Eletrofloculação

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Eletrofloculação (EF)

Processo eletroquímico de tratamento de água que gera agentes coagulantes in situ por dissolução anódica para agregar e remover poluentes.

Ânodo de sacrifício

Eletrodo oxidável, geralmente de ferro ou alumínio, que se dissolve liberando cátions metálicos coagulantes no meio.

Cátodo

Eletrodo com carga negativa onde ocorre a redução da água, gerando gás hidrogênio e íons hidroxila.

Oxidação anódica

Reação eletroquímica de perda de elétrons na superfície do ânodo, gerando cátions como Fe2+, Fe3+ ou Al3+.

Redução catódica

Reação na qual moléculas de água recebem elétrons no cátodo, liberando gás H2 e íons OH-.

Eletroflotação

Separação de flocos promovida pela ascensão de microbolhas de gás hidrogênio e oxigênio geradas nos eletrodos.

Hidróxido de alumínio [Al(OH)3]

Precipitado insolúvel formado em pH neutro que atua adsorvendo e varrendo contaminantes suspensos.

Hidróxido férrico [Fe(OH)3]

Precipitado gelatinoso de ferro com alta capacidade de adsorção de matéria orgânica e metais pesados.

Desestabilização de carga

Neutralização da repulsão eletrostática entre coloides negativos pela ação de cátions metálicos solvatados.

Varredura (Sweep flocculation)

Mecanismo no qual os contaminantes são aprisionados dentro da rede tridimensional de hidróxidos metálicos precipitados.

Neutralização de carga

Adsorção específica de cátions metálicos hidrolisados que reduz o potencial zeta das partículas a zero.

Potencial zeta

Medida da carga elétrica líquida na superfície de cisalhamento de partículas coloidais em suspensão.

Camada difusa (DLVO)

Região iônica ao redor de coloides cuja espessura é comprimida pelo aumento da força iônica na eletrocoagulação.

Densidade de corrente (j)

Razão entre a corrente elétrica aplicada e a área geométrica ativa dos eletrodos (medida em A/m2 ou mA/cm2).

Lei de Faraday

Equação físico-química usada para calcular a massa teórica de metal dissolvida no ânodo em função da corrente e do tempo.

Eficiência de corrente (Faradaica)

Razão percentual entre a massa real de eletrodo dissolvida e a massa calculada teoricamente pela lei de Faraday.

Passivação do ânodo

Formação de uma camada de óxido aderente e isolante na superfície do ânodo que interrompe a dissolução do metal.

Inversão de polaridade

Alternância periódica do sentido da corrente contínua para prevenir a passivação e a incrustação dos eletrodos.

Eletrodos monopolares em paralelo

Configuração onde cada eletrodo é conectado individualmente à fonte de alimentação com a mesma voltagem.

Eletrodos monopolares em série

Arranjo em que apenas os eletrodos externos ligam-se à fonte e os intermediários compartilham condução unipolar.

Eletrodos bipolares

Arranjo onde apenas os eletrodos terminais são conectados, e os internos atuam com lados opostos como ânodo e cátodo.

Condutividade elétrica do efluente

Capacidade da solução de conduzir corrente, essencial para reduzir a resistência ôhmica e o consumo de energia.

Eletrólito de suporte

Sal adicionado ao efluente (geralmente NaCl) para elevar a condutividade e reduzir a tensão necessária.

Efeito dos íons cloreto (Cl-)

Espécies que atacam a camada passivante do ânodo (pites) e podem gerar cloro livre com ação desinfetante.

Formação de oxicloro-espécies

Oxidação de cloretos no ânodo gerando hipoclorito, o que promove a desinfecção e a quebra de poluentes refratários.

Distância intereletrodo

Espaçamento físico entre ânodo e cátodo que afeta a queda de potencial ôhmico e a transferência de massa.

Queda ôhmica (IR-drop)

Perda de voltagem na solução devida à resistência elétrica entre os eletrodos e às bolhas de gás dispersas.

Efeito cortina de bolhas

Aumento temporário da resistência elétrica causado pela fração volumétrica de bolhas de gás entre as placas.

Tempo de residência hidráulica (TRH)

Tempo médio em que o volume do efluente permanece dentro da câmara de eletrocoagulação durante o fluxo contínuo.

pH inicial do efluente

Variável crítica que governa a especiação dos íons metálicos solúveis e a velocidade de precipitação dos hidróxidos.

Tamponamento de pH

Tendência natural do processo de convergir o pH da solução para a faixa entre 6 e 8 durante o tratamento.

Eletrodo de alumínio

Ânodo comum eficiente na remoção de cor, turbidez e fósforo por formar espécies poliméricas de hidróxido de Al.

Eletrodo de ferro

Ânodo metálico comum e econômico, altamente eficiente para redução de cromo hexavalente e quebra de emulsões.

Polímeros de Al13 (Keggin)

Polioxicátions de alumínio altamente carregados formados na hidrólise rápida que aumentam a desestabilização coloidal.

Pitting (Corrosão por pite)

Ataque corrosivo localizado no ânodo induzido por cloretos, facilitando a liberação contínua de íons coagulantes.

Incrustação catódica

Deposição de carbonatos e hidróxidos insolúveis (como CaCO3 e Mg(OH)2) na superfície do cátodo devido ao pH básico local.

Consumo específico de energia (CEE)

Quantidade de quilowatts-hora consumidos por metro cúbico de efluente tratado ou por quilograma de poluente removido.

Consumo de eletrodo

Massa de metal dissolvida por volume de água tratada (kg/m3), reflexo direto do custo operacional com reposição de placas.

Redução de Cr(VI) a Cr(III)

Mecanismo redutor onde íons Fe2+ gerados no ânodo reduzem cromo hexavalente tóxico a cromo trivalente insolúvel.

Desemulsificação

Ruptura de emulsões de óleo em água promovida pela neutralização das cargas tensoativas superficiais por cátions metálicos.

Remoção de fósforo

Precipitação de ortofosfatos insolúveis através da ligação direta com íons férricos (FePO4) ou de alumínio (AlPO4).

Oxidação de sulfetos

Conversão de sulfetos tóxicos e odoríferos em enxofre elementar ou sulfato por contato anódico direto e oxidantes in situ.

Ponto de carga zero (PCZ)

Condição de pH na qual a densidade de carga elétrica superficial de um hidróxido precipitado é nula.

Lodo gerado em EF

Subproduto sólido geralmente mais estável, menos hidratado e mais fácil de desidratar que o lodo de coagulação química.

Floculador pós-reator

Câmara de agitação lenta que promove a colisão e o crescimento dos flocos microscópicos formados no reator de EF.

Reator em batelada (Batch)

Configuração estática onde o volume de efluente é processado sem entrada ou saída contínua por um tempo predeterminado.

Reator de fluxo contínuo

Configuração industrial onde o efluente entra e sai constantemente da câmara enquanto sofre eletrólise.

Sobretensão (Overpotential)

Voltagem adicional além do potencial termodinâmico de equilíbrio necessária para impulsionar a reação nos eletrodos.

Sedimentador secundário

Tanque subsequente à eletrocoagulação onde os flocos pesados decantam pela ação da gravidade.

Eletrocoagulação acoplada com ozônio (Peroxicoagulação)

Integração de processos oxidativos avançados com EF para aumentar a degradação de compostos orgânicos persistentes.