULAÇÃO
Vazão: 1,0 m3/sDimensionamento de floculadores
hidráulicos de fluxo verticalDimensionamento de sistemas de
floculação mecanizados
![Page 91: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/91.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Condicionantes de Projeto Tempo de detenção hidráulico = 30 minutos Sistema de floculação composto por três
câmaras em série, com gradientes de velocidade escalonados (70 s-1, 50 s-1 e 20 s-1)
![Page 92: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/92.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
Profundidade da lâmina líquida=4,5 m Número de decantadores=04 Largura do decantador=12,0 m Será admitido que uma das dimensões do
floculador é conhecido, sendo esta função da largura do decantador
![Page 93: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/93.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 94: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/94.jpg)
Cálculo do volume do floculador
33 450min/60.min30./25,0. mssmQV hf
Cálculo da área superficial do Cálculo da área superficial do floculador floculador
2100 m
h
VA fS
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 95: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/95.jpg)
Cálculo da largura do floculador
mBA
Bd
Sf 33,8
12100
Portanto, será admitido um floculador Portanto, será admitido um floculador com largura total de 8,4 m, tendo cada com largura total de 8,4 m, tendo cada canal uma largura individual de 2,8 canal uma largura individual de 2,8 metrosmetros
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 96: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/96.jpg)
FloculadorDecantador convencional 12,0 m
8,4 m
2,8 m
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 97: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/97.jpg)
Cálculo do número de espaçamentos entre chicanas em cada câmara de floculação
32
...
.045,0 hQGLa
n
n=número de espaçamentosn=número de espaçamentos a=largura do canal do floculador em a=largura do canal do floculador em
metrosmetros L=comprimento do floculador em metrosL=comprimento do floculador em metros G=gradiente de velocidade em sG=gradiente de velocidade em s-1-1
Q=vazão em mQ=vazão em m33/s/s hh=tempo de detenção hidráulico em =tempo de detenção hidráulico em
minutosminutos
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 98: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/98.jpg)
Cálculo do espaçamento entre chicanas
nL
e
Cálculo das velocidades nos trechos Cálculo das velocidades nos trechos retos e curvas 180retos e curvas 180oo
eB
QV
f .1 12 .32VV
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 99: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/99.jpg)
Quadro resumo dos cálculos iniciais
Canal G (s-1) n e (m) V1 (m/s) V2 (m/s)
1 70 43 0,28 0,32 0,22
2 50 35 0,35 0,26 0,17
3 20 19 0,63 0,14 0,094
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 100: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/100.jpg)
Cálculo da extensão dos canais
1.VL ht
Cálculo do Raio HidráulicoCálculo do Raio Hidráulico
eBeB
RH
.2.
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 101: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/101.jpg)
Cálculo das perdas de carga localizadasCálculo das perdas de carga localizadas
2
32.
.
HRA
nQj LjHd .
Cálculo das perdas de carga distribuídas
g
VnVnH l .2
.1. 22
21
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 102: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/102.jpg)
Cálculo do gradiente de velocidade
h
HG
..
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 103: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/103.jpg)
Quadro resumo dos cálculos finais Canal G (s-1) L (m) Rh Hd (cm) Hl (cm) HT (cm) G
1 70 192 0,127 5,17 32,8 38,0 73
2 50 156 0,156 2,04 17,1 19,1 52
3 20 84 0,257 0,017 2,7 2,7 19
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS
![Page 104: VISÃO DINÂMICA DO PROCESSO DE COAGULAÇÃO](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022081501/56813996550346895da12ce5/html5/thumbnails/104.jpg)
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS
Condicionantes de Projeto Tempo de detenção hidráulico = 30 minutos Sistema de floculação composto por três
câmaras em série, com gradientes de velocidade escalonados (70 s-1, 50 s-1 e 20 s-1)
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Profundidade da lâmina líquida=4,5 m Número de decantadores=04 Largura do decantador=12,0 m Será admitido que uma das dimensões do
floculador é conhecido, sendo esta função da largura do decantador
DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES MECANIZADOS