MODELAGEM DO ABRANDAMENTO DA ÁGUA POR PRECIPITAÇÃO DOS ÍONS Ca+2 E Mg+2 E FLOTAÇÃO POR AR DISSOLVIDO

MODELAGEM DO ABRANDAMENTO DA ÁGUA POR PRECIPITAÇÃO DOS ÍONS Ca+2 E Mg+2 E FLOTAÇÃO POR AR DISSOLVIDO

SILVA, B. M.; SILVA, K. G; MACEDO, N. R.; PINHEIRO, R. S.; ROCHA, E. P. A.

Artigo:

A dureza da água (íons Ca+2 e Mg+2, principalmente) é de suma importância para muitas atividades industriais. Os principais problemas relacionados com a dureza são alto consumo de sabão, deposição de sais em membranas e incrustações nas tubulações de caldeiras e trocadores de calor, reduzindo à eficiência dos processos. Os processos tradicionais de abrandamento de águas duras (filtração e troca-iônica), frequentemente apresentam problemas envolvendo retro-lavagens e regeneração de resinas e membranas. Esse trabalho apresenta um estudo do processo de precipitação química dos íons Ca+2 e Mg+2, e separação dos precipitados via flotação por ar dissolvido, onde é desenvolvido um modelo fenomenológico, que traduz o balanço de massa das espécies no sistema combinada as relações de equilíbrio em fase líquida. Além disso, o modelo permite uma análise detalhada da composição das espécies presentes no sistema, para diferentes variáveis operacionais. O código do modelo matemático foi implementado em Scilab 5.3.3. O modelo foi usado para simular o comportamento dinâmico do processo diante de variações nas condições de operação e mostrou estar em concordância com resultados experimentais.

A dureza da água (íons Ca+2 e Mg+2, principalmente) é de suma importância para muitas atividades industriais. Os principais problemas relacionados com a dureza são alto consumo de sabão, deposição de sais em membranas e incrustações nas tubulações de caldeiras e trocadores de calor, reduzindo à eficiência dos processos. Os processos tradicionais de abrandamento de águas duras (filtração e troca-iônica), frequentemente apresentam problemas envolvendo retro-lavagens e regeneração de resinas e membranas. Esse trabalho apresenta um estudo do processo de precipitação química dos íons Ca+2 e Mg+2, e separação dos precipitados via flotação por ar dissolvido, onde é desenvolvido um modelo fenomenológico, que traduz o balanço de massa das espécies no sistema combinada as relações de equilíbrio em fase líquida. Além disso, o modelo permite uma análise detalhada da composição das espécies presentes no sistema, para diferentes variáveis operacionais. O código do modelo matemático foi implementado em Scilab 5.3.3. O modelo foi usado para simular o comportamento dinâmico do processo diante de variações nas condições de operação e mostrou estar em concordância com resultados experimentais.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobec-ic-01-ea-001

Referências bibliográficas

• [1] ALEIXO, L. M., BACCAN, N., GODINHO, O. E. S., STEIN, E. (1988), Introdução a Semimicroanálise Qualitativa. Editora Unicamp, Campinas-SP, 326p.
• [2] AVELINO, S. (1997), Recuperação de proteínas por precipitação e flotação: Polieletrólitos e Éteres de Celulose como precipitantes, FEQ/Unicamp, Campinas – SP (dissertação de mestrado), 150p.
• [3] BENEFIELD, L.D., MORGAN, J. M. (1999), Chemical Precipitation. In: LETTERMAN, R. Water Quality and Treatment: A Handbook of Community Water Supplies. Editora: McGraw-Hill, New York, p 569-628.
• [4] BERGER, P.S., COHN, P. D., COX, M. (1999), Health and Aesthetic Aspects of Water quality. In: LETTERMAN, R. Water Quality and Treatment: A Handbook of Community Water Supplies. Editora: McGraw-Hill, New York, p 50-135.
• [5] BRAGA, B., BARROS, M. T. L., CONEJO, J. G. L., EIGER, S., HESPANHOL, I., JULIANO, N., MIERZWA, J. C., NUCCI, N., PORTO, M., SPENDER, M. (2005), Introdução à Engenharia Ambiental. Editora Pearson, São Paulo- CREMASCO, M. A. (2002), Fundamentos de Transferência de Massa. Editora Unicamp, Campinas-SP, 708p.
• [6] FAGUNDES, T. S. (2010), Uso de Polímero Natural a Base de Amido como Auxiliar de floculação no pós-tratamento de efluentes UASB com Flotação por Ar Dissolvido, EESC/USP, São Carlos – SP (monografia), 111p.
• [7] HESS, A., HORSLEY, M., LOGSDON, G. (1999), Guide to Selection of Water Treatment processes. In: LETTERMAN, R. Water Quality and Treatment: A Handbook of Community Water Supplies. Editora: McGraw-Hill, New York, p 136-161.
• [8] LEITE, J. Y. P., PINHEIRO, V. S. (2009) “Qualidade da Água de Processo usada em Mineração – Estudo de caso da Mina Brejuí” IV Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte e Nordeste de Educação Tecnológica”, Belém-PA. Disponível em: Andlt;connepi2009.ifpa.edu.br/connepi-anais/artigos/182_1954_1845.pdfAndgt;. Acesso em: 28 nov. 2013.
• [9] RODRIGUES, R. T., RUBIO, J., SILVA, R. D. R.. (2010) “Remoção da dureza da água por precipitação dos íons Ca2+ e Mg2+ e flotação por ar dissolvido – Processo P-FAD” XVIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Foz do Iguaçu-PR, ISSN 2178-3659.

Como citar:

SILVA, B. M.; SILVA, K. G; MACEDO, N. R.; PINHEIRO, R. S.; ROCHA, E. P. A.; "MODELAGEM DO ABRANDAMENTO DA ÁGUA POR PRECIPITAÇÃO DOS ÍONS Ca+2 E Mg+2 E FLOTAÇÃO POR AR DISSOLVIDO", p-85-90. In: . São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobec-ic-01-ea-001