Determinação dos gradientes de velocidade médios em sistemas de câmaras em série visando atender ao critério do menor tempo de floculação total

Abstract

Neste trabalho foram definidas as combinações escalonadas de gradientes médios de velocidade de floculação em sistemas de câmaras em série e obtidos seus respectivos tempos de floculação total visando atender ao critério do menor tempo de floculação total: nesse sentido foram empregados metologias apresentadas por Argman e Kaufman (1970), Bratby (1981) e Pádua (1994), as quais apresentam modelo de cinética de floculação, metodologia para obtenção dos coeficientes matemáticos por meio de ensaios em escala de laboratório e método para estimativa dos gradientes médios de velocidade de floculação em unidades com escoamento contínuo a partir de ensaios em reatores estáticos. Além disso, foi analisada a sensibilidade do modelo matemático e realizada a aplicação do conjunto obtido pela metodologia concebida por Pádua. Foram obtidos de 15 a 495 combinações de gradiente médio de velocidade de floculação a depender do número de câmaras em série (variando de 2 a 8) resultando em 1.281 combinações distintas, posteriormente foi aplicado a estas combinações 9 diferentes eficiências, resultando em 11.529 valores de floculação total: finalmente aplicou-se uma variação na velocidade de sedimentação (0,5; 2,5 e 5 cm/min) correspondente e diferentes relações entre os coeficientes cinéticos, resultando em 34.587 valores de tempo de floculação total. Foram analisados os percentis desse universo em 5 e 10% para os menores tempos de floculação total, resultando em 1.602 e 3.104 valores respectivamente, com valor mínimo de 2,4 minutos e máximo de 20,1 e 23,8 minutos para percentis de 5 e 10%. Observou-se que o modelo é sensível às variações da razão dos coeficientes cinéticos, quanto maior o valor desta relação menores serão os valores de tempo de floculação. O conjunto de resultados pode ser aplicado à metodologia concebida para obtenção de valores ótimos de tempo de floculação total...

In this paper the scaled average velocity gradients flocculation in camera systems in series and obtained respective times total flocculation combinations were set to meet the criterion of shorter total flocculation were accrodingly employed methodologies presented by Argman and Kaufman (1970), Bratby (1981) and Padua (1994), which have kinetic flocculation method for obtaining the mathematical model coefficients by tests on laboratory scale and method for the estimation of average velocity gradients flocculation units with flow continuous from tests in static reactors. Furthermore, we analyzed the sensibility of the mathematical model and realized the application of the methodology devised jointly obtained by Padua. Were obtained from 15-495 combinations average velocity gradient flocculation depending on the serial number of cameras (varying from 2 to 8), resulting in 1281 different combinations subsequently was applied to nine different combinations of these efficiencies, resulting in 11529 values total time of flocculations, and finally applied to a change in sedimentation rate (0,5, 2.5 and 5 cm/min) corresponding to different relationships between the kinetic coefficients, resulting in 34587 values for total time of flocculation. We analyzed the percentiles of this universe in 5 and 10% for the lowest times total flocculation, resulting in 1602 and 3104 values, respectively, with minimum maximum of 20.1 and 23.8 minutes value of 2.4 minutes and for percentiles of 5 and 10%. It was observed that the model is sensitive to variations of the ratio of the kinetic coefficients, the larger value of this ratio will be smalller time values flocculation. The result set can be applied to the methodology designed to obtain optimal values of total flocculation time, cheking different situations from those observed when the isolated application of the methodology, experiencing a reduction in total time of flocculation in the comparative methods