Flotação no tratamento de água: o que é e como funciona o processo

Em um cenário cada vez mais regulado e orientado à eficiência ambiental, compreender como esse processo funciona é fundamental.

A gestão eficiente da água é um dos pilares para garantir a sustentabilidade operacional e a otimização de custos de uma indústria.

Ao utilizar princípios físico-químicos aliados à geração controlada de microbolhas, a flotação permite a separação rápida e eficaz de contaminantes que dificilmente seriam removidos por métodos convencionais.

Essa tecnologia é amplamente aplicada em diferentes segmentos industriais. Contribui para a melhoria da qualidade da água tratada, a proteção dos sistemas a jusante e o atendimento às exigências ambientais.

Neste conteúdo, entenda o que é a flotação no tratamento de água. Conheça como o processo ocorre na prática, e por que ela se tornou uma das técnicas mais eficientes para o tratamento de efluentes industriais. Confira!

O que é flotação no tratamento de água?

A flotação é um processo físico-químico utilizado no tratamento de água e efluentes industriais para separar sólidos em suspensão, óleos, graxas e outros materiais que não se dissolvem facilmente.

Diferentemente da sedimentação, na qual as partículas mais pesadas descem e se acumulam no fundo, na flotação as partículas são trazidas para a superfície por meio de microbolhas de gás, geralmente ar.

Quando essas microbolhas se ligam às partículas presentes no líquido, formam aglomerados menos densos que a água. Com isso, essas partículas sobem até a superfície, formando uma camada de "espuma" ou "lama" que pode ser facilmente removida por meio de dispositivos mecânicos.

Esse processo é particularmente útil em situações onde as partículas têm densidade muito próxima à da água, tornando a sedimentação lenta ou ineficiente.

Como o flotador funciona?

O flotador é o equipamento onde o processo ocorre, e seu funcionamento pode ser dividido em etapas claramente definidas:

1. Pré-tratamento

Antes da etapa de flotação, a água pode receber coagulantes e/ou floculantes que ajudam a agregar partículas menores em flocos maiores. Essa etapa facilita a adesão das partículas às microbolhas de ar, tornando o processo mais eficaz.

2. Geração de microbolhas

No interior do flotador, o ar é dissolvido na água sob alta pressão ou introduzido por meio de sistemas que geram microbolhas.

Essas microbolhas têm tamanho reduzido (entre 20 e 100 micrômetros), o que aumenta a probabilidade de adesão às partículas sólidas ou contaminantes.

3. Contato entre partículas e bolhas

A água carregada de microbolhas entra em contato com as partículas em suspensão. As moléculas de ar se prendem às superfícies das partículas, diminuindo sua densidade aparente.

4. Ascensão das partículas

Com menor densidade, os agregados de partículas e bolhas sobem à superfície do tanque, formando uma camada concentrada de sólidos.

5. Remoção da espuma

Essa camada superficial, por ser mais leve, pode ser removida por meios mecânicos, como raspadores ou skimmers, coletando a espuma para descarte ou tratamento adicional.

Onde a técnica da flotação é aplicada?

A técnica é útil em uma ampla gama de setores industriais que geram efluentes com características complexas. Entre as principais aplicações, destacam-se:

Indústria de mineração

Na mineração, é usada para separar minerais valiosos de impurezas durante a etapa de beneficiamento. Embora o foco aqui seja o tratamento de efluentes, a tecnologia é essencial para recuperar partículas finas e reduzir a carga poluente.

Refinarias de petróleo

Os efluentes provenientes de processos petroquímicos costumam apresentar altas concentrações de óleo e graxas. A flotação é eficaz na remoção desses compostos, protegendo o sistema de tratamento subsequente e evitando passivos ambientais.

Indústria de alimentos e bebidas

Nesse setor, resíduos orgânicos e partículas coloidais podem ser desafiadores. O processo ajuda a remover sólidos em suspensão e reduzir a carga orgânica de forma eficiente, garantindo que a água seja reutilizada ou descartada conforme as normas ambientais.

Setor têxtil

Os efluentes têxteis possuem corantes, fibras e substâncias químicas que dificultam a clarificação. A flotação contribui para a remoção de sólidos coloidais e corantes, facilitando etapas posteriores de tratamento.

Papel e celulose

A alta carga de sólidos e matéria orgânica nos efluentes deste setor torna essa etapa uma solução ideal para reduzir a turvação e melhorar a eficiência dos sistemas de tratamento.

O que é flotação por ar dissolvido (FAD)?

A flotação por ar dissolvido (FAD) é uma das variações mais utilizadas, e tem se destacado pela sua eficiência no tratamento de efluentes industriais.

Nesse processo, o ar é dissolvido na água sob alta pressão e, ao ser liberado em uma câmara de pressão reduzida, forma microbolhas muito finas que promovem a adesão às partículas sólidas.

A sigla FAD vem da expressão "Dissolved Air Flotation" em inglês. Esse método é especialmente eficiente na remoção de partículas leves, óleos e graxas que não se separam facilmente por métodos convencionais.

A capacidade de gerar microbolhas uniformes e altamente aderentes faz com que o FAD seja uma das opções mais eficazes da flotação, garantindo maior clareza da água tratada e menor necessidade de etapas complementares.

Além disso, sistemas FAD modernos são projetados para otimizar o consumo energético e reduzir a necessidade de produtos químicos, tornando a operação mais sustentável e econômica.

Quais as vantagens da flotação sobre outros processos?

A flotação, e em especial a flotação por ar dissolvido, oferece diversas vantagens em comparação com métodos tradicionais de separação de sólidos e remoção de contaminantes. Entre os principais benefícios, destacam-se:

Alta eficiência de separação

Essa etapa é capaz de remover partículas finas que permanecem em suspensão por longos períodos, algo que a sedimentação convencional não consegue fazer com a mesma rapidez ou eficiência.

Redução de carga orgânica

O processo é eficaz na remoção de matéria orgânica, óleos e graxas, reduzindo a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e a carga poluente antes de etapas posteriores de tratamento.

Menor espaço físico

Em comparação com tanques de sedimentação, os sistemas de flotação podem requerer menos espaço, o que é vantajoso em instalações industriais com limitações físicas.

Versatilidade operacional

Ela pode ser ajustada conforme características específicas do efluente, como composição, concentração de sólidos e tipos de contaminantes, oferecendo flexibilidade ao projetista do sistema.

Integração com outros processos

É possível combinar tratamentos biológicos, filtros e decantadores para compor uma linha de tratamento mais robusta e eficiente.

Sustentabilidade

Com a otimização adequada, sistemas de flotação podem consumir menos energia e químicos, reduzindo os impactos ambientais e os custos operacionais a longo prazo.

Quais as principais aplicações da flotação?

As aplicações do processo vão além da simples clarificação de águas industriais. Elas abrangem diferentes desafios que as indústrias enfrentam no manejo de efluentes:

• Remoção de sólidos em suspensão e coloidais;
• Remoção de óleos e graxas;
• Separação de partículas leves;
• Pré-tratamento para etapas biológicas;
• Recuperação de materiais valiosos.

Como vimos, a flotação no tratamento de água é uma tecnologia consolidada e eficiente para o tratamento hídrico industrial. É uma das mais eficazes alternativas para a remoção de contaminantes difíceis de separar.

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