Otimização do processo de coagulação de águas superficiais com metodologia de superfície de resposta: estudo de coagulantes inorgânicos para remoção de cor, turbidez e UV 254

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Costa, Marisa Melo
• Orientador(a): Silva, Giulliano Guimarães
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Tocantins; Palmas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental - PPGEA
• País: BR
• Palavras-chave em Português: Coagulação; MSR; DCCR; Otimização simultânea; Tratamento de água; Função Desirability; Coagulation; MSR, DCCR, Simultaneous optimization; Water treatment; Desirability function
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11612/7049

O desempenho de coagulantes inorgânicos foi estudado para otimizar a coagulação de águas superficiais. A degradação da qualidade da água dos mananciais e as necessidades de atendimento a um padrão de potabilidade cada vez mais exigente são desafios a serem superados pelas companhias de saneamento. Otimizar a coagulação traz diversos benefícios ao processo de tratamento de água, desde a redução de custo até a produção de água segura. O método clássico utilizado para otimização envolve a alteração de uma variável do processo por vez, sendo demorado e dispendioso. A metodologia de superfície de resposta (MSR) permite que os experimentos sejam realizados em uma ampla variedade de condições, enquanto reduz o número total de ensaios necessários, construindo modelos com precisão, possibilitando respostas ágeis e assertivas para tomadas de decisões, economizando recursos humanos e materiais e aumentando a eficiência operacional Neste trabalho o processo de coagulação de águas superficiais foi otimizado com a MSR para remoção simultânea de cor, turbidez e UV 254 e determinação do pH de coagulação, avaliando o desempenho de três coagulantes inorgânicos. Um planejamento composto central rotacional foi empregado para descrever a dependência das variáveis dosagem de coagulante e de alcalinizante na remoção de cor, turbidez e UV254. Os dados obtidos foram analisados pelo software protimiza, que também determinou modelos quadráticos, verificados por análise de variância, e gerou gráficos de superfície de resposta. Os modelos obtiveram precisão acima de 90%, demonstrando o ajuste destes ao processo de coagulação, e foram validados por ensaios em triplicata. A função Deserability estabeleceu as dosagens ótimas para a otimização simultânea. Verificou-se que o PAC ferroso alcançou as maiores remoções com menores dosagens, em comparação com sulfato de alumínio e sulfato férrico. As dosagens de coagulante e de alcalinizantes otimizadas em mg/L foram, respectivamente, de 78 e 0,5 para o PAC; 105 e 68 para sulfato férrico e 105 e 29 para o sulfato de alumínio, correspondentes a residuais de, aproximadamente 19; 1 e 0,1 para cor (mg/L Pt-Co), turbidez (uT) e UV254 (m-1), respectivamente. A MSR foi validada como uma ferramenta útil em ETAs, oferecendo respostas ágeis com economia de recursos.