Ó cloreto de polialumínio (PAC) é um coagulante rápido e robusto para tratamento de água que normalmente melhora a turbidez e a remoção de cor com um pH mais estável do que o alúmen – quando você define a dose por meio de testes em frasco e confirma que o pH/alcalinidade permanece dentro da faixa.
Na prática, o desempenho do PAC tem menos a ver com “uma dose universal” e mais com a correspondência entre o grau do produto, a energia da mistura e as condições da água bruta (turbidez, orgânicos, temperatura, alcalinidade). As seções abaixo enfocam as decisões que geram resultados rapidamente em fábricas reais.
Ó que o policloreto de alumínio resolve no tratamento de água
Ó PAC é usado como coagulante primário para desestabilizar colóides e partículas finas para que possam colidir, crescer em flocos e serem removidos por sedimentação, flotação ou filtração.
Óbjetivos comuns de tratamento onde o PAC é uma boa opção
- Redução rápida da turbidez (incluindo eventos de tempestade de pico elevado)
- Redução de cor e matéria orgânica natural (NÓM) (muitas vezes melhora a filtração a jusante)
- Melhor coagulação com água fria em comparação com alguns coagulantes convencionais
- Remoção de fósforo em muitas etapas de águas residuais e polimento terciário (específico do local)
- Menor volume de lodo do que algumas alternativas (depende da dose e da carga de sólidos)
Uma regra prática: se sua planta apresenta oscilações frequentes de água bruta e você precisa de esclarecimento consistente sem correção agressiva de pH, Ó PAC costuma ser a atualização operacional mais simples .
Como funciona o PAC e por que pode ser mais estável que o alúmen
PAC é um coagulante de alumínio pré-hidrolisado. Comparado com o alúmen, parte da neutralização é “embutida” (frequentemente descrita por basicidade ), por isso tende a criar espécies de alumínio polimérico eficazes rapidamente e com menos choque de pH – especialmente útil quando a alcalinidade é limitada.
Ó que você deve assistir (operacionalmente)
- A neutralização de carga acontece rapidamente, então intensidade e tempo de mistura rápida afetam fortemente os resultados.
- A sobredosagem pode reestabilizar as partículas (“reversão de carga”), criando flocos de pinos e maior turbidez residual.
- A maioria das aplicações coagula bem em uma ampla faixa de pH; o desempenho é geralmente mais forte em condições quase neutras (verifique por teste de jar).
Se você obtiver “bom floco, mas má sedimentação”, a causa geralmente é hidráulica (tempo de mistura/floco) ou controle de dose , não apenas a química.
Escolhendo uma nota de PAC que corresponda ao seu processo
“PAC” não é uma formulação fixa. Os fornecedores fornecem diferentes resistências de alumínio, basicidades e perfis de impurezas. Selecionar primeiro no papel evita meses de perseguição de coagulação inconsistente.
| Parâmetro do produto | O que isso afeta | Orientação prática de seleção |
|---|---|---|
| Concentração de alumínio (frequentemente relatada como% Al 2 O 3 ) | Volume da dose, dimensionamento da bomba, custo entregue por unidade Al | Maior resistência reduz o volume do produto químico, mas pode aumentar a viscosidade – confirma a confiabilidade da alimentação em climas frios |
| Basicidade (nível de pré-neutralização) | Impacto do pH/alcalinidade e características dos flocos | Se a alcalinidade for limitada, prefira graus de basicidade mais alta; ainda verifique por teste de frasco e pH on-line |
| Impurezas (ferro, metais pesados, insolúveis) | Metais residuais, cor, risco de incrustação no filtro | Para água potável, especifique graus de baixa impureza/baixa insolúbilidade e solicite um certificado de análise recente |
| Líquido vs. sólido (pó/granulado) | Logística, necessidades de preparação, manuseio | O líquido simplifica a dosagem; sólido pode reduzir o frete, mas requer dissolução controlada e gerenciamento de poeira |
Ao comparar propostas, normalize o custo para a mesma base (por exemplo, custo por kg de Al 2 O 3 entregue), não custo por galão/tonelada de produto.
Dosagem de PAC: teste de jar, conversões e um exemplo prático
O método de dosagem mais confiável é um teste de frasco que abrange “subdose → ideal → overdose”, emparelhado com medições de pH e turbidez estabelecida. Comece largo e depois estreito.
Um fluxo de trabalho prático de teste de jar
- Meça a água bruta: turbidez, pH, temperatura, alcalinidade (se disponível) e cor/UV254 se você rastrear produtos orgânicos.
- Escolha 6–8 doses de PAC em uma ampla faixa (exemplo: 0, baixo, médio-baixo, médio, médio-alto, alto, muito alto).
- Mixagem rápida: curta e de alta energia (simule seu mixer flash).
- Flocular: mistura mais lenta por 10–20 minutos (simule suas bacias de flocos).
- Liquidação: 10–30 minutos (ou tempo de detenção do clarificador correspondente).
- Registrar a turbidez e o pH estabelecidos; observe o tamanho do floco, a densidade e a taxa de sedimentação.
- Escolha a dose que atenda ao objetivo com a melhor “sensação de sedimentação/filtração” e, em seguida, valide com uma varredura de refinamento menor em torno desse ponto.
Conversão simples que você pode usar para planejar
Se o seu produto PAC estiver rotulado como X% Al 2 O 3 , então: mg/L como Al 2 O 3 ≈ mg/L de produto × (X/100) . Isso ajuda a comparar produtos e monitorar a dose em relação ao desempenho ao longo das estações.
| Dose de PAC (mg/L de produto) | Turbidez estabilizada (NTU) | pH do frasco após floculação | Observação visual |
|---|---|---|---|
| 10 | 6.0 | 7.15 | Floco pequeno e de sedimentação lenta |
| 20 | 2.2 | 7.05 | Flocos médios, boa sedimentação |
| 30 | 1.1 | 6.95 | Floco denso, sedimentação mais rápida |
| 40 | 1.3 | 6.85 | Pin floc começa; leve neblina |
Use este tipo de tabela para informar os operadores: ela torna o “porquê” por trás de uma dose alvo visível e repetível.
Controle de pH e alcalinidade: evitando resíduos de alumínio e má floculação
Embora o PAC seja geralmente mais suave em termos de pH do que o alúmen, ele ainda pode diminuir o pH e consumir alcalinidade – especialmente em altas doses ou em fontes de água de baixa alcalinidade. Isso é importante porque as janelas de coagulação são sensíveis ao pH e o alumínio residual dissolvido pode aumentar quando o pH se afasta do ponto ideal.
Uma estimativa de planejamento para a demanda de alcalinidade
Para uma verificação aproximada, a demanda estequiométrica de hidrólise de alumínio é de cerca de 2,94 mg/L como CaCO 3 por 1 mg/L como Al 2 O 3 . A basicidade do PAC reduz essa demanda porque parte da neutralização já está incluída.
Uma aproximação simples que você pode usar para triagem é: Alcalinidade estimada consumida ≈ 2,94 × (1 - fração de basicidade) × (mg/L como Al 2 O 3 ) . Confirme o impacto real monitorando tendências on-line de pH e alcalinidade.
Salvaguardas operacionais
- Tendência de pH antes/depois da mistura rápida; quedas repentinas geralmente indicam subalcalinidade ou sobredosagem.
- Se a alcalinidade for baixa, adicione previamente alcalinidade (cal/carbonato de sódio) ou escolha um grau de PAC de maior basicidade.
- Se o alumínio residual for uma preocupação, use testes de frasco que incluam medição de pH e (se disponível) verificações de Al dissolvido após a filtração.
Integração de processos: onde o ponto de dosagem e a mistura do PAC são mais importantes
O PAC é sensível à rapidez e uniformidade com que entra em contato com a água. Muitos “problemas químicos” são, na verdade, problemas de contato e de energia.
Verificações práticas de configuração
- Dosear em uma verdadeira zona de mistura rápida (ou instalar um misturador estático em linha) para evitar manchas e zonas de micro-overdose.
- Verifique se o tempo de detenção da mistura rápida é longo o suficiente para a dispersão (mesmo segundos podem ser importantes em fluxo alto).
- Sintonize a energia da floculação: muito agressivo quebra os flocos; muito gentil deixa-o pequeno e lento para se estabelecer.
- Se estiver usando um auxiliar de polímero, adicione-o após a dispersão do PAC (geralmente após a mistura rápida) para evitar “gelificação instantânea”.
Um diagnóstico rápido: se os testes em frasco parecerem ótimos, mas a planta parecer ruim, concentre-se em localização da injeção, energia de mistura e curto-circuito hidráulico .
Guia de solução de problemas comuns do PAC
Sintomas, causas prováveis e soluções
- Pin floco / neblina : sobredosagem frequente ou má dispersão → reduzir ligeiramente a dose, melhorar a mistura rápida, ampliar a varredura do teste do frasco para encontrar o início da sobredosagem.
- Flocos se formam, mas não se acomodam : floco muito leve ou cisalhado → diminuir a energia do floculador, ajustar o auxiliar de polímero, verificar se há curto-circuito.
- Maior alumínio residual : pH fora da janela efetiva ou dose excessiva → estabilizar o pH/alcalinidade, evitar sobredosagem “por precaução”, confirmar a pureza do grau.
- Aumento rápido da perda de carga do filtro : flocos de transporte ou finos pegajosos → otimizar a sedimentação/DAF, ajustar o polímero, verificar a dose de coagulante e misturar.
- Deterioração sazonal (água fria) : cinética mais lenta → aumentar a eficácia da mistura rápida, refinar a dose por meio de testes em frascos de inverno, considerar suporte de polímero.
A solução de problemas é mais rápida quando você registra três números juntos: Dose de PAC, pH após mistura rápida e turbidez estabelecida . Esses três frequentemente revelam o verdadeiro modo de falha.
Fundamentos de equipamentos de armazenamento, manuseio e dosagem
O PAC é ácido/corrosivo e pode atacar metais e elastômeros incompatíveis. A alimentação estável é um problema de projeto mecânico tanto quanto um problema químico.
Lista de verificação prática de manuseio
- Utilize materiais molhados compatíveis (confirme com o fornecedor): muitas fábricas utilizam plásticos (HDPE, PVC, PP) e juntas apropriadas.
- Evite erros de diluição: rotule claramente as dosagens e padronize os cálculos do operador.
- Mantenha uma agitação consistente quando recomendado (alguns produtos beneficiam de uma mistura suave; evite o arejamento, a menos que seja recomendado).
- Calibrar bombas químicas regularmente; O desempenho do PAC degrada rapidamente com o desvio da taxa de alimentação.
Por segurança, siga o plano de higiene química do local: EPI, contenção de derramamentos, acesso a lava-olhos e verificações de compatibilidade com outros produtos químicos na sala.
Resumindo: como obter resultados consistentes com PAC
Use o teste de frasco para definir a dose, validar o pH/alcalinidade em condições reais e otimizar a mistura antes de alterar a química. A maior parte do “desempenho inferior” do PAC é resolvida apertando o controle de dose e melhorando a dispersão e a energia de floculação.
Se você implementar apenas uma melhoria, faça o seguinte: execute um programa sazonal de teste de jarro (água quente/fria e picos de tempestade) e converta todos os resultados em uma base consistente (mg/L como produto e mg/L como Al 2 O 3 ). Essa disciplina única transforma o PAC em uma ferramenta previsível e de alta confiança em operações de tratamento de água.
