Coagulation and flocculation are important processes in the treatment of drinking water, with direct impact on operational reliability, cost and quality of water treatment plants. In this work, high resolution images were used in order to monitor and compare the evolution of flocs’ fractal dimension in the flocculation process for low-turbidity waters (6,5 NTU) using three coagulants in a laboratory-scale (jar test): polyaluminum chloride, aluminum sulfate and ferric chloride, under six shear rates (20, 40, 60, 80, 100, 120 s-1). With this technique is possible to obtain direct images of flocs while the process is underway. As a result of a combination of camera control and image analysis softwares, it was possible to obtain data for determination of the fractal dimension. The results demonstrate that the fractal dimension development is not sensitive to the change of the shear rates for low turbidity waters. The flocs formed under these conditions showed Df values between 1.73 and 1.86. The use of Ferric Chloride and PAC in flocculation ensures the formation of flocs with similar fractal diameter at the same shear rate and time, while those generated by the use of polyaluminum chloride are slightly lower than other coagulants.Dissertação (Mestrado)A melhor forma de descrever a complicada estrutura dos flocos é através da teoria fractal. Algumas propriedades como a velocidade de sedimentação e a densidade aparente estão relacionadas com a natureza fractal dos agregados. O diâmetro fractal (Df) pode ser calculado a partir de uma relação entre a área projetada e um comprimento característico da partícula, fornecendo importante informação sobre a forma dos flocos. Neste trabalho serão utilizadas imagens de alta resolução a fim de acompanhar e comparar a evolução do diâmetro fractal dos flocos durante o processo de floculação em águas de baixa turbidez (6,5 NTU) utilizando três coagulantes: PAC, sulfato de alumínio e cloreto férrico, em escala de laboratório com o uso do jar test, submetidos à seis gradientes médio de velocidade (20, 40, 60, 80, 100, 120 s-1). Com esta técnica, é possível obter imagens diretas dos flocos enquanto o processo está em andamento. Com o uso combinado de softwares de controle da câmera fotográfica e de análise de imagens, foi possível obter dados para o acompanhamento da evolução do diâmetro fractal. Os flocos formados nessas condições apresentaram valores de Df entre 1,73 e 1,86. O uso do Cloreto Férrico e do PAC na floculação garantem a produção de flocos com diâmetro fractal semelhante para um mesmo gradiente de velocidade e tempo, enquanto os gerados pelo uso do Sulfato de Alumínio mostram Df ligeiramente inferior aos demais coagulantes. Os resultados sugerem que o desenvolvimento do diâmetro fractal não é sensível à alteração do gradiente de velocidade em sistemas de baixas turbidez, indicando que as características dos flocos formados pelo mecanismo de varredura estão intimamente ligadas ao coagulante utilizado.