O tratamento de água é um dos pilares invisíveis que sustentam a indústria, o saneamento e a vida nas cidades. Por trás da água límpida que chega aos reservatórios ou aos processos produtivos, existe uma sequência de fenômenos físicos e químicos que precisam acontecer com precisão absoluta.
Entre todas as etapas, duas se destacam como o coração do processo: a coagulação e a floculação.
Esses dois estágios marcam o momento em que a água bruta, cheia de partículas invisíveis, coloidais e eletricamente carregadas, começa a ser transformada em um fluido claro e estável.
Na Vallair, entendemos que a qualidade dessa transformação depende tanto da ciência química quanto da precisão da engenharia de dosagem. É essa integração que garante resultados previsíveis, custos controlados e segurança operacional.
Onde tudo começa: a coagulação
A água captada de rios, poços ou represas contém partículas minúsculas, com carga elétrica superficial que as mantém suspensas. É por isso que, mesmo após repouso, a água continua turva.
O papel da coagulação é justamente neutralizar essas cargas elétricas, permitindo que as partículas se aproximem e comecem a se agrupar.
Esse efeito é obtido com a adição de coagulantes metálicos, geralmente à base de alumínio ou ferro. Os mais comuns são o sulfato de alumínio (Al₂(SO₄)₃·14H₂O), o cloreto férrico (FeCl₃) e o policloreto de alumínio (PAC).
Quando dissolvidos em água, eles reagem com a alcalinidade natural (bicarbonatos) e formam compostos insolúveis, hidróxidos metálicos, que funcionam como uma espécie de “rede” microscópica, capaz de capturar impurezas.
As principais reações envolvidas podem ser representadas assim:
- Sulfato de alumínio:
Al₂(SO₄)₃·14H₂O + 3 Ca(HCO₃)₂ → 2 Al(OH)₃↓ + 3 CaSO₄ + 6 CO₂↑ + 14 H₂O
- Cloreto férrico:
FeCl₃ + 3 Ca(HCO₃)₂ → Fe(OH)₃↓ + 3 CaCl₂ + 6 CO₂↑ + 3 H₂O
Essas reações consomem parte da alcalinidade da água e liberam dióxido de carbono, o que pode reduzir o pH, tornando a água ácida.
Por isso, o processo exige controle químico constante, um desafio que só pode ser superado com dosagem precisa e estável dos reagentes.
Resumindo, podemos entender a coagulação como o processo que permite que partículas pequenas e leves que antes se repeliam, passem a se atrair e se juntar, formando conjunto maiores e mais densas, denominados microflocos.
Na Vallair, a bomba peristáltica é a principal solução para essa fase devido a sua praticidade e robustez que garante total compatibilidade química, inclusive com produtos corrosivos como alúmen e PAC. Isso se deve ao fato de somente o mangote da bomba entrar em contato com o produto bombeado.
Além disso, o fluxo contínuo e controlável permite que o coagulante se disperse de forma homogênea no misturador rápido, um tanque de alta energia, onde a reação acontece muito rápido, tipicamente 5 a 60 s, característica de escoamentos com gradiente de velocidade G de 600 a 1.000 s⁻¹.
Essa precisão na dosagem evita variações bruscas de pH e garante o início correto da clarificação.
Mas antes que o coagulante chegue ao ponto de dosagem, é preciso recebê-lo e transferi-lo de forma segura. É aqui que entram as bombas pneumáticas da Vallair, amplamente utilizadas para descarregamento de produtos químicos, como PAC ou soluções de sulfato de alumínio, diretamente de tambores, contêineres IBC ou caminhões-tanque para os tanques de preparo.
Essas bombas resistem a fluidos agressivos, operam a seco sem danos e oferecem simplicidade de manutenção, sendo ideais para operações intermitentes de transferência.
A floculação: quando o invisível se torna visível
Depois que as partículas foram desestabilizadas na coagulação, elas passam a uma nova fase: a floculação.
Aqui, o objetivo é transformar os microflocos gerados na coagulação em flocos ainda maiores, mais densos e mais resistentes, capazes de sedimentar na decantação.
Essa etapa ocorre em tanques com agitação lenta e controlada, geralmente divididos em compartimentos com energia decrescente. Essa estratégia é chamada de floculação com gradiente decrescente, ou seu termo em inglês, tapered flocculation.
Nos primeiros estágios, a agitação ainda é moderada (G de 60 a 80 s⁻¹), estimulando as colisões entre partículas. À medida que os flocos crescem, a energia diminui (G de 20 a 30 s⁻¹), permitindo que se consolidem. O tempo total de floculação pode variar entre 10 e 30 minutos, dependendo da temperatura e do tipo de coagulante utilizado.
A temperatura e o pH influenciam diretamente a qualidade dos flocos: em águas frias, as reações químicas são mais lentas, e fora das faixas ideais de pH (5,5 a 7,5 para alumínio e 4,5 a 8,5 para ferro), os flocos se tornam frágeis e de difícil sedimentação.
Durante essa etapa, muitas ETAs utilizam polímeros auxiliares de floculação, substâncias catiônicas, aniônicas ou não iônicas que funcionam como “pontes químicas” entre partículas e microflocos.
Basicamente, enquanto a coagulação remove o que impede as partículas de se aproximarem, a floculação promove a aglomeração delas. As duas etapas se complementam: a primeira cria as condições químicas, e a segunda transforma essas condições em resultados visíveis, com a formação de flocos estáveis e sedimentáveis.
Esses polímeros aumentam a resistência dos flocos e aceleram a sedimentação. Contudo, exigem dosagem extremamente precisa: em excesso, podem reestabilizar as partículas e comprometer a clarificação.
A dinâmica dessas etapas pode ser observada na figura a seguir, que ilustra o papel do coagulante e do floculante no processo de clarificação da água.
É nesse ponto que a engenharia Vallair volta a ser protagonista. As bombas peristálticas Vallair são amplamente utilizadas para dosagem de polímeros líquidos, pois garantem fluxo suave e sem cisalhamento, preservando as longas cadeias moleculares desses compostos.
Quando o polímero é dosado de forma estável, a floculação ocorre com uniformidade e previsibilidade.
Já para a transferência dos polímeros concentrados dos contêineres de armazenamento para o tanque de preparo ou o skid de dosagem, as bombas pneumáticas da Vallair são a escolha natural. Elas movimentam fluidos viscosos e sensíveis sem gerar espuma, nem ruptura da estrutura química.
O resultado é uma operação segura, limpa e com manutenção mínima, perfeita para produtos de alto custo, como os polímeros.
As bombas centrífugas Vallair, por sua vez, são aplicadas como apoio nos sistemas de preparo, para transferência de soluções químicas diluídas entre tanques. Seu corpo em termoplástico reforçado oferece compatibilidade com soluções alcalinas e ácidas, com excelente eficiência energética.
Durante a floculação, os hidróxidos metálicos formados anteriormente (como Al(OH)₃ ou Fe(OH)₃) agem como “esponjas” microscópicas. À medida que a água se move lentamente, essas estruturas capturam partículas menores e se agrupam, formando flocos visíveis, semelhantes a pequenas nuvens suspensas.
Quando o processo é bem ajustado, esses flocos se tornam densos, compactos e uniformes, prontos para decantar.
Um equilíbrio delicado entre química e mecânica: energia demais quebra o floco, energia de menos impede sua formação.
O equilíbrio químico: correção de pH e alcalinidade
Durante a coagulação, parte da alcalinidade da água é consumida, o que pode reduzir o pH e comprometer o desempenho do coagulante. Por isso, a correção do pH é uma etapa complementar essencial.
Quando o pH cai abaixo da faixa ideal, adiciona-se cal hidratada (Ca(OH)₂) ou soda cáustica (NaOH), reagindo com os íons ácidos e restaurando o equilíbrio químico da água.
A reação básica de neutralização pode ser representada por:
H⁺ + OH⁻ → H₂O
Para essa função, a bomba peristáltica da Vallair mais uma vez se destaca. Ela permite dosar o leite de cal, um fluido abrasivo, ou soluções concentradas de soda cáustica com precisão e segurança. O tubo peristáltico isolado protege o sistema contra corrosão e reduz custos de manutenção.
Em sistemas de menor porte, onde as vazões de dosagem são de até 110 L/h, a Vallair também disponibiliza bombas dosadoras eletromagnéticas, ideais para aplicações com soluções diluídas de coagulantes, PAC ou hipoclorito de sódio.
Elas são compactas e de fácil automação, inclusive, o modelo Tekna TPR possui medidor pH/redox embutido, o que permite o ajuste automático da dosagem, oferecendo excelente precisão e representam uma alternativa econômica para ETAs de pequeno e médio porte.
Quando engenharia e processo caminham juntos
Cada etapa do tratamento de água, da coagulação à floculação, é uma interação constante entre reação química e controle hidráulico. A diferença entre uma ETA eficiente e uma instável está, muitas vezes, em detalhes quase invisíveis: a homogeneidade da mistura, o ponto exato de dosagem, o pH mantido no intervalo correto.
E é justamente nesses detalhes que a engenharia Vallair faz diferença.
Ao oferecer bombas peristálticas, pneumáticas, eletromagnéticas e centrífugas dentro de um portfólio integrado, a Vallair não apenas fornece equipamentos, fornece controle de processo.
Cada bomba é dimensionada conforme o tipo de fluido, faixa de vazão e ambiente operacional, com materiais construtivos selecionados para suportar o ataque químico e as condições do tratamento.
O resultado é um sistema coeso, confiável e econômico, que transforma teoria de laboratório em desempenho real.
Conclusão: eficiência é integração
A clarificação da água é um processo onde química, engenharia e precisão operam em harmonia.
Coagular e flocular não é apenas misturar reagentes, é equilibrar reações químicas rápidas, controlar energia mecânica e manter a estabilidade operacional ao longo do tempo.
A Vallair entende que esse equilíbrio depende da confiabilidade da dosagem e da compatibilidade dos materiais. Por isso, suas bombas e sistemas de dosagem são projetados para atuar com precisão e segurança em todas as etapas: da dosagem de coagulantes ao preparo de polímeros, da correção de pH à transferência de produtos químicos.
É essa integração que transforma água bruta em um recurso controlado, previsível e seguro.
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