0 MA Elemento Textual - Tecnologias de Tratamento de Água, Esgotos e Efluentes Industriais

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TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO 
DE ÁGUA, ESGOTOS E EFLUENTES 
INDUSTRIAIS 
 
Profs.: Cristina Ap. V. B. de Sales Oliveira 
e Cristiano A. de Carvalho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
1 QUALIDADE DA ÁGUA ............................................................................. 3 
2 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA .................................................. 28 
3 SISTEMAS DE TRATAMENTO AVANÇADOS DE ÁGUA ............................. 39 
4 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOS ............................................. 60 
5 SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO ............................................... 93 
6 REÚSO DE ÁGUA .................................................................................. 117 
 
 
 
 
 
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1 QUALIDADE DA ÁGUA 
Olá, aluno! 
Neste bloco serão apresentados alguns conceitos relacionados à qualidade e 
distribuição de água no planeta, como também os principais parâmetros à qualidade da 
água, estabelecidos pelas resoluções normativas. Serão também apresentadas as 
principais formas de poluição hídrica e a necessidade de tratamento de água e efluentes, 
baseada na Lei Nacional de Saneamento Básico. 
Ao concluir a disciplina, você poderá aplicar os conceitos aprendidos para atuar em 
diversos segmentos, como, por exemplo: estações de tratamento de água e efluentes, 
gestão de recursos hídricos, segmentos industriais que necessitam de fornecimento de 
água de qualidade aos seus processos e todos os segmentos industriais e comerciais que 
precisam se adequar à legislação aplicada ao lançamento de efluentes em recursos 
hídricos. 
Bons estudos! 
1.1 Características da Água 
Recurso natural que compõe cerca de 60% do corpo humano, a água é o fluido celular 
cujo papel é a troca de calor e transporte de oxigênio, nutrientes, dentre outros 
elementos essenciais, através da corrente sanguínea. Também tem aplicação em 
diversos processos industriais e agrícolas, além de ser considerada a base para 
manutenção da vida na superfície da Terra. 
Segundo Telles (2010), a distribuição de água no planeta não é realizada de forma 
igualitária na superfície terrestre, sendo que 97,5% representam a quantidade de água 
salgada e 2,5% de água doce; esta última está distribuída da seguinte maneira: 68,9% 
em calotas polares; 29,9 % em águas subterrâneas; 0,3% em águas superficiais (águas 
doces de rios e lagos) e 0,9% em outros reservatórios. 
 
 
 
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Além de apresentar implicações ambientais importantes, a exploração da água 
reservada em calotas polares apresenta elevado dispêndio financeiro, uma vez que está 
localizada longe dos centros consumidores. O uso de águas subterrâneas também é 
limitado por fatores econômicos e ambientais. Dessa forma, as águas distribuídas na 
superfície da Terra são as opções economicamente viáveis para abastecimento urbano 
e uso agrícola e industrial, devido principalmente à facilidade de extração. 
O uso intensivo e desigual da água tem ocasionado diversos problemas de escassez 
hídrica, ocasionada pelo aumento populacional, concentração populacional em áreas de 
menor disponibilidade hídrica, poluição ambiental e alterações climáticas, 
especialmente em regiões de maior vulnerabilidade a mudanças. Estudos indicam que 
o consumo de água está diretamente relacionado às condições socioeconômicas da 
população, em que se observa maior desperdício do recurso em regiões mais 
desenvolvidas e com maior disponibilidade hídrica. 
Embora haja problemas relacionados à quantidade de água – escassez hídrica, períodos 
de estiagens e cheias –, persiste um problema relacionado à qualidade dos recursos 
hídricos, especialmente das águas superficiais. Nesse sentido, diversos fatores têm 
comprometido a qualidade dessas águas. Dentre eles, podemos citar: 
 Urbanização desordenada; 
 Uso e ocupação inadequados do solo; 
 Desmatamento, que proporciona uma alteração no ciclo hidrológico; 
 Uso agrícola intensivo; 
 Coleta e tratamento ineficientes de efluentes domésticos e industriais; 
 Poluição industrial; 
 Lançamento de esgotos clandestinos em recursos hídricos; 
 Falha no sistema de distribuição de água tratada, que contribui para o desperdício 
de água; 
 Falta de conscientização de que a água é um bem finito e de importante valor 
econômico; 
 Descarte inadequado de resíduos sólidos e industriais. 
 
 
 
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A agricultura é o setor que demanda maior quantidade de água, em comparação aos 
setores industrial e doméstico, sendo utilizada principalmente na irrigação. É também o 
setor que mais contribui para a degradação da qualidade e quantidade dos recursos 
hídricos devido, principalmente, ao desperdício ocasionado muitas vezes pela falta de 
manutenção dos sistemas de irrigação, falta de conscientização e contaminação de água 
e do solo através do uso de defensivos agrícolas. 
Com isso, a qualidade da água está diretamente relacionada à sua aplicação. Assim, 
dependendo do uso previsto, faz-se necessário atender a padrões mínimos de 
qualidade, sendo muitas vezes associados a tratamentos prévios. 
Ela pode ser encontrada nos três estados: sólido, líquido e gasoso, sendo que em 
condições normais de temperatura e pressão (CNTP), apresenta-se no estado líquido. 
Sua densidade varia em função da temperatura, substâncias dissolvidas e pressão. 
No estado líquido, a água atinge sua máxima densidade a 4°C, variando o valor em torno 
de 1.000kg/m3. A densidade de uma substância representa a quantidade de massa em 
uma unidade de volume (g/cm3), sendo a da água inversamente proporcional à 
temperatura. 
A densidade da água líquida é menor a 100°C quando está prestes a passar para o estado 
de vapor, e a presença de sais dissolvidos também altera a densidade da água; portanto, 
de acordo com Braga (2005), a do mar é maior em relação à água pura nas CNTP, ficando 
em torno de 2%. 
Em estado sólido (congelada), a água dilata e, portanto, aumenta seu volume, que 
acarreta na diminuição da densidade e, consequentemente, o gelo torna-se menos 
denso que a água líquida e flutue. Este comportamento tem uma relação direta com a 
manutenção da vida em regiões de invernos rigorosos. Nestas regiões, quando a água 
dos rios congela, a camada de gelo fica próxima à superfície, ocasionando um 
isolamento no restante do recurso hídrico que permanece líquido, garantindo a 
possibilidade de vida abaixo dessa camada. 
 
 
 
 
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O calor específico da água é a quantidade que deve ser fornecida para que 1g de uma 
determinada substância tenha o acréscimo da temperatura em 1°C. A capacidade 
calorífica é dada pelo calor específico da substância dividido pela sua massa, e é utilizado 
para relacionar a variação da energia interna com a temperatura. Sua unidade 
representativa é dada por J/kg K ou cal/g °C, e representa a capacidade da substância 
absorver ou liberar calor. A água é a substância que tem um calor específico elevado, de 
forma que pode absorver ou liberar grandes quantidades com uma variação pequena 
na temperatura. 
Ao se referir à qualidade da água, a cor e a turbidez são parâmetros muito importantes, 
pois interferem diretamente no processo de fotossíntese e na seleção e 
operacionalização do tratamento de água. 
Formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, ela é considerada um 
solvente universal, capaz de dissolver uma variedade significativa de substâncias 
orgânicas e inorgânicas. Devido a sua capacidade em dissolver compostos, torna-se o 
destino final de muitos poluentes lançados nos recursos hídricos indevidamente, 
ocasionando diversos problemas sanitários e ambientais. 
O ponto de fusão representa a temperatura em que uma substância passa do estado 
sólido para o estado líquido, e o ponto de ebulição se refere à temperatura em que uma 
substância líquida passa para o estado gasoso, sob uma determinada pressão. A água 
possui pontos de fusão e ebulição elevados, se comparada àsdemais substâncias com 
características químicas similares, pois depende das interações intermoleculares e do 
arranjo dos átomos ou moléculas. 
A tensão superficial é uma propriedade das substâncias que caracteriza a energia 
necessária para aumentar a área superficial de um líquido, fazendo com que a esta 
camada se comporte como uma membrana elástica. As forças de coesão ligam as 
moléculas entre si e as de adesão, a uma superfície. Esta propriedade é causada pelas 
forças de coesão e adesão entre moléculas semelhantes, e depende da variação da 
temperatura, pois o aumento deste parâmetro reduz a eficiência das forças de atração, 
ocasionando uma redução na tensão superficial. 
 
 
 
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Uma importante característica que possibilita o desenvolvimento de vida é a presença 
de alguns gases dissolvidos na água, além das reações químicas e biológicas. A 
concentração de dióxido de carbono e oxigênio possibilitam o processo de fotossíntese 
e respiração. Além disso, os sais também contribuem para o fornecimento de nutrientes 
para organismos autótrofos. 
O pH mede a alcalinidade e acidez, que, em condições normais, a água pura a 25°C é de 
7. Quando em meio ácido, o pH varia entre 0 a 7 e, em meio básico, entre 7 a 14. A 
importância do pH se deve à influência que uma variação neste parâmetro exerce sobre 
o equilíbrio de compostos químicos e das reações químicas e biológicas que ocorrem no 
meio. 
1.2 Parâmetros de qualidade da água 
Para avaliar a qualidade dos recursos hídricos, é necessário determinar alguns 
parâmetros que, segundo Braga (2005), podem ser divididos em físicos, químicos e 
biológicos. Muitos destes parâmetros indicadores de qualidade sinalizam impurezas 
quando superam limites preestabelecidos pela legislação vigente. 
Tais parâmetros são bastante utilizados para caracterizar águas residuárias, mananciais, 
de abastecimento e de reúso, bem como estabelecer tratamentos adequados aos 
recursos hídricos e efluentes. Também comentados no item anterior, seguem listados 
abaixo: 
 Cor: característica que sinaliza a existência de substâncias em solução (sólidos 
dissolvidos), muitas vezes de origem orgânica. A cor da água pode ser de origem natural, 
através da decomposição de matéria orgânica e presença de ferro e manganês; ou de 
origem antropogênica, pela presença de resíduos industriais e efluentes domésticos. 
Este parâmetro é muito utilizado na caracterização de águas de abastecimento, e a 
unidade de medida é o uH (Unidade Hazen). Para valores inferiores a 5 uH, não há a 
necessidade de coagulantes no processo de tratamento de água. Para águas que 
apresentam cor superior a 25 uH há a necessidade de utilização de coagulantes seguidos 
por unidade de filtração. 
 
 
 
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 Turbidez: indica a presença de diversas substâncias em suspensão na água. Ela 
interfere na passagem da luz através da água, influenciando o processo de fotossíntese. 
As substâncias presentes na água podem ser de origem natural, como, por exemplo, as 
partículas de rochas, argila silte, algas e microrganismos. 
As substâncias naturais presentes na água não conferem inconvenientes sanitários 
diretos; entretanto, impacta esteticamente devido aos sólidos em suspensão, 
principalmente. Já as substâncias de origem antropogênicas, como resíduos industriais, 
efluentes domésticos, organismos patogênicos, erosão, entre outros, podem ocasionar 
influência na seleção do tipo de tratamento da água e de águas residuárias. A unidade 
de medida da turbidez na água é dada pelo uT (unidade de Turbidez), conhecida também 
como unidade de Jackson ou nefelométrica. As águas que apresentam nível de turbidez 
inferior a 20 uT podem ser direcionadas diretamente ao processo de filtração lenta, 
enquanto que níveis de turbidez superiores a 50 uT requerem a etapa de coagulação 
química. 
 Sabor e Odor: estes parâmetros estão relacionados à presença de sólidos em 
suspensão, sólidos dissolvidos e gases dissolvidos na água. As fontes naturais dessas 
substâncias são os microrganismos (algas), matéria orgânica em decomposição e gases 
dissolvidos, e não representam riscos à saúde pública. Entretanto, podem ocasionar 
efeitos indesejados pela população, uma vez que, se a água não for inodora e insípida, 
pode ser rejeitada para consumo humano. 
 Temperatura: refere- se à medida de intensidade de calor da água, e influencia em 
algumas propriedades, como densidade, viscosidade, oxigênio dissolvido, entre outras. 
As variações de temperatura das águas podem ser naturais (transferência de calor por 
radiação, condução e/ou convecção) e antropogênicas, através dos despejos de 
efluentes domésticos, industriais e de torres de resfriamento. 
 
 
 
 
 
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A unidade de medida mais usual da temperatura é em graus centígrados (oC), sendo este 
um parâmetro muito utilizado na caracterização de mananciais, águas residuárias, entre 
outros efluentes. Quando há uma elevação na temperatura da água, ocorre uma 
redução na solubilidade dos gases e um aumento na taxa de transferência de gases 
(podendo ocasionar mau cheiro se houver liberação de gases que apresentem odores 
desagradáveis). 
Esta elevação na temperatura também ocasiona um aumento na taxa de reações 
químicas e biológicas. Este parâmetro deve ser analisado juntamente com o oxigênio 
dissolvido, pois há uma relação direta entre eles. A temperatura também é responsável 
pela eficácia das reações bioquímicas de degradação de poluentes. 
 PH: o potencial hidrogeniônico (pH) quantifica a concentração de íons hidrogênio 
H+ presentes em uma determinada amostra, sinalizando uma condição de acidez, 
neutralidade ou alcalinidade ocasionada pela presença de sólidos e/ou gases 
dissolvidos. O valor de referência do pH varia entre 0 e 14, sendo que quanto mais 
próximo de zero, mais a solução analisada é acida; próximo de 14, a solução é 
considerada básica, e amostras com pH 7 são neutras. 
É um parâmetro muito importante na operacionalização de sistemas de tratamento de 
água, especialmente nas etapas de coagulação, no processo de desinfeção, para o 
controle da corrosão e remoção de dureza da água. 
O pH baixo indica acidez da água, o que pode provocar corrosão no sistema de 
tratamento e abastecimento. Quando alto, indica alcalinidade, podendo ocasionar 
incrustações nas tubulações. Valores de pH fora da neutralidade podem também 
ocasionar danos à fauna aquática e prejudicar o processo de tratamento biológico de 
efluentes, uma vez que este é realizado por microrganismos muitas vezes sensíveis a 
variação deste parâmetro. 
 
 
 
 
 
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 Alcalinidade: refere-se à capacidade de neutralizar ácidos. Este parâmetro é 
influenciado pela presença de despejos industriais sem tratamento ou de forma natural 
através de rochas dissolvidas nas amostras de água, reações do gás dióxido de carbono 
(CO2) com água, sendo que este gás pode ser proveniente da atmosfera ou de matéria 
orgânica em decomposição. Este indicador não acarreta problemas de origem sanitária, 
entretanto, em altas concentrações, pode conferir um gosto amargo à água. A 
alcalinidade pode afetar a população de microrganismos responsáveis pelo tratamento 
biológico de esgotos e é utilizada na operação das estações de tratamento na etapa de 
coagulação e para medir o grau de incrustabilidade das tubulações. A unidade para 
mensuração da alcalinidade é dada em mg/L CaCO3. 
 Acidez: este parâmetro é influenciado pela presença de gás carbônico livre (pH = 
4,5 -8,2) proveniente, principalmente, pelos sólidos e gases dissolvidos (CO2 e ácido 
sulfídrico (H2S)). Os lançamentos de despejos industriais sem tratamento e a passagem 
de água por áreas de mineração podem colaborar para o aumento da acidez nas 
amostras de água. Em relação aos aspectos sanitários, não ocasiona prejuízos, com 
exceção do gosto da água, que pode ser alterado; entretanto, pode ocasionar danos às 
estruturas devido à corrosão das tubulações.A unidade para mensuração da acidez é 
dada em mg/L CaCO3. Os indicadores alcalinidade, pH e acidez estão inter-relacionados. 
 Dureza: indica a presença de minerais na amostra de água, sendo mais comuns os 
sais de cálcio e magnésio. Este indicador não ocasiona prejuízos sanitários, porém pode 
causar sabor desagradável, além de diminuir a formação de espuma na água. Como 
consequência deste último, a população acaba utilizando maior quantidade de sabão, 
ocasionando outros danos ecológicos. A dureza é responsável por aumentar a incidência 
de incrustações nas tubulações, e diminui a eficiência na transmissão de calor em 
caldeiras e em sistemas de refrigeração. A unidade para mensuração da dureza da água 
é dada em mg/L CaCO3. 
 
 
 
 
 
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 Ferro e Manganês: esses elementos na forma insolúvel Fe+3 e Mn+4 presentes no 
solo conferem à água uma coloração indesejável. O lançamento de efluentes industriais 
sem tratamento também pode intensificar a concentração destes elementos nas 
amostras de água. Este indicador não ocasiona impactos sanitários, porém é alvo de 
rejeição por parte da população devido à coloração, que pode manchar roupas. A 
unidade de medição destes parâmetros é mg/L. 
 Nitrogênio: este indicador pode ser apresentado em diferentes formas, dentre elas 
a forma molecular, como gás atmosférico (N2), nitrogênio orgânico (dissolvido ou em 
suspensão), como amônia (livre NH3 e ionizada NH4+), nitrito (NO2-) e nitrato (NO3-). Este 
parâmetro é muito importante na caracterização das águas brutas e tratadas utilizadas 
para abastecimento humano. Quando em excesso, pode ocasionar problemas de 
eutrofização, com a consequente proliferação de algas. O nitrogênio também é muito 
utilizado por microrganismos em processos biológicos de tratamento de efluentes. Este 
elemento, na forma de amônia livre, tem caráter tóxico à fauna aquática, influenciando 
também algumas etapas do tratamento de esgoto no que diz respeito ao consumo de 
oxigênio no processo e na sedimentabilidade do lodo gerado. A unidade de medição 
deste parâmetro é mg/L. 
 Fósforo: Este parâmetro, assim como o nitrogênio, também é utilizado para 
caracterizar a qualidade dos recursos hídricos. O fósforo está presente nas águas na 
forma de ortofosfato, fosfato, polifosfato e fósforo orgânico, provenientes de despejos 
domésticos e industriais, detergentes, fertilizantes e excretas de animais. A presença em 
excesso de fósforo nas águas ocasiona o mesmo problema do nitrogênio, a eutrofização, 
pois trata-se de um elemento indispensável ao desenvolvimento de algas. Também é 
importante na operação de estações de tratamento de esgoto, pois os microrganismos 
utilizados nestes processos utilizam esses nutrientes para seu desenvolvimento. Para 
tanto, é necessário um balanço de C:N:P (carbono, nitrogênio e fósforo). A unidade de 
medição deste parâmetro é mg/L. 
 
 
 
 
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 Oxigênio Dissolvido: o oxigênio dissolvido (OD) é utilizado pelas bactérias em seus 
processos respiratórios para a estabilização de matéria orgânica. Durante este processo, 
pode haver redução da concentração de OD no recurso hídrico analisado. Se a redução 
for significativa, pode acarretar na morte de organismos superiores ou criar condições 
anaeróbias (ausência total de oxigênio), com possível proliferação de odores 
desagradáveis. 
O fornecimento de oxigênio dissolvido na água tem origem na dissolução do oxigênio 
atmosférico, e pode ser produzido através de organismos fotossintetizantes e através 
da aeração artificial. A concentração de OD nos corpos d’água varia em função da 
altitude e temperatura, sendo que ao nível do mar e a 20°C apresenta concentração de 
saturação de 9,2 mg/L. Valores acima da referência de saturação indicam presença de 
algas, e valores abaixo indicam presença de matéria orgânica. 
 Matéria orgânica: este parâmetro está diretamente relacionado ao consumo de 
oxigênio dissolvido pelos microrganismos para a degradação da matéria orgânica, 
caracterizada pela medição: demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química 
de oxigênio (DQO), ou através do carbono orgânico (carbono orgânico total – COT). 
A DBO e DQO são os métodos indiretos mais empregados na quantificação da matéria 
orgânica. Ela tem sua origem principalmente em despejos domésticos e industriais, e 
seus valores de referência para DBO em esgotos domésticos varia em torno de 300 mg/L, 
e a DQO em torno de 600mg/L. Para despejos industriais, os valores são muito variados 
em função das características dos processos. 
 Poluentes inorgânicos: referem-se, principalmente, aos metais presentes na água, 
dentre eles arsênio, cádmio, chumbo, mercúrio e prata. Os metais pesados possuem a 
característica de serem bioacumulativos dentro da cadeia alimentar, ocasionando danos 
à saúde da população e ao meio ambiente, quando em elevada concentração. A 
biomagnificação é um processo que ocorre quando há acúmulo progressivo de 
substâncias de um nível trófico para outro ao longo da cadeia alimentar. Assim, os 
animais do topo da cadeia alimentar contêm maiores concentrações dessas substâncias 
do que animais de níveis tróficos inferiores. 
 
 
 
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Metais pesados podem ser provenientes de despejos industriais, atividades de 
mineração e agrícolas. Quando em baixas concentrações, servem de nutrientes para o 
desenvolvimento de alguns organismos; quando em excesso, possuem um caráter 
tóxico para a fauna e flora, e influenciam significativamente os microrganismos que são 
empregados no tratamento biológico. 
Como parâmetros biológicos, os microrganismos têm o papel de decompor as matérias 
orgânica e inorgânica presentes nos corpos d’água. Entretanto, estão presentes nos 
recursos hídricos organismos patogênicos que são responsáveis pela transmissão de 
diversas doenças de veiculação hídrica. 
Os coliformes fecais, presentes principalmente nas fezes humanas, são indicadores da 
presença de organismos patogênicos na água. Este parâmetro sinaliza que o recurso 
hídrico em questão recebeu esgotos domésticos sem tratamento, podendo causar 
diversos tipos de doenças. 
Algas são organismos fotossintetizantes que utilizam os nutrientes lançados nos 
recursos hídricos para seu desenvolvimento. Estes também são responsáveis pelo 
consumo de oxigênio dissolvido da água. Quando em excesso, colaboram para o 
processo de eutrofização, acarretando em sabor e odor desagradáveis, aumentando a 
toxicidade do meio e contribuindo para a elevação da turbidez e coloração da água. As 
algas podem influenciar nos processos de tratamento de água, além de causarem 
impacto visual aos recursos hídricos. 
O Índice de Qualidade de Água (IQA) é um número adimensional que indica a qualidade 
da água para abastecimento, uso industrial, uso agrícola, dentre outros fins. O IQA é 
calculado a partir de diversos parâmetros físicos, químicos e biológicos e, dentre eles, 
podemos citar coliformes fecais, pH, DBO, nitrogênio total, fósforo total, temperatura, 
oxigênio dissolvido, resíduo total e turbidez. Valores baixos de IQA sinalizam má 
qualidade da água, muitas vezes impossibilitando seu uso para abastecimento humano, 
entretanto, segundo Braga (2005), esta pode ser aproveitada para uso menos nobre, 
como por exemplo, navegação ou geração de energia. 
 
 
 
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O IQA é representado pela seguinte equação: 
 
Onde: 
n é o número de parâmetros utilizados no cálculo do índice 
qi é o valor do parâmetro i numa escala de 0 a 100 
wi representa o peso atribuído ao parâmetro i analisado. 
1.3 Padrão de qualidade da água 
A qualidade da água é definida com base em um conjunto de características físicas, 
químicas e biológicas em função da sua aplicação. Com isso, há um conjunto de 
requisitos necessários para atender a um padrão de qualidade da água desejável, seja 
para consumo humano, uso industrial ou agrícola, lazer ou manutenção do equilíbrio 
ambiental. Para tanto, a águade boa qualidade deve atender aos seguintes critérios de 
potabilidade: 
 Organoléptica: não possuir odor e sabor indesejáveis; 
 Física: não apresentar cor e turbidez acima dos limites permitidos pela legislação; 
 Química: não conter substâncias tóxicas ou nocivas; 
 Biológica: não possuir microrganismos patogênicos; 
 Radioativa: deve atender aos limites previstos na portaria 036/1990. 
Para atendimento dos usos previstos, é necessário enquadrar as águas em classes, de 
forma a estabelecer critérios que deverão ser atendidos. O Conselho Nacional do Meio 
Ambiente (CONAMA), através da resolução 357/2005, dispõe sobre a classificação dos 
corpos d’água e estabelece as diretrizes ambientais para o seu enquadramento. Esta 
mesma resolução estabelece ainda as condições e padrões de lançamento de efluentes 
nos recursos hídricos. O objetivo do enquadramento é assegurar às águas qualidade 
compatível com os usos mais exigentes a que forem destinadas, bem como diminuir os 
custos de combate à poluição, mediante ações preventivas permanentes. 
 
 
 
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De acordo com essa normativa, os padrões de qualidade de água estabelecem limites 
permissíveis para cada substância a ser analisada em função da classificação do corpo 
d’água. A qualidade da água está diretamente relacionada ao tipo de uso ao qual se 
destina e os padrões de qualidade estão estabelecidos na resolução CONAMA 357/2005 
e nas suas modificações nas resoluções 410 de 2009 e 430 de 2011. 
De acordo com a Resolução CONAMA 357/2005, as águas são divididas em doces, salinas 
e salobras, sendo a água doce de interesse ao abastecimento humano, uso industrial e 
agrícola, é subdividida em cinco classes, conforme a seguir: 
I Classe Especial – águas destinadas: 
a. ao abastecimento doméstico sem prévia ou com simples desinfecção; 
b. à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; e 
c. à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de proteção integral. 
II - Classe 1 – águas que podem ser destinadas: 
a. ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado; 
b. à proteção das comunidades aquáticas; 
c. à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, 
conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; 
d. à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam 
rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e 
e. à proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas. 
III - Classe 2 – águas que podem ser destinadas: 
a. ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; 
b. à proteção das comunidades aquáticas; 
c. à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, 
conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000; 
d. à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte 
e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e 
e. à aquicultura e à atividade de pesca. 
 
 
 
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IV - Classe 3 – águas que podem ser destinadas: 
a. ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou 
avançado; 
b. à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; 
c. à pesca amadora; 
d. à recreação de contato secundário; e 
e. à dessedentação de animais. 
V - Classe 4 – águas que podem ser destinadas: 
a. à navegação; e 
b. à harmonia paisagística. 
No que diz respeito ao lançamento de efluentes, vale destacar que, independentemente 
da fonte poluidora, somente poderá ser despejado nos corpos d’água, direta ou 
indiretamente, após o devido tratamento, obedecendo às condições, padrões e 
exigências dispostos na resolução 357/2005 do CONAMA. 
Há uma particularidade nesta lei, que diz que não é permitido o lançamento de efluentes 
ou disposição de resíduos domésticos, agropecuários, de aquicultura, industriais e de 
quaisquer outras fontes, mesmo que tratados, em águas de classe especial. 
De acordo com a Política Nacional dos Recursos Hídricos – Lei nº 9.433/1997, em 
situações de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos destina-se ao consumo 
humano e à dessedentação de animais. A Portaria nº 2.914 de 2011 do Ministério da 
Saúde dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água 
para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Este refere-se a um conjunto de 
valores permitidos como parâmetro da qualidade da água para consumo humano. De 
acordo com esta normativa, toda água destinada ao abastecimento humano que seja 
distribuída de forma coletiva ou individual deve ser objeto de controle e vigilância 
sanitária, sendo submetida a um processo de desinfecção ou cloração. As águas 
superficiais devem ser submetidas a processo de filtração (BRASIL, 2011, p. 1). 
 
 
 
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Conforme estabelece a normativa sobre as águas para abastecimento humano, o padrão 
microbiológico exige ausência em 100 mL para o parâmetro Escherichia coli, que indica 
contaminação fecal. Com relação à turbidez para as etapas do tratamento de água, 
requer-se na desinfecção (para águas subterrâneas) 1,0 uT em 95% das amostras, na 
Filtração rápida (tratamento completo ou filtração direta) 0,5 uT em 95% das amostras, 
e na Filtração lenta 1,0 uT em 95% das amostras. No anexo da portaria estabelecem-se 
valores máximos permissíveis (VMP) para as características físicas, químicas, 
microbiológicas, organolépticas e radioativas da água. Para saber mais, recomenda-se a 
leitura da Portaria do MS nº 2.914 de 2011. 
1.4 Poluição hídrica: alteração da qualidade da água 
Segundo Braga (2005), poluição hídrica é definida como qualquer alteração nas 
características da água, seja de origem natural ou antrópica, que possa ocasionar danos 
à saúde da população e ao meio ambiente. A alteração da qualidade das águas é um 
problema de saúde pública, uma vez que é responsável pela transmissão de diversas 
doenças de veiculação hídrica. Para ilustrar a questão da alteração da qualidade da água, 
é necessário definir dois conceitos importantes: contaminação e poluição. 
 Poluição é qualquer elemento que altera o aspecto da água. A poluição pode não 
acarretar danos à saúde da população, porém pode ocasionar danos ambientais. 
 Contaminação se dá quando há fatores patógenos ou químicos que alteram as 
características da água. A contaminação (por exemplo, a presença de patogênicos) 
não implica necessariamente em desequilíbrio ecológico, embora possa causar 
danos à saúde pública. 
Como ilustração, temos outro exemplo: um corpo hídrico pode estar poluído devido à 
presença de sólidos em suspensão, porém não necessariamente está contaminado. A 
contaminação ocorrerá caso haja presença de microrganismo patogênico (bactérias) ou 
algum componente químico, por exemplo, o mercúrio. As principais fontes de poluição 
das águas são os efluentes domésticos, industriais e da exploração agrícola, que 
geralmente estão associados ao tipo de uso e ocupação do solo. 
 
 
 
18 
 
Há dois tipos de fontes de poluição ambiental: as fontes pontuais e as difusas. Das 
pontuais, por exemplo, o lançamento de efluentes domésticos ou industriais são de fácil 
identificação e, consequentemente, podem ser controladas. As difusas são conhecidas 
por não terem um ponto específico de lançamento, por exemplo, a poluição decorrente 
de fertilizantes agrícolas que, a partir da precipitação (chuvas), podem chegar aos 
recursos hídricos mais próximos. 
Os efluentes domésticos são compostos basicamente por detritos orgânicos, alimentos, 
detergentes, carboidratos, gorduras, proteínas, fósforo, nitrogênio e microrganismos. A 
matéria orgânica de origem doméstica ou industrial, ao ser lançada sem tratamento no 
recurso hídrico, será degradada pelos decompositores. Se houver oxigênio dissolvido na 
água, as bactérias aeróbias se encarregarão de realizar a degradação da matéria 
orgânica, consumindo o oxigênio presente; caso contrário, as bactériasanaeróbias 
deverão assumir a tarefa de consumir a matéria orgânica, promovendo a formação de 
gases como o metano e gás sulfídrico. 
Os decompositores degradam a matéria orgânica por meio de processos bioquímicos, e 
os organismos aeróbios respiram o oxigênio dissolvido na água e iniciam um processo 
de competição com demais seres presentes. Estes possuem algumas vantagens, pois há 
alimento à disposição (matéria orgânica) e são organismos que requerem baixa 
concentração de oxigênio para sobrevivência, de forma a se sobressaírem em relação 
aos demais. Sob esta condição, os peixes e demais organismos superiores, que 
requerem uma concentração maior acabam morrendo e então tem-se um aumento da 
população de decompositores na água. Dessa forma, conclui-se que o lançamento 
inadequado de matéria orgânica, principalmente de origem doméstica, ocasiona a 
redução da concentração de oxigênio dissolvido e a morte de diversas espécies. 
Quando há ausência total de oxigênio dissolvido, tem-se condições para o 
desenvolvimento de espécies anaeróbias, que liberam substâncias causadoras de 
odores desagradáveis e formação de gases como o metano. 
 
 
 
19 
 
O oxigênio dissolvido é produzido através da atividade fotossintética de organismos 
autótrofos ou pela reaeração, que se refere à transferência de oxigênio atmosférico para 
o meio aquático por meio da interface ar-água. 
Quando um corpo hídrico recebe o lançamento inadequado de matéria orgânica 
biodegradável, as características físicas, químicas e as interações biológicas fazem com 
que ele tente restabelecer o equilíbrio do ecossistema a partir de um fenômeno 
denominado autodepuração. De acordo com Braga (2005), este processo pode ser 
dividido em duas fases: decomposição e recuperação do nível inicial de oxigênio no 
corpo hídrico, representadas por cinco regiões ao longo do processo, que são descritas 
a seguir. 
 Fase 1: Decomposição 
Fase na qual os microrganismos aeróbios utilizam o oxigênio dissolvido na água para 
decompor a matéria orgânica. A quantidade utilizada é comumente chamada de DBO – 
Demanda Bioquímica de Oxigênio. Este parâmetro serve para medir o potencial poluidor 
de algumas substâncias biodegradáveis no que diz respeito à redução de oxigênio 
dissolvido. No fim desta fase, a matéria orgânica encontra-se degradada ou estabilizada, 
restando apenas água, gás carbônico e sais minerais. 
 Fase 2: Recuperação do oxigênio dissolvido ou reaeração 
No final da primeira fase, é comum se exaurir todo o oxigênio do recurso hídrico, caso a 
quantidade de matéria orgânica despejada no rio exceder a capacidade de o recurso 
hídrico se recuperar. Como o alimento dos decompositores acabou (a matéria orgânica 
foi decomposta), estes organismos morrem e, portanto, começa-se a restabelecer a 
concentração de oxigênio no meio. 
A Figura 1.1 apresenta as distintas regiões características do processo de 
autodepuração, e a Figura 1.2 apresenta a concentração de oxigênio nas distintas 
regiões. 
 
 
 
20 
 
 
Fonte: Braga, 2005, p. 90. 
Figura 1.1 – Processo de autodepuração de corpos d'água. 
 
 
Fonte: Von Sperling, 2005. 
Figura 1.2 – Curva de depleção do oxigênio dissolvido. 
 
 
 
 
21 
 
Na zona de águas limpas, que antecede o lançamento de efluentes, observa-se alta 
concentração de oxigênio dissolvido e a presença de organismos superiores, como 
peixes, por exemplo. 
A zona de degradação é a região localizada logo após o lançamento dos efluentes, onde 
observa-se alta carga de matéria orgânica, ou seja, alta DBO. É uma zona turva em razão 
da presença de sólidos suspensos, em que se inicia lentamente o processo de 
decomposição da matéria orgânica. Embora seja uma região com perturbação no 
equilíbrio do ecossistema e, portanto, com uma sensível redução das espécies 
superiores, ainda é possível encontrar alguns peixes em busca de alimentos, onde é 
notável a presença significativa de microrganismos que irão efetuar a degradação da 
matéria orgânica. Não estão presentes algas, por conta da turbidez excessiva que 
impede o processo de fotossíntese. 
A região denominada zona de decomposição ativa é onde a concentração de oxigênio 
dissolvido atinge valores mínimos, em muitos casos, tendendo a zero, por conta do 
excesso de matéria orgânica. É neste ponto que a qualidade da água está mais 
comprometida, e observam-se condições de anaerobiose, ou seja, ausência de oxigênio. 
Nesta fase as bactérias começam a diminuir, em razão da matéria orgânica ter sido 
completamente estabilizada (há uma redução na disponibilidade de alimentos para 
estes microrganismos). 
A zona de recuperação é característica por apresentar um aspecto mais claro, 
favorecendo a incidência de radiação solar (colaborando ao processo de fotossíntese), 
o que acarreta no aumento da concentração de oxigênio dissolvido. Por ter reduzido o 
consumo de oxigênio com estabilização, o restabelecimento pelo processo de reaeração 
atmosférica também se intensifica. A amônia presente é transformada em nitrito e 
posteriormente em nitrato, assim como o fosfato (formado pelo fósforo presente no 
efluente) servirá de nutrientes às algas. Pelo processo de fotossíntese, as algas são 
responsáveis pelo restabelecimento do oxigênio no meio, propiciando o retorno das 
condições anteriores ao lançamento dos efluentes. Nesta região há o retorno das 
condições aeróbias e, portanto, a presença de organismos superiores. 
 
 
 
22 
 
Por fim, tem-se a zona de águas limpas novamente, que é caracterizada por apresentar 
as condições anteriores ao lançamento com relação à concentração de oxigênio 
dissolvido na água, matéria orgânica e teores de bactérias. É uma região caracterizada 
pela presença de organismos superiores de cor e aspecto agradável; entretanto, não 
necessariamente apresenta condições livres de patogênicos. 
A Figura 1.1 apresenta a curva do perfil de OD (oxigênio dissolvido) ao longo do tempo, 
passando pelas diversas zonas características do processo de autodepuração. Com 
relação à concentração de oxigênio, observa-se no ponto a montante do lançamento 
que o valor indicado é dado pelas condições iniciais do rio (Cr). Assim que se inicia o 
lançamento dos efluentes, há uma redução inicial no t0 da concentração do oxigênio 
dissolvido, representado pela simbologia Co. Ao longo do tempo (tc) ou distância, 
observa-se que os valores para este parâmetro atingem um nível crítico de OD 
representado pela letra Cc, que posteriormente será restabelecido, voltando às 
condições iniciais. 
Outro processo responsável pela degradação da qualidade da água em ambientes 
lênticos (lagoas e reservatórios) é a eutrofização, que consiste no enriquecimento das 
águas por nutrientes (fósforo e nitrogênio provenientes de efluentes domésticos, 
industriais e fertilizantes agrícolas) que são responsáveis pelo crescimento excessivo das 
plantas aquáticas (algas). 
Outros dois fatores que influenciam no processo da eutrofização é a temperatura e a 
radiação solar, podendo ser observado em lagos de regiões tropicais que possuem maior 
temperatura e incidência de radiação solar. Este problema de poluição ocorre devido ao 
excesso de nutriente no meio, o que promove o aumento da biomassa vegetal (algas). 
Há uma redução no processo de aeração superficial devido à presença de algas, que 
impede a incidência de radiação para o interior do lago, por exemplo, ocasionando a 
morte de peixes e outros seres sensíveis à presença de oxigênio dissolvido. Nestas 
condições, ocorre um aumento na DBO e, provavelmente, o meio venha a adquirir 
condições de anaerobiose. 
 
 
 
23 
 
A eutrofização, além de causar um desequilíbrio ecológico, também prejudica os 
sistemas de tratamento de água, uma vez que a grande quantidade de algas presentes 
na água pode acarretar na obstrução dos filtros das estações de tratamento, dificultar o 
controle do pH e das unidades de floculação, além das demaisunidades. De acordo com 
Santos (2017), os danos se estendem também às questões econômico-sanitárias, uma 
vez que as propriedades próximas às margens de corpos d’água poluídos perdem valor 
econômico e as águas ficam impróprias para irrigação e uso recreacional. 
Muitas doenças transmitidas ao ser humano são causadas por microrganismos 
presentes nas águas. Uma das formas de transmissão de doenças é através da ingestão 
de águas contaminadas. Além disso, a falta de água acarreta problemas de higiene 
pessoal. Muitas doenças podem ser evitadas com boas práticas de saneamento básico, 
como tratamento de água, de efluentes domésticos e industriais, e descarte adequado 
de resíduos. 
Tabela 1.1 – Principais doenças de veiculação hídrica. 
Grupo de Doenças 
Formas de 
Transmissão 
Principais Doenças Formas de Prevenção 
Transmissão pela via 
feco-oral (alimentos 
contaminados por 
fezes) 
O organismo 
patogênico é 
ingerido 
Diarreias e disenterias 
(cólera e a giardíase), Febre 
tifoide e paratifoide, 
Leptospirose, Amebíase, 
Hepatite infecciosa, 
Ascaridíase (lombriga) 
Realizar o tratamento 
de águas destinadas 
ao abastecimento 
humano 
Controladas pela 
limpeza com a água 
(associadas ao 
abastecimento 
insuficiente de água) 
A falta de água 
interfere no 
processo de 
higiene pessoal 
favorecendo a 
disseminação 
de doenças 
Infecções na pele e nos 
olhos, como o tracoma e o 
tifo relacionado com 
piolhos, e a escabiose 
Fornecer água em 
quantidade adequada 
e promover a higiene 
pessoal e doméstica 
Associadas à água 
(uma parte do ciclo 
da vida do agente 
infeccioso ocorre em 
um animal aquático) 
O patogênico 
penetra pela 
pele da pessoa 
ou pode ser 
ingerido 
Esquistossomose 
Evitar o contato de 
pessoa com águas 
infectadas, proteger 
os mananciais, utilizar 
técnicas de coleta de 
esgotos, combater o 
hospedeiro 
intermediário 
Continua... 
 
 
 
24 
 
Continuação 
Transmitidas por 
vetores que se 
relacionam com a 
água 
As doenças são 
propagadas por 
insetos que 
nascem na 
água ou picam 
as pessoas que 
estão próximas 
Malária, Febre amarela, 
dengue 
Combater os insetos 
transmissores 
eliminando as 
condições que 
favorecem 
Fonte: Adaptado de Brasil, 2006, p. 64-65. 
1.5 Lei Nacional do Saneamento Básico 
De acordo com o art. 2º da Lei 11.445/2007, saneamento básico é o conjunto de 
serviços, infraestruturas e instalações operacionais de serviços de abastecimento 
público de água potável; coleta, tratamento e disposição final de esgoto; manejo das 
águas pluviais urbanas, além da limpeza urbana e o manejo dos resíduos sólidos (BRASIL, 
2007, p. 4). Essa lei estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento básico e para 
a política nacional federal do saneamento básico. 
Com relação à prestação dos serviços de saneamento, é de competência dos municípios 
e Distrito Federal. Os serviços previstos podem ser realizados mediante celebração de 
contratos de concessão com obrigações para o contratado. Os serviços também podem 
ser prestados mediante consórcios que podem ser realizados mediante associação 
voluntária entre entes federados por convênio de cooperação ou consórcio público. 
Outra questão a ser considerada é a universalização do acesso ao saneamento básico, 
que trata do fornecimento destes serviços a toda a população, com integralidade das 
ações, segurança, qualidade e regularidade na prestação dos serviços. Outro princípio 
fundamental da prestação de serviços de saneamento é a promoção da saúde pública e 
proteção do meio ambiente. 
Para fins desta lei, o controle social refere-se à utilização de mecanismos que garantam 
à população participação nos processos decisórios dos serviços públicos de saneamento 
básico. A lei estabelece a prestação regionalizada, que permite que um prestador dos 
serviços de saneamento possa atender a dois ou mais municípios da federação. 
 
 
 
25 
 
Para atendimento da sustentabilidade econômico-financeira prevista na lei, esta deverá 
ser realizada mediante remuneração pela cobrança dos serviços prestados. 
A União deve elaborar em parceria com o Ministério das Cidades e o Plano Nacional de 
Saneamento Básico (PNSB), que deve conter, principalmente, os objetivos e metas de 
curto, médio e longo prazos para atendimento ao princípio da universalização do acesso 
aos serviços de saneamento básico, apresentar o diagnóstico da situação através da 
utilização de indicadores epidemiológicos, ambientais e socioeconômicos, os programas 
e ações necessárias para atendimento dos objetivos previstos no plano, ações de 
emergência e contingência e os mecanismos de avaliação dos serviços prestados. 
O PNSB deve ser elaborado prevendo um cenário de 20 anos com atualizações 
frequentes a cada 4 anos. A lei de saneamento institui o Sistema Nacional de Informação 
sobre Saneamento (SNIS), que tem por objetivo fornecer os dados das condições dos 
prestadores de serviço público de saneamento básico, disponibilizar indicadores e 
informações relevantes aos serviços prestados além propiciar o monitoramento e 
análise da eficiência na prestação dos serviços. 
Conclusão 
Neste bloco foram apresentados as principais características da água e os principais 
indicadores de qualidade que fomentarão as técnicas a serem utilizadas para o 
tratamento da água e esgoto. Ainda neste bloco foram mencionados os padrões de 
qualidade de água conforme Resolução Conama 357/2005, onde é estabelecido o 
enquadramento dos corpos d’água conforme as características estabelecidas. Foram 
abordadas as principais fontes de contaminação e poluição das águas, bem como as 
doenças de veiculação hídrica. Por fim, foram mencionados os principais aspectos da Lei 
de Saneamento Básico, que estabelece diretrizes nacionais para o fornecimento dos 
serviços de saneamento, entre eles o abastecimento de água, coleta e tratamento de 
esgoto, drenagem e manejo de águas pluviais e manejo de resíduos sólidos. 
 
 
 
 
 
26 
 
REFERÊNCIAS 
BRAGA, B. et al. Introdução a engenharia ambiental: o desafio do desenvolvimento 
sustentável. 2. ed. São Paulo: Pearson, 2005. 
BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria n.º 2.914, de 12 de dezembro de 2011. Dispõe 
sobre normas de potabilidade de água para o consumo humano. Diário Oficial da 
União. Brasília, DF, dez. 2011. Disponível em: 
<http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2011/prt2914_12_12_2011.html>. 
Acesso em: 17 Jul. 2019. 
______. Lei nº. 11.445, de 05 de janeiro de 2007. Estabelece diretrizes nacionais para o 
saneamento básico. Diário Oficial da União. Brasília, DF, jan. 2007. Disponível em: 
<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007-2010/2007/Lei/L11445.htm>. Acesso 
em 7 ago. 2019. 
______. Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997. Institui a Política Nacional de Recursos 
Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Diário 
Oficial da União. Brasília, DF, jan. 1997. Disponível em: 
<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/LEIS/L9433.htm>. Acesso em 7 ago. 2019. 
______. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Vigilância e controle 
da qualidade da água para consumo humano/ Ministério da Saúde, Secretaria de 
Vigilância em Saúde. Diário Oficial da União. Brasília: Ministério da Saúde, 2006. 
Disponível em: 
<http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/vigilancia_controle_qualidade_agua.pdf> 
Acesso em: 17 Jul. 2019. 
______. Resolução CONAMA 357, de 17 de março de 2005. Conselho Nacional de Meio 
Ambiente. Diário Oficial da União. Brasília, DF, mar. 2005. Disponível em: 
<http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459>. Acesso em: 10 
abr. 2019. 
 
 
 
 
27 
 
GARCEZ, L.; GAZRCEZ. C. Água. 2. ed. São Paulo: Calli Ed, 2012. 
SANTOS, M. A. Poluição do meio ambiente. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. 
TELLES, D. D.; COSTA, R. P. Reúso da água: Conceitos, teorias e práticas. 2. ed. São 
Paulo: Blucher, 2010. 
VON SPERLING, M. Princípiosdo Tratamento Biológico de Águas Residuárias: 
Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos, v. 01. Minas Gerais: 
ABES, 2005. 
 
 
 
 
28 
 
 
2 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA 
Olá, aluno! 
O tratamento da água é um processo fundamental para garantir condições adequadas 
de potabilidade às águas destinadas ao abastecimento humano, às indústrias e à 
agricultura. Conhecer as etapas do tratamento é essencial para a prática profissional. As 
Estações de Tratamento de Água (ETA) são constituídas de algumas etapas com o 
objetivo de remover as impurezas presentes nos corpos d’água através de tecnologias 
consolidadas e algumas avançadas para atendimento dos padrões de qualidade de água 
estabelecidos nas legislações vigentes. 
É o que veremos neste bloco. Bons estudos! 
2.1 Estação de tratamento de água 
A água é muito importante para a manutenção da vida em nosso planeta, sendo utilizada 
pelo homem de diversas maneiras. Para termos água de qualidade para consumo, no 
entanto, seu tratamento é essencial. 
A falta de saneamento básico adequado é um dos fatores que agravam a poluição dos 
mananciais, tornando os recursos hídricos impróprios ao aproveitamento direto, 
podendo causar uma série de doenças na população. Assim, a água captada dos 
mananciais geralmente é imprópria para consumo direto devido à presença de 
impurezas e, portanto, precisa ser submetida a tratamento, que será realizado nas 
Estações de Tratamento de Água (ETA). 
De acordo com a resolução Conama 357/2005, os corpos d’água são enquadrados em 
cinco classes, em função da qualidade das águas e destinação final. Para o 
abastecimento humano, no entanto, somente as quatro primeiras classes devem ser 
utilizadas após o tratamento. 
 
 
 
 
29 
 
De acordo com HOWE et al. (2016), uma ETA é constituída de etapas bem definidas, cujo 
processo de remoção de impurezas será estabelecido de acordo com o grau de poluição 
da água. Cada etapa apresenta um controle dos padrões de qualidade estabelecidos 
pela legislação. As etapas do tratamento convencional de uma ETA são descritas a 
seguir: 
 Captação: retirada da água de um manancial para o seu tratamento. A seleção do 
manancial é fundamental para o estabelecimento de quais etapas serão necessárias 
para o tratamento. Quanto menos poluído o manancial, menos dispendioso o 
tratamento. 
 Pré-tratamento: inicialmente é adicionado cloro para facilitar a retirada de metais 
e matéria orgânica. Após essa primeira etapa do pré-tratamento, é realizado um ajuste 
no pH através da adição de cal. 
 Sistema de Coagulação: tratamento da água suja com substâncias químicas em 
tanques, onde são formadas partículas sólidas que serão eliminadas nas etapas 
posteriores. 
 Floculação: passagem da água por tanques de concreto, onde ocorre a aglutinação 
das partículas sólidas. 
 Decantação: utilização da gravidade para separar as partículas sólidas que são mais 
densas. O processo ocorre em outro tanque onde as impurezas vão para o fundo. 
 Filtração: processo que remove as menores partículas de impureza, realizado em 
filtros de carvão, areia e pedras. 
 Desinfecção: a água é tratada com cloro ou ozônio com o objetivo de eliminar os 
microrganismos. 
 Correção do pH: ajuste na acidez da água. 
 Fluoretação: tratamento com flúor. 
 
 
 
30 
 
A eficiência do processo de tratamento depende do sistema de captação de água e das 
unidades de tratamento. Após o tratamento, a água deverá ser armazenada em 
reservatórios para posteriormente ser distribuída à população. Constantes atualizações 
e investimentos no processo de tratamento da água são necessários para garantir o 
fornecimento da água de qualidade à população, evitando riscos à saúde. 
Atualmente existem, aproximadamente, 7.500 estações de tratamento de água que 
seguem o modelo apresentado acima. 
2.2 Captação e pré-tratamento 
A etapa de captação de água dos mananciais é uma etapa essencial para disponibilização 
de água às estações de tratamento que irão remover as impurezas do recurso hídrico. A 
captação pode ser realizada de duas maneiras: 
 Volumes subtraídos diretamente de um rio (fio d’água). 
 Volumes subtraídos diretamente de reservatórios. 
Vale ressaltar que o arraste de partículas sólidas deve ser evitado de forma a facilitar o 
tratamento da água nas etapas seguintes. 
Alguns fatores devem ser considerados na escolha da forma de captação de água, como 
por exemplo, a disponibilidade do volume de água, a possibilidade de cheias e de 
estiagens, e a análise do comportamento dos sistemas aquáticos. Existem modelos 
matemáticos aplicados em softwares específicos que fornecem elementos para a 
tomada de decisão na elaboração de um projeto de um sistema de captação de uma 
ETA. As análises pluviométricas devem ser feitas por profissionais habilitados, e 
consistem na medida, em milímetros, do resultado do somatório da quantidade da 
precipitação de água de chuva em um determinado período de tempo. 
Após a captação da água, ela é direcionada para um tanque onde serão adicionados 
produtos químicos, como o cloro, que visam fornecer melhores condições para a 
realização das etapas de coagulação e floculação, buscando o pH ideal, que será 
combinado a uma dose de coagulante e do auxiliar de coagulação. 
 
 
 
31 
 
2.3 Coagulação, Floculação e Mistura Rápida 
Coagulantes são sais metálicos, tais como o sulfato de alumínio, o cloreto férrico, o 
sulfato férrico e o policloreto de alumínio (PAC), sendo que a concentração desses sais 
metálicos na água deve respeitar os limites de concentração para o consumo humano, 
de acordo com as normas estabelecidas pela legislação vigente. 
Segundo Konradt-Moraes et al. (2008), tem-se utilizado coagulantes naturais de forma 
individual ou juntamente com outros sais coagulantes tradicionais, agindo como auxiliar 
no tratamento de águas. 
A escolha de um determinado coagulante tem relação com a eficiência requerida, bem 
como a relação custo-benefício relacionada, sendo que em ambos os casos precisa-se 
atender aos padrões de potabilidade da água. O pH ideal é essencial para se obter uma 
coagulação eficiente, que deve ser iniciada com uma mistura rápida do coagulante; 
nesse processo, grande quantidade de energia é despendida, buscando a formação de 
um polímero. Após a obtenção desse polímero, a agitação é reduzida de maneira 
gradativa, possibilitando a combinação do agente coagulante formado (polímero) com 
as impurezas da água, formando pequenos flocos. Esses flocos irão se chocar uns aos 
outros, através de uma agitação contínua e controlada, produzindo flocos maiores, mais 
densos e consistentes, de forma a facilitar a sedimentação na etapa seguinte. 
Alguns polímeros de cadeia longa e variável são utilizados para aumentar a eficiência da 
coagulação. Este fator promove a formação de flocos com estruturas mais fortes e 
pesadas, o que melhora a eficácia da etapa de sedimentação. 
Após a formação dos flocos mais estruturados, inicia-se a etapa da floculação, a qual 
consiste na produção de partículas por meio da agregação dos flocos. Estas partículas 
serão removidas através da sedimentação por gravidade e/ou a filtração. 
A floculação pode ser dividida em duas formas: microfloculação e macrofloculação. 
 
 
 
32 
 
 A microfloculação utiliza o movimento browniano como seu princípio fundamental. 
Esse movimento realiza a agregação das partículas através do movimento térmico 
aleatório das moléculas do fluido. O método também é conhecido por floculação 
pericinética. 
 A macrofloculação (floculação ortocinética) agrega as partículas com a indução de 
gradientes de velocidade e mistura suave no fluido, levando de 20 a 40 minutos. 
Com isso, a formação de partículas maiores facilita sua remoção por filtração. 
Durante o projeto da Estação de Tratamento de Água, os profissionais envolvidos 
devem considerar algumas questões, tais como: 
oTipo e concentração dos coagulantes e floculantes auxiliares; 
o Intensidade da mistura e método usado para dispersar produtos químicos na 
água para desestabilização; 
o Intensidade da mistura e tempo para a floculação; 
o Seleção do processo de separação líquido-sólido (por exemplo, sedimentação 
e filtração). 
2.4 Decantação e filtração 
O objetivo da decantação é separar todos os sólidos formados nos processos de 
coagulação e floculação. O processo não é totalmente eficiente, visto que pode ocorrer 
má formação dos flocos nas etapas anteriores, que não irão sedimentar e poderão se 
desfazer durante o processo, flutuando novamente na água. 
O decantador é projetado de forma a impedir o turbilhonamento ou fluxo preferencial 
da água a ser tratada. Esta característica é garantida pelo dimensionamento adequado 
da unidade com base nos fluxos mínimos, médios e máximos de água a ser tratada. A 
seguir, conheceremos alguns tipos de decantadores. São eles: 
 Seção Retangular: Decantador mais utilizado nas Estações de Tratamento de água. 
Possui um tanque vertical que é dividido em quatro zonas: 
 
 
 
33 
 
o Zona de turbilhonamento: região situada logo na entrada do tanque, onde é 
despejada a água bruta. Nesta região ocorre uma grande agitação das partículas 
sólidas. 
o Zona de decantação: região de sedimentação, onde as partículas sólidas vão para 
a parte inferior do equipamento. 
o Zona de repouso: nessa região há a formação do lodo, que deve ser retirado 
periodicamente. 
o Zona de ascensão: para as partículas que persistem suspensas na água ocorre um 
arraste em direção ao filtro, e a essa região dá-se o nome de zona de ascensão. 
 Seção Circular: Decantador utilizado em estações de tratamento de efluentes 
sanitários ou industriais que propiciam um menor efeito da velocidade no fluxo de água, 
o que acarreta na sedimentação mais eficiente de resíduos sólidos. 
 Seção Laminar: Decantador composto por placas paralelas ou tubulares que 
direcionam o fluxo de água, propiciando menor tempo de sedimentação. Esse 
decantador também é bastante utilizado nas Estações de Tratamento de Água. 
Como já mencionamos anteriormente, independentemente do tipo de decantador, o 
processo de decantação não é totalmente eficiente para atingirmos os níveis de 
potabilidade estabelecidos pela legislação vigente. Estes flocos precisam, portanto, ser 
removidos nas etapas seguintes, por exemplo, através da filtração. Este consiste na 
passagem de um fluido através de um meio poroso que pode ser constituído de areia, 
brita ou mesmo carvão ativado. 
Os filtros de areia são compostos essencialmente por camadas divididas em suporte, 
brita e areia. Deverá ser utilizado o carvão ativado para eliminar substâncias que 
produzem odor ou sabor. O sistema de retrolavagem é utilizado para realizar a limpeza 
dos filtros; a água de lavagem resultante desse processo vai para um sistema de 
recuperação, em que o lodo formado é direcionado para as estações de tratamento de 
esgotos. 
 
 
 
 
34 
 
Existem diferentes tipos de filtros. São eles: 
o Tipo membrana e manga: Removem partículas maiores que 10 micra e operam 
em baixas vazões. 
o Tipo membrana e cartucho: Removem partículas de 1 mícron e operam em 
baixas vazões. 
o Carvão ativado: Usados para melhorar o gosto e odor da água, podendo 
remover o cloro. 
o Argilas: Retiram a amônia e os metais pesados dentre outros. 
o Filtros de areia: Removem partículas de 25 micra e operam com altas vazões. 
2.5 Desinfecção, Correção do pH e Fluoretação 
A utilização do cloro para realizar a etapa da desinfecção (remoção de microrganismos 
patogênicos nocivos à saúde) é uma prática muito antiga, que diminuiu 
consideravelmente o índice de mortalidade infantil e a proliferação de doenças 
provocadas pela contaminação da água. 
O cloro foi descoberto em 1808 por Sir Humprey Davy, e teve suas propriedades 
bactericidas demonstradas, sob condições laboratoriais, pelo bacteriologista Koch, em 
1881. O uso do cloro como desinfetante foi aprovado pela American Public Health 
Association (APHA) em 1886. A partir do início do século XIX, algumas regiões dos 
Estados Unidos já utilizavam esse agente químico no processo de desinfecção de água 
para abastecimento público (MACÊDO, 2000; BLOCK, 2000). 
Utiliza-se gás cloro em grandes instalações, que são projetadas com equipamentos 
apropriados para armazenar o gás. Também se conta com profissionais habilitados para 
o manuseio do Cl2 gasoso que chega à ETA na forma de gás comprimido (gás e líquido), 
acondicionado em cilindros de tamanhos variados (50, 68 e 900 kg). Dependendo da 
estrutura da ETA, o Cl2 gasoso pode ser fornecido em carretas. 
Uma outra alternativa é a utilização do cloro seco, assim denominado devido ao baixo 
teor de água. Este possui algumas vantagens, como maior precisão na dosagem, redução 
das perdas do princípio ativo, além de um menor espaço de armazenagem. 
 
 
 
35 
 
As condições físico-químicas são controladas, garantindo maior precisão nas dosagens 
utilizadas no tratamento da água, em que se realiza a expansão do cloro líquido ou a 
coleta do cloro gasoso. Tem-se as seguintes condições físico-químicas em condições 
normais de pressão e temperatura (CNPT) (BITTENCOURT, 2014): 
 1 mol de gás cloro 
 Volume: 22,4 litros 
 Pressão: 1 atm 
 Temperatura: 273 K 
Utiliza-se o rotâmetro para medir o volume consumido de gás cloro. O equipamento 
permite a medição da vazão de gases a partir do arraste provocado sobre um êmbolo 
em seu interior, conforme a figura a seguir. 
 
Fonte: Disponível em <https://www.mspc.eng.br/dir80/medvaz2.php>. 
Figura 2.1 – Rotâmetro para medição de vazão de cloro gasoso. 
 
 
 
 
 
36 
 
O gás cloro é mais pesado que o ar, fazendo com que ele permaneça no ambiente, em 
caso de vazamentos, reagindo de maneira muito agressiva com os componentes que 
estão ao redor e realizando uma intensa oxidação. Alta reatividade e toxicidade devem 
ser consideradas pelas equipes de trabalho, que devem zelar pela segurança do 
ambiente e dos trabalhadores e estar sempre preparadas para as medidas de contenção 
de vazamentos, além de utilizar equipamentos de proteção individual (EPIs) próprios 
para essa atividade. 
Para trabalhar com o gás cloro existe o Plano de Ação Emergencial para Cloro (PAE 
Cloro). As águas a serem tratadas podem apresentar ácidos húmicos e fúlvicos que, em 
contato com o gás cloro, produzem trihalometanos (THM), que são substâncias 
indesejáveis devido ao seu potencial tóxico, caso excedam as concentrações indicadas 
pelas normas vigentes. 
Para instalações de pequeno porte, a planta não possui autonomia na armazenagem do 
gás cloro para desinfecção e, portanto, utiliza-se o princípio ativo na forma de 
hipoclorito de sódio, que pode ser encontrado em sua forma diluída como água 
sanitária. 
São apresentadas as reações de decomposição a seguir: 
Reação Principal 
 
3 NaClO → 2 NaCl + NaClO3 
 
hipoclorito de sódio cloreto de sódio clorato de sódio 
 
Reação Secundária 
 
 2 NaClO → 2NaCl + O2 
 
hipoclorito de sódio cloreto de sódio oxigênio 
 
 
 
 
 
 
37 
 
Alguns fatores como a temperatura de estocagem, o pH, a exposição à luz, dentre 
outros, devem ser levados em consideração na decomposição do hipoclorito de sódio, 
e podem reduzir seu princípio ativo na solução. Este aspecto faz com que a aplicação do 
gás cloro seja mais eficaz no tratamento da água. Os mesmos cuidados devem ser 
adotados com relação à formação de THM. 
De acordo com Bittencourt (2014), o controle do pH da água é muito importante e, em 
alguns casos, faz-se necessário elevar o pH utilizando os alcalinizantes. Dependendo da 
instalação, pode-se utilizar cal virgem, que é mais barato e mais solúvel em água, 
formandouma camada protetora no interior das tubulações e retardando a corrosão. 
Quando é necessária uma diminuição do pH, são utilizados acidulantes, sendo que o 
ácido fosfórico (H3PO4) é um dos mais utilizados nestes casos. 
Determinadas concentrações de flúor possibilitam a diminuição da ocorrência de cáries 
em crianças e, por isso, o processo de fluoretação é essencial e obrigatório no Brasil. 
Alguns cuidados devem ser tomados, pois a dosagem de flúor em excesso causa sérios 
problemas de saúde, como a fluorose, doença que fragiliza os ossos. 
Os cuidados devem ser estendidos para a população que consome a água tratada, bem 
como para os responsáveis pelo tratamento na ETA que realizam a dosagem de flúor. 
Vale destacar que, muitas vezes, detectamos uma quantidade natural de flúor na água, 
levando-nos à necessidade de realizar o procedimento de verificação das concentrações 
preexistentes do flúor, que pode existir na forma de minerais e dissolvidos quando em 
contato com as águas subterrâneas. 
No Brasil, o parâmetro para concentração adotado deve ser de 1,5 mg/L. Para calcular 
a quantidade desejável de flúor na água, utilizamos a fórmula a seguir: 
Concentração de flúor desejável na água= 22,2/(10,3+0,725T) 
Onde: 
T é a média das temperaturas máximas diárias verificadas em graus Celsius (oC) 
 
 
 
 
38 
 
A observação da temperatura segue alguns parâmetros de tempo, sendo cinco anos o 
período recomendado; no entanto, podemos utilizar um ano como tempo mínimo 
aceitável. Para realizar a dosagem de flúor, recomendam-se algumas substâncias, tais 
como o fluoreto de cálcio (CaF2), fluossilicato de sódio (Na2SiF6), fluoreto de sódio (NaF) 
e ácido fluossilícico (H2Si F6). 
Conclusão 
Sabe-se que o homem utiliza a água de diversas maneiras, e a qualidade da água para 
consumo é essencial para a saúde da população. Os padrões de qualidade estabelecidos 
pelos requisitos legais de potabilidade da água devem ser atendidos e as ETAs devem 
estar em constante atualização de seus procedimentos. 
REFERÊNCIAS 
BITTENCOURT, C.; PAULA, M. A. S. de. Tratamento de água e efluentes: fundamentos 
de saneamento ambiental e gestão de recursos hídricos. 1. ed. São Paulo: Érica, 2014. 
BLOCK, S. S. (ed). Desinfection sterilization and preservation. 5. ed. Philadelfia: 
Lippincott Williams & Wilkins, 2000. 
HOWE, K.J. et al. Princípios de Tratamento de Água. São Paulo: Cengage Learning, 
2016. 
KONRADT-MORAES, L. C. et al. Utilization of the coagulation diagram in the 
evaluation of the natural organic matter (NOM) removal for obtaining potable water. 
International Journal of Chemical Reactor Engineering, v. 6, A87, 2008. 
MACÊDO, J. A. B. Águas & Águas. Belo Horizonte: ORTFOFARMA, 2000. 
SOARES, M. Fluidos 03-20: Medidores comuns de vazão. Disponível em: 
<https://www.mspc.eng.br/dir80/medvaz2.php>. Acesso em: 7 mai. 2019. 
 
 
 
 
39 
 
 
3 SISTEMAS DE TRATAMENTO AVANÇADOS DE ÁGUA 
Olá, aluno! 
Tratamentos avançados de água são muito importantes, pois complementam o 
tratamento convencional, atuando na remoção extra de compostos com potencial 
tóxico e microrganismos patogênicos, melhorando ainda alguns parâmetros como cor, 
sabor e odor. Neste bloco iremos tratar apenas das técnicas mais utilizadas para a 
realização do tratamento avançado nas ETAs do Brasil, tais como osmose inversa, 
absorção, troca iônica, aeração e oxidação avançada. 
Bons estudos! 
3.1 Osmose Inversa 
A Osmose Inversa (OI) força o fluxo de água ir no sentido contrário da osmose natural. 
Essa técnica utiliza pressão com intensidade adequada, promovendo a concentração de 
substâncias e possibilitando a retirada de bactérias, metais e pigmentos. 
O tratamento é realizado em uma membrana semipermeável que separa solutos que 
são dissolvidos na água. Um sistema de OI recebe água de alimentação que deve ser 
pressurizada, passando uma pequena quantidade de água pela membrana, chamada de 
permeado. Conforme a água passa pela membrana semipermeável, solutos são 
rejeitados, deixando a água de alimentação mais concentrada. 
 
Fonte: Howe et al., 2016, p. 256. 
Figura 3.1. Representação do processo de osmose inversa. 
 
 
 
40 
 
Trata-se de um processo contínuo, não havendo necessidade de ciclos periódicos de 
retrolavagem. 
Segundo Bittencourt (2014), o processo de osmose inversa é ideal para remoção de 
matéria orgânica natural, tratamento avançado para reúso de água potável, remoção 
de contaminantes específicos, dessalinização da água do mar e de águas subterrâneas 
salobras, e para abrandamento. 
O número de instalações que utilizam a técnica de osmose inversa tem crescido 
rapidamente, e isso se justifica devido ao crescimento desordenado de regiões urbanas, 
bem como à escassez de fontes naturais de água doce. Como consequência, o aumento 
de regiões desérticas faz com que os oceanos e as águas subterrâneas salobras se 
tornem alternativas de suprimento de água para a população. 
Instalações de OI possuem sistemas de pré-tratamento, bombas de alimentação, vasos 
de pressão contendo elementos de membrana e sistemas de pós-tratamento. São a 
menor unidade de capacidade de produção, possuindo um formato enrolado em espiral 
ou de fibra oca fina. 
 
Fonte: Howe et al., 2016, p. 300. 
Figura 3.2 – Membrana em espiral. 
 
 
 
 
41 
 
O processo ocorre com a água de alimentação é pressurizada para o vaso de pressão, 
entrando em contato com o primeiro elemento da membrana. A água vai fluindo de 
maneira tangencial à superfície da membrana, fazendo com que uma porção de água 
passe para dentro do envelope de membrana, fluindo em espiral na direção do tubo de 
coleta de permeado. Então, água que restou fica concentrada, fluindo para o elemento 
seguinte. O processo é repetido até que o concentrado saia do vaso de pressão. 
A recuperação do permeado gira em torno de 5% a 15% por elemento dentro dos 
elementos individuais de membrana, e seu desempenho está ligado às propriedades 
físicas e químicas do material que, em condições ideais, é capaz de produzir um alto 
fluxo sem sofrer incrustação ou até mesmo obstrução, sendo fisicamente durável, 
quimicamente estável e resistente, não biodegradável e de baixo custo. Os materiais 
mais comuns são os derivados de acetato de celulose (AC) e da poliamida (PA). 
Todos os sistemas de OI devem realizar o pré-tratamento de água de alimentação para 
prevenir a escamação devido à presença de sais pouco solúveis, que irão se concentrar 
à medida que a água é retirada da corrente de alimentação, fazendo com que ocorra a 
precipitação desses sais na superfície da membrana, danificando o mecanismo de 
maneira irreversível. O controle da escama consiste num ajuste do pH e/ou a adição de 
antincrustante. 
Outro processo importante no pré-tratamento é a filtração, que tem como principal 
objetivo remover as partículas formadas. Devido à falta do ciclo de retrolavagem, as 
partículas formadas tendem a obstruir os canais de alimentação ou até mesmo se 
acumularem na superfície da membrana. 
O permeado também requer pós-tratamento, que consiste na remoção dos gases 
dissolvidos que não são removidos de maneira eficiente nos processos anteriores, da 
alcalinidade e do ajuste do pH. Os ajustes de pH e de alcalinidade são um processo 
eficiente para controlar a corrosão. Reduzir o CO2 acarreta no aumento do pH e, 
consequentemente, produz a redução da quantidade de base necessária para aumentar 
a estabilidade (reduzir a corrosão) da água. 
 
 
 
42 
 
O projeto de instalação de OI deve se preocupar com a gestão do concentrado formado, 
pois o mesmo pode precisar de tratamento antes do descarte, que pode ocorrer em 
esgotos municipais, no oceano, em rio salobre ou estuário, injeção em poço profundo, 
lagoas de evaporação e bacias de infiltração e irrigação. 
Para compreender a osmose inversa, a pressão osmótica é essencial, visto que requer 
uma força motriz para o fluxo na direçãooposta. Para entendermos melhor o processo, 
vamos considerar um vaso com uma divisória removível que será preenchido com duas 
soluções com o mesmo nível. Deve-se encher o lado esquerdo com uma solução salina 
concentrada e o outro lado com água pura. Em seguida retira-se a divisória sem 
perturbar as soluções que, no início, estão em desequilíbrio; o sal se difundirá através 
da água até que a concentração seja a mesma em todo o vaso. Os íons do sal irão se 
difundir da esquerda para a direita e, para manter o princípio da conservação da massa, 
um fluxo de moléculas de água deverá ocorrer na direção oposta, ou seja, o equilíbrio 
requer transferência de massa nas duas direções. 
Agora que o princípio foi descrito, iremos realizar alguns ajustes em nosso vaso. 
Fecharemos a parte superior e acoplaremos tubos de manômetro. Devemos agora 
substituir a divisória removível por uma membrana semipermeável, que irá permitir o 
fluxo de água, mas impedirá o fluxo de sal. Criaremos, assim, um sistema 
termodinamicamente instável toda vez que enchermos as câmaras com solução salina 
e água pura, que deve ser equilibrado pela difusão. 
Como a membrana semipermeável irá impedir o fluxo de sal, a massa se acumulará na 
câmara esquerda, fazendo com que o nível de água no manômetro da esquerda suba, e 
o da direita, caia. A osmose é o fluxo de água do lado puro para a solução de sal. 
Ao atingir o equilíbrio termodinâmico, a água deixa de fluir da direita para a esquerda, 
mesmo com a pressão e a concentração desiguais entre as câmaras, sendo que 
exercemos uma pressão para equilibrar a diferença na concentração de um soluto. 
Damos a isso o nome de pressão osmótica (p). 
 
 
 
 
43 
 
Podemos aproximar a pressão osmótica pela equação de Van't Hoff (HOWE et al., 2016, 
p. 305): 
 
Levando em consideração a hipótese do comportamento não ideal das soluções 
concentradas, da falta de diluição e da compressibilidade do líquido em alta pressão, 
devemos considerar o coeficiente osmótico que na equação abaixo é representado pelo 
símbolo ф (HOWE et al., 2016, p. 306). 
 
A pressão osmótica está em função da concentração ou fração molar da água no 
sistema. Por exemplo, a adição de 1 mol de NaCl produz 2 mols de íons na solução, 
dobrando a pressão osmótica em comparação com um soluto que não se dissocia. Veja: 
NaCl → Na+1 + Cl-1 
1 mol → 1 mol 1 mol 
Vamos calcular a pressão osmótica do NaCl em uma solução de 1.000 mg/L a uma 
temperatura de 20°C, considerando um coeficiente osmótico de 0,95 (HOWE et al., 
2016, p. 306). 
 
 
 
 
44 
 
Vamos calcular a pressão osmótica da glicose (C6H2O6) em uma solução de 1.000 mg/L 
a uma temperatura de 20°C, considerando um coeficiente osmótico de 0,95. A glicose 
(C6H2O6) é uma substância molecular, ou seja, não sofre dissociação. Logo, utilizamos 
um mol de substância (HOWE et al., 2016, p. 307). 
 
Vamos calcular a pressão osmótica do SrSO4 em uma solução de 1.000 mg/L a uma 
temperatura de 20°C, considerando um coeficiente osmótico de 0,95 (HOWE et al., 
2016, p. 306). 
SrSO4 → Sr+2 + SO4-2 
1 mol → 1 mol 1 mol 
 
Note que para os sais adicionados (substâncias iônicas) NaCl e SrSO4, temos a 
dissociação do composto em dois íons, fazendo com que a concentração molar do íon 
seja o dobro da concentração molar do sal adicionado. A pressão osmótica do NaCl é 
mais elevada devido a sua massa molecular ser mais baixa. Apesar do SrSO4 e a glicose 
terem praticamente a mesma massa molecular, a pressão osmótica do SrSO4 é o dobro 
da glicose, porque ela se dissocia produzindo dois mols. 
 
 
 
 
 
 
45 
 
3.2 Adsorção 
A adsorção é um processo que remove constituintes dissolvidos na água através de um 
processo de transferência para a superfície de um sólido. A adsorção remove produtos 
orgânicos que causam sabor e odor, produtos orgânicos sintéticos e subprodutos da 
desinfecção. Compostos inorgânicos, bem como a matéria orgânica natural (MON), 
também são removidos por adsorção ou troca iônica. O carvão ativado, utilizado em 
forma granular ou em pó, é o material adsorvente mais comum no tratamento da água 
potável. As resinas sintéticas são os meios mais comuns nas trocas iônicas. 
O adsorvato é o elemento submetido à adsorção sobre uma superfície, e o adsorvente 
é o sólido sobre o qual o componente é adsorvido. Ao realizar o processo, muitas 
espécies dissolvidas são impregnadas no sólido poroso do adsorvente granular e, 
posteriormente, são adsorvidas na superfície interna. 
Os adsorventes possuem um elevado grau de porosidade dentro dos grânulos 
adsorventes, proporcionando uma maior superfície onde a adsorção poderá acontecer. 
A proporção entre o volume do poro e o volume total é camada de porosidade que deve 
estar próxima de 50%. Temos ainda uma relação entre a área da superfície e o tamanho 
do poro. Quanto menor o poro para determinado volume, maior será a área da 
superfície disponível para a adsorção. 
Vamos agora indicar algumas expressões: 
 Calculo da Área Interna da Superfície de um Adsorvente Poroso 
A área de superfície, Aad (m2/g), assume a forma cilíndrica dos poros. Sendo que: 
Número de poros: n (quantidade/g) 
Raio do poro: R (m) 
Comprimento do poro: L (m) 
 
 
 
 
46 
 
 Cálculo do Volume de um Adsorvente Poroso 
Para o volume de poros cilíndricos Vad (m3/g), temos: 
Número de poros: n (quantidade/g) 
Raio do poro: R (m) 
Comprimento do poro: L (m) 
 
 Relação entre a Área Interna da Superfície de um Adsorvente Poroso e seu Volume 
 
 Aplicação (HOWE et al., 2016, p. 339) 
Vamos supor que um grânulo de material adsorvente tenha poros cilíndricos com 
diâmetro de 1 nm, porosidade de 50% e densidade de partícula de 1 g/cm3. Determine 
a área da superfície interna do adsorvente. 
Para começar, calculamos o volume de adsorvente utilizando a porosidade e a 
densidade adsorvente dadas no enunciado do problema. 
Resolução: 
 Porosidade = volume do poro/volume total 
D = m/v 
Adotando 1 g de adsorvente e sabendo que a densidade de partícula de 1 g/cm3, temos: 
Volume total: 1 cm3 
 
 
 
 
47 
 
Sabendo que a porosidade é de 50% (que corresponde a 0,5), temos: 
Volume de poro: 0,5 cm3 
Portanto, 
Vad = 0,5 cm3/g = 5 107 m3/g. 
 Para o diâmetro de um poro: 
dp = 1,0nm = 109 m 
Sabendo que: D = 2R, temos: 
R = 5.1010 m, então: 
 
Geralmente, a porosidade não ultrapassa os 50%, pois a porosidade, sendo mais 
elevada, torna o adsorvente mais frágil, quebrando de dentro para fora os vasos de 
adsorção e podendo resultar em perdas significativas de adsorvente e gastos 
financeiros. 
O tamanho dos poros é classificado pela IUPAC – União Internacional de Química Pura e 
Aplicada, que utiliza a seguinte convenção: 
o Microporos: dp < 20 nm 
o Mesoporos: 20 nm < dp < 500 nm 
o Macroporos: 500 nm < dp 
Sendo que dp corresponde ao diâmetro do poro. 
 
 
 
48 
 
 
Fonte: HOWE et al., 2016, p. 340. 
Figura 3.3 – Distribuições do tamanho dos poros para os carvões ativados de 
diferentes materiais. 
Os principais adsorventes para o tratamento da água, são: 
 Carvão ativado; 
 Adsorventes sintéticos poliméricos; 
 Alumina ativada; 
 Zeolitos; 
 Hidróxido férrico granular ativado. 
O adsorvente mais utilizado é o carvão ativado devido ao seu baixo custo em relação 
aos outros adsorventes e, principalmente, pela sua eficácia na adsorção de uma vasta 
gama de contaminantes. 
MON e PQOS (produtos químicos orgânicos sintéticos), pesticidas, combustíveis e 
solventes, por exemplo, possuem vários tamanhos de poro, podendo reter grandes 
moléculas orgânicas. O zeolito (aluminossilicato com diferentes proporções de Al e Si) e 
a alumina ativada possuem poros muito pequenos, que facilitam a remoção MON e 
compostos orgânicos sintéticos maiores. Já o hidróxido férrico (Fe(OH)3) granular foi 
desenvolvido para remover o arsênio. Os adsorventes