ATIVIDADE 2 - TRATAMENTO convencional de agua

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO. 
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO, PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA. 
INTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO AMAZONAS - 
CAMPUS MANAUS CENTRO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TRATAMENTO CONVENCIONAL DA ÁGUA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANAUS - AM 
2022 
 
MATTEO ALMEIDA BUONI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TRATAMENTO CONVENCIONAL DA ÁGUA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho solicitado pelo Profª. MSc. Marcelo Martins 
Da Gama, referente à disciplina de Tratamento de 
Água para a obtenção de notas no curso de 
Engenharia Civil – 8º Período. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Neste trabalho serão mostrados e exemplificados os processos convencionais de 
tratamento de água. Levando em conta que a água é muito necessária para 
sobrevivência humana e em sua distribuição são necessários devidos cuidados, logo 
este trabalho busca explicar os processos e fases de tais processo. 
 
 
 
 
 
TRATAMENTO CONVENCIONAL DA ÁGUA 
 
 
O processo de tratamento de água é requerido para muitas atividades 
econômicas, como também, para tarefas do cotidiano, assim, a água que será 
consumida deve passar pelo processo de tratamento. Tal procedimento requer 
diversas etapas, que devidamente assistidas, garantem a qualidade da água. O 
tratamento de água pode tornar-se mais complexo e de elevado custo devido às 
impurezas advindas dos mananciais de coleta de água, como despejo de resíduos 
com alto teor de matéria orgânica. Para evidenciar a importância do estudo do 
tratamento de água, bem como, a estação de tratamento de água, realizou-se uma 
busca bibliográfica das etapas envolvidas no tratamento de água e as impurezas 
presentes na mesma. Logo, constatou-se que para obtenção da qualidade muitos 
indicadores de referência são necessários, como por exemplo, pH, cor e turbidez. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1- COAGULAÇÃO 
 
No tratamento de águas afluentes e efluentes, ferramentas de clarificação, como 
coagulantes e agentes de floculação, ajudam a remover sólidos suspensos, incluindo 
óleos, orgânicos (COT e cor) e dureza. Isso possibilita, ainda, que nossos clientes 
preparem sua água bruta afluente para uso eficiente como água de processo, 
cumprindo com os regulamentos de descarga de efluentes com segurança, sempre 
possibilitando o reúso da água de modo econômico. 
Nossos especialistas dão aos clientes a tranquilidade que pode vir somente de 
trabalhar com profissionais que há décadas tratam de clarificadores de afluentes e 
efluentes de todos os tipos. 
 
 
1.1 Mecanismos de coagulação 
 
Os mecanismos intervenientes no processo de coagulação valem as partículas 
suspensas e coloidais dispersas na água apresentam carga predominantemente 
negativa. A mobilidade eletroforética constitui-se um dos parâmetros de avaliação da 
magnitude da carga das partículas presentes nas águas naturais e, dependendo da 
tecnologia de tratamento, do próprio êxito da coagulação. Sua determinação 
usualmente realiza-se utilizando uma célula micro eletroforética ao acondicionar a 
amostra de água em um tubo de pequeno diâmetro de plástico ou vidro. A aplicação 
axial de um campo elétrico à amostra e a inserção de dois eletrodos nas extremidades 
do tubo induzirá o deslocamento das partículas coloidais, fenômeno este denominada 
eletroforese. A razão entre a velocidade média das partículas presentes e o gradiente 
de voltagem ao longo do tubo constitui-se na mobilidade electroforética, relacionando 
- se intrinsecamente com sua carga superficial. Ainda, o segundo parâmetro de 
controle do processo de coagulação e que também traduz a grandeza da carga 
superficial das partículas coloidais denomina-se o potencial zeta, relacionado à 
eletroforese e determinado com base na própria mobilidade A mobilidade 
eletroforética constitui-se um dos parâmetros de avaliação da magnitude da 
carga das partículas presentes nas águas naturais e, dependendo da 
tecnologia de tratamento, do próprio êxito da coagulação. A aplicação axial 
de um campo elétrico à amostra e a inserção de dois eletrodos nas 
extremidades do tubo induzirá o deslocamento das partículas coloidais, 
fenômeno este denominada eletroforese. Ainda, o segundo parâmetro de 
controle do processo de coagulação e que também traduz a grandeza da 
carga superficial das partículas coloidais denomina-se o potencial zeta, 
relacionado à eletroforese e determinado com base na própria mobilidade 
eletroforética. 
 
 
 
 
1.2 Compressão da dupla camada 
 
O aumento da força iônica, a concentração de íons, ocasiona a compressão 
da camada difusa. Duas grandes inconsistências da teoria da compressão 
da dupla camada residem na independência da dosagem de coagulante com 
a concentração de partículas coloidais e nos maus resultados auferidos com 
o emprego de sais de cálcio e magnésio como coagulantes com dosagens 
superiores as preconizadas pela lei de Schulze-Hardy, Tais inconsistências 
apontam para outras interações, além dos efeitos eletrostáticos, entre as 
espécies hidrolisadas do coagulante e as partículas dispersas na massa 
liquida. 
 
 
1.3 Adsorção-desestabilização 
 
Dependendo do pH do meio, há formação de diversas espécies hidrolisadas 
de carga positiva que podem ser adsorvidas na superfície das partículas, 
desestabilizando-as. Em alguns casos minúsculas partículas do coagulante, 
produtos da hidrólise do sal, são adsorvidas pela superfície das partículas 
coloidais, podendo mesmo resultar na reversão da carga da partícula e 
consequente restabilização da suspensão. 
 
 
. 
 
1.4 Varredura 
Em função do pH de coagulação, à medida que se eleva progressivamente, 
a dosagem do coagulante passa a predominar o mecanismo da varredura, 
o mais recorrente nas estações de tratamento de água. Esse mecanismo foi 
definido como sweep coagulation, pela inexistência de uma relação 
estequiométrica entre a dosagem de coagulante e a área superficial das 
partículas (Packman, 1965).Em função das dosagens de coagulante e do 
pH do meio, as partículas coloidais são adsorvidas e as suspensas 
envolvidas pelo precipitado de hidróxido de alumínio ou de ferro Interessante 
estudo sugere que o precipitado formado nas condições da coagulação por 
varredura apresenta carga positiva, explicando a atração eletrostática 
exercida sobre as partículas suspensas (Dempsey 1984 apud Dennet et al., 
1995). 
 
 
1.5 Formação de pontes químicas 
 
Tais substâncias podem ser definidas como compostos orgânicos de longas 
cadeias constituindo-se de série repetitiva de unidades químicas unidas por 
ligações covalentes formando moléculas denominadas monómeros, e o 
peso molecular do polímero é consequência da soma dos pesos dos 
diversos monómeros. No emprego dos polímeros, a coagulação pode 
efetuar-se por intermédio da formação de pontes químicas, quando as 
partículas coloidais são adsorvidas na superfície das diversas cadeias dos 
polímeros. 
 
 
 
 
1.6 Fatores intervenientes na coagulação 
 
Embora não existam hierarquias absolutas em termos da coagulação, dentre 
os principais fatores intervenientes destacam-se o tipo de coagulante, o pH 
e a alcalinidade da água bruta, a natureza e a distribuição dos tamanhos das 
partículas causadoras de cor e turbidez, e a uniformidade de aplicação dos 
produtos químicos na massa líquida. 
 
 
. 
 
1.7 Tipo de Coagulante 
 
As características da água bruta vão influenciar na escolha do coagulante, mas o êxito 
do processo de coagulação é indissociável do tipo de coagulante utilizado. A 
característica fundamental para um coagulante ser empregado no tratamento de água 
consiste na capacidade de produzir precipitados e espécies hidrolisadas em 
dissociação no meio aquoso, capazes de desestabilizar ou envolver as partículas 
suspensas e coloidaispresentes nas águas naturais. O cloreto de sódio constitui 
contraexemplo interessante. Ao se dissociar na água os íons (Na+ e CI-) atuam como 
cargas localizadas e não produzem espécies hidrolisadas fundamentais à coagulação, 
sendo por vezes denominados eletrólitos indiferentes. 
A definição do tipo de coagulante frequentemente deve fiar-se em fatores relacionados 
à adequabilidade à água bruta, à tecnologia de tratamento, ao custo do coagulante 
propriamente dito e dos produtos químicos porventura a ele associados-alcalinizantes, 
ácidos ou auxiliares de coagulação -e ao custo e manutenção dos tanques e 
dosadores. 
 
 
 
 
 
 
2- FLOCULAÇÃO 
 
Onde, fornecem-se condições, em termos de tempo e agitação -como para 
as unidades de mistura rápida, o tempo de detenção e gradiente de 
velocidade, para que ocorram os choques entre as partículas anteriormente 
desestabilizadas pela ação do coagulante objetivando a formação dos flocos 
a serem posteriormente removidos por sedimentação/flotação ou, nas 
estações de filtração direta, nas próprias unidades de filtração. Floculação, 
assim como a sedimentação e a flotação, são consideradas operações 
unitárias por envolverem apenas fenómenos físicos de aglutinação das 
partículas. 
 
 
 
 
2.1 Mecanismos de transporte e intervenientes na floculação 
 
Os mecanismos intervenientes na floculação referem-se à forma como o transporte 
das partículas desestabilizadas realiza-se para a formação dos flocos. O mecanismo 
de transporte predominante será função das dimensões das partículas 
desestabilizadas e da progressiva formação e crescimento dos flocos esse transporte 
pode ocorrer em virtude basicamente de três fenômenos: 
I. ao movimento Browniano - denominada floculação Peri cinética. 
II. as diferenças de velocidade das linhas de corrente do fluido em escoamento- 
denominada floculação ortocinética. 
III. às distintas velocidades de sedimentação dos flocos (sedimentação 
diferencial). 
 
O movimento aleatório das partículas coloidais de dimensão inferior a 1 µm permite 
que ocorram os primeiros choques. Pode-se afirmar que os primeiros contatos entre 
as partículas desestabilizadas se iniciam já na unidade de mistura rápida, decorrentes 
do movimento Browniano e da ação da gravidade. Nesta fase, as partículas coloidais 
desestabilizadas chocam-se e aglomeram-se formando pequenos flocos com 
dimensões usualmente inferiores a 1 µm. A despeito da menor relevância da 
floculação pericinética na formação dos flocos, a possibilidade de contacto entre os 
flocos já formados de maior dimensão com as partículas desestabilizadas 
remanescentes é liderado pelo movimento Browniano. 
 
Na floculação ortocinética decorre da introdução de energia externa que fomenta a 
aglutinação das partículas desestabilizadas e dos microflocos formados inicialmente 
por intermédio do movimento Browniano, para a formação de flocos de maior peso, 
passiveis de serem removidos por sedimentação ou flotação. Os parâmetros inerentes 
à eficiência da floculação são o gradiente de velocidade e o tempo de detenção 
hidráulico, quer no processo de agregação das partículas, quer no processo de erosão 
dos flocos. Assim, a floculação ortocinética é o único mecanismo no qual o profissional 
pode atuar de forma a otimizar a operação, deve – se ressaltar que este mecanismo 
continua a atuar mesmo após a unidade de floculação. Dependendo da configuração 
da estação de tratamento, o canal de água floculada, as comportas de acesso aos 
decantadores e a própria cortina de distribuição permitem que a floculação 
ortocinética ainda ocorra. 
 
2.2 Mecanismos de agregação e ruptura dos flocos 
 
Com o progressivo aumento das dimensões e da densidade, aliada à melhor 
sedimentabilidade, ocorre elevação da área superficial dos flocos 
favorecendo a prevalência das forças hidrodinâmicas que tendem a 
provocar o descolamento destas partículas. 
 
2.3 Fatores intervenientes na floculação 
 
 Os fatores intervenientes no processo da coagulação podem ser listados como 
relevantes na eficiência da floculação. Além da coagulação propriamente dita, o 
gradiente de velocidade e o tempo de detenção ou tempo de floculação constituem-
se indubitavelmente nos principais fatores intervenientes na floculação, ainda que 
para as unidades mecanizadas as geometrias das câmaras e das paletas possam 
também ser secundariamente mencionadas. Tais parâmetros enfatizam a densidade 
e o tamanho dos flocos formados, reduzindo a turbidez e cor aparente da água 
decantada ou, para estações de filtração direta, conferindo aos flocos maior 
resistência aos efeitos de cisalhamento provocado pelas forças hidrodinâmicas do 
escoamento maximizando a retenção nos interstícios do meio filtrante. 
 
2.4 Tempo de detenção 
 
Até a década de 1960, nos projetos de estações de tratamento elaborados 
no País, as unidades de floculação hidráulicas eram dimensionadas em 
função da velocidade de escoamento e do tempo de detenção hidráulico. o 
tempo de detenção hidráulico corresponderia a razão entre o volume útil da 
unidade de floculação e a vazão afluente à mesma. 
 
 2.5 Tipos de unidades de floculação 
 
A distinção dos tipos de floculadores fundamenta-se na forma de transferir energia a 
massa liquida, hidráulica ou mecânica, para que possam ocorrer os choques entre as 
partículas desestabilizadas e a consequente formação dos flocos. Para qualquer tipo 
de unidades, a relevância do gradiente de velocidade e do tempo de detenção como 
balizadores da floculação confirma-se pelos parâmetros de projeto recomendados. 
 
2.6 Comparação entre os tipos de floculadores 
 
Existe as unidades de floculação hidráulica, floculadores de escoamento helicoidal, 
floculadores de escoamento horizontal e de escoamento vertical, unidades de 
floculação mecanizadas e floculação em malhas. 
Na definição do tipo de floculador a ser empregado, os métodos hidráulicos têm sido, 
via de regra, pretendidos pelos mecanizados nos recentes projetos de construção e 
ampliação de estações de tratamento de água de médio e grande porte. Na 
comparação entre as distintas unidades de floculação algumas constatações são 
inequívocas. Os floculadores hidráulicos praticamente prescindem de manutenção e 
não demandam gastos com energia elétrica, sendo a alternativa mais viável para as 
localidades distantes dos centros mais desenvolvidos adicionalmente, apresentam 
custo de implantação inferior ao das unidades mecanizadas, à exceção, 
provavelmente, dos floculadores de escoamento horizontal de menor profundidade. 
Desta forma, como já foi ressaltado constituem em número absoluto o tipo de unidade 
mais extensivamente empregada no País, sobretudo em estações de tratamento para 
pequenas e médias comunidades onde as prováveis dificuldades inerentes à 
manutenção dos equipamentos inviabilizariam o uso da floculação mecanizada. 
 A elevação do gradiente de velocidade toma-se menos problemática, uma vez que a 
inserção de um dispositivo que reduza a dimensão das passagens aumentando a 
perda de carga atingiria tal intento. Também a instalação de dispositivos que permitam 
a variação da lâmina d'água pode também atingir este objetivo. 
 
 
3- DECANTAÇÃO 
A decantação, junto com a flotação, consiste na operação unitária que via de traduz a 
eficiência das etapas que a precedeu, ou seja, a coagulação e floculação, e em alguns 
casos mesmo a pré-desinfecção quando se objetiva a remoção de ferro e manganês. 
Na decantação aos flocos formados anteriormente são fornecidas condições que os 
permitam depositar pela ação da gravidade. Ambas operações objetivam diminuir o 
afluxo de partículas às unidades filtrantes, consistindo na última etapa da clarificação 
dentro do contexto de múltiplas barreiras no qual o tratamento de água se insere. 
Desta forma, a nomenclatura correta preconiza referir às partículas sedimentadas e 
ao efluente como água decantada.3.1 Distribuição de água floculada 
 
o primeiro fator interveniente relacionado especificamente à decantação consiste na 
equânime distribuição da água floculada. Em diversas estações, as unidades de 
floculação são construídas contiguamente em relação aos decantadores, de tal forma 
que se prescinde de dispositivo especifico para permitir a afluência da água floculada. 
A saída do floculador conecta-se diretamente à entrada do decantador e nestas 
circunstâncias comumente associa-se uma unidade de floculação a uma de 
decantação. 
Contudo, para a maioria das estações de tratamento, esta distribuição, para uma ou 
mais unidades, efetua-se por meio de canais de agua floculada que se comunicam 
com as comportas de cada decantador Frequentemente, verifica-se na rotina 
operacional das estações que monitoram individualmente a água decantada, 
desempenho distinto de unidades de decantação idênticas, com período de 
funcionamento entre limpezas de mesma magnitude, decorrente da distribuição 
desigual de água floculada, Como consequência sucede-se um significativo aporte de 
partículas aos filtros, pois à maior vazão de água decantada estará associada o maior 
número de partículas, concorrendo em última instância na redução do intervalo entre 
as lavagens das unidades filtrantes. Adicionalmente, para algumas estações a 
concepção hidráulica da distribuição da água decantada proporciona que para alguns 
filtros aflua, preferencialmente, o efluente de decantadores operando com vazões 
superiores às de outras unidades. 
 
Para estações de tratamento operando com sobrecarga, por vezes, o prosseguimento 
da floculação ao longo dos canais de distribuição de água floculada, nos quais há 
baixa velocidade de escoamento, resulta em maior sedimentabilidade aos flocos 
formados. Todavia, os benefícios advindos da floculação incidental consubstanciados, 
em última instância, em carreiras de filtração mais longas frequentemente anulam-se 
em função da desuniformidade na distribuição de água floculada aos decantadores. 
Adicionalmente, a elevação dos gradientes de velocidades por meio das comportas 
concorre também para reduzir a eficiência da decantação pela possibilidade de 
ruptura dos flocos precocemente formados. 
 
3.2 Sedimentação de partículas discretas 
 
A agregação das partículas e a perspectiva de a formação dos flocos perdurar na 
unidade de decantação inviabilizam o delineamento de um modelo matemático que 
estime a velocidade de sedimentação e a consequente remoção das partículas 
suspensas e coloidais presentes na água bruta. Tais estimativas acabam por ser 
realizadas por meio de ensaios em reatores estáticos ou, de forma muito mais restrita 
no País, em colunas de sedimentação. 
 
Desta forma, a modelação matemática para sedimentação realiza-se de forma 
simplista considerando as partículas presentes como partículas discretas, ou seja, 
mantêm sua individualidade na trajetória descendente mesmo se porventura se 
chocarem entre si, perspectiva que se aproxima da realidade para águas com baixa 
concentração de partículas. Nesta vertente, sobre um corpo imerso em um fluido 
agirão, em primeira instância, duas forças: a força da gravidade que o impelirá no 
sentido descendente e a força do empuxo idem no sentido ascendente. 
 
3.3 Tipos de unidades de decantação 
 
A decantação pode ocorrer, basicamente, por meio de três variantes: decantadores 
de escoamento horizontal, decantadores de alta taxa e os decantadores de manto de 
lodos floco-decantado que é quase inexistente no Brasil, mas de extensivo emprego 
nos EUA e Canada as operações de floculação e sedimentação sucedem-se na 
mesma unidade. 
 
3.3.1 Decantadores de escoamento horizontal 
 
Aspectos geométricos 
 
Estas unidades constituem as mais comumente utilizadas no Brasil e na maioria dos 
países, respondendo por 60 a 70% da área das unidades integrantes da estação de 
tratamento. Usualmente os decantadores de escoamento horizontal apresentam-se 
na forma retangular em planta, mais facilmente adaptável ao layout das estações e 
com a perspectiva de aproveitamento comum das paredes para construção de 
floculadores e filtros. As formas circulares apresentam utilização mais restrita, a 
despeito da facilidade do lodo sedimentado. 
O papel das zonas de entrada e de coleta na eficiência da sedimentação acaba por 
influir na forma mais adequada às unidades de decantação. As seções quadradas e 
circulares apresentam como desvantagem o fato das zonas de entrada e saída 
representarem significativo percentual da área disponível à sedimentação. Em 
compensação, nos decantadores retangulares mais longos, estas zonas respondem 
por vezes por aproximadamente 10 % do comprimento da unidade, reduzindo até 
mesmo sua relevância na deposição dos flocos. Desta forma, estudos de laboratório 
reportam-se a bons resultados tia sedimentação quando as zonas de entrada e saída 
ocupam parcela do comprimento da unidade maior ou igual à profundidade 
(Camp,1953). Outra desvantagem que os experimentos em modelos reduzidos têm 
mostrado refere-se à instabilidade do fluxo, mais facilmente afetado nestas unidades 
pelas correntes convectivas de densidade e temperatura distintas. 
Estudos com traçadores realizados em modelos reduzidos e em escala real apontam 
a melhor performance das unidades retangulares, especialmente quando apresentam 
elevada relação entre o comprimento e a largura. 
 
3.4 Dispositivos de admissão de água floculada 
 
Manifesta-se mais claramente na zona de entrada da unidade de decantação, 
especialmente quando se verifica maior concentração de flocos. A relativa turbulência 
do fluxo por vezes verificada próxima as comportas do canal de água floculada e na 
cortina de distribuição, conduz a uma maior probabilidade de os flocos parcialmente 
formados chocarem-se com energia ainda suficiente à formação de flocos ainda 
maiores, que haverão de se sedimentar com maior velocidade. Assim, ainda que de 
maneira especulativa, pode-se prever a minimização dos efeitos negativos sobre a 
qualidade do efluente nestas circunstâncias. Na rotina operacional das estações de 
tratamento na qual frequentemente se reporta à deposição da maioria dos flocos antes 
do primeiro da unidade de decantação. 
A função principal da cortina de distribuição consiste em distribuir uniformemente o 
fluxo de água floculada ao longo da seção transversal da unidade de decantação, 
reduzindo os efeitos de curto-circuito e a possibilidade de correntes ascensionais que 
fomentem o arraste de flocos. A NBR 12216 recomenda espaçamento máximo de 50 
em entre os orifícios e gradiente de velocidade inferior a 20 s, e estabelece em função 
da área transversal e da profundidade do decantador a distância para instalação da 
cortina, com o objetivo de facilitar a manutenção. Estes dispositivos são mais 
comumente construídos em madeira e, para algumas estações de maior porte, em 
concreto ou alvenaria. Mais recentemente tem prevalecido a construção de orifícios 
circulares, acoplando às cortinas pedaços de tubos de PVC. 
 
 
3.5.Disposição final de lodos 
 
 Ha diversas opções para disposição final do lodo, dependendo para cada caso de 
uma análise de viabilidade técnica, económica e ambiental. O lançamento de resíduos 
nos cursos de água continua sendo a prática mais adotada nas estações somente em 
casos especiais esse procedimento pode ser viabilizado, ou seja, quando a carga 
poluidora pode ser absorvida pelo corpo receptor, dependendo para isso de estudos 
específicos. Uma das opções possíveis é a utilização de lagoas de lodo, como 
disposição final dos resíduos. Essa alternativa, além de não ser um dos métodos mais 
eficientes, não permite o armazenamento do resíduo por tempo muito longo. 
 A disposição do lodo em aterro sanitário, consiste na colocação controlada em 
depressão natural ou vala escavada para posterior cobertura com terra. Esta 
alternativa temelevados custos de implantação. A incineração do lodo é uma prática 
pouco usual. 
 
 
 
4- FILTRAÇÃO 
A filtração constitui-se no processo que tem como função primordial a remoção das 
partículas responsáveis pela cor e turbidez, cuja presença reduziria eficácia da 
desinfecção na inativação dos microrganismos patogênicos. Apesar desta evidência, 
a fração e outras etapas do tratamento tornam-se prescindíveis quando a qualidade 
da água bruta. Granda sobretudo de mananciais subterrâneos, permite efetuar 
apenas a desinfecção. Nas estações de tratamento convencionais cabe à filtração 
provavelmente a função mais relevante, por se constituir na tapa na qual as falhas - 
porventura ocorridas na coagulação, floculação e sedimentação/flotação podem ser 
corrigidas, assegurando a qualidade da água tratada. 
 
4.1 Mecanismos intervenientes na filtração 
 
A filtração rápida consiste na conjunção dos mecanismos de transporte e de 
aderência. Os primeiros constituem-se fenômenos físicos e hidráulicos afetados pelos 
parâmetros ligados a transferência de massa. Ou seja, os mecanismos de aderência 
são influenciados por fenômenos predominantemente químicos, tais como formação 
de pontes químicas quando do emprego de polímeros como auxiliares de coagulação, 
balizados por parâmetros físicos e químicos também intervenientes nas etapas de 
coagulação e floculação (O'Melia; Stumm, 1967). Desta forma, espera-se remover na 
filtração ampla gama de partículas que, se presentes na água filtrada, reduziriam a 
eficiência da desinfecção. 
 
4.2 Os mecanismos de transporte 
 
São influenciados pela temperatura da água que intervém, por meio da viscosidade, 
na laminaridade do escoamento, pelas características do meio filtrante, diâmetro e 
forma dos grãos, espessura e porosidade e pela taxa de filtração. A prevalência de 
um ou outro mecanismo de transporte dependerá da concentração e da distribuição 
dos tamanhos das partículas do afluente, além dos fatores intervenientes na 
velocidade intersticial, quais sejam, a porosidade do meio filtrante e a taxa de filtração. 
A velocidade intersticial é o quociente entre a taxa de filtração e a porosidade do meio 
filtrante, por consequência, cresce gradativamente à medida que a retenção de 
partículas se sucede no interior do filtro. 
 
 
5 – DESINFECÇÃO 
A desinfecção constitui-se praticamente na última etapa do tratamento relacionada à 
consecução do objetivo de produzir água de consumo isenta da presença de 
microrganismos patogênicos, cuja inativação realiza-se por intermédio de agentes 
físicos e químicos. A desinfecção finaliza o processo de potabilização, sucedendo 
quando a tecnologia convencional de tratamento é empregada as fases de clarificação 
e filtração. Ainda que nas demais etapas da potabilização haja redução do número 
dos microrganismos agregados às partículas suspensas e coloidais removidas nas 
etapas de decantação e flotação e filtração, não consiste objetivo principal dos demais 
processos e operações unitárias usuais no tratamento das águas de abastecimento 
tal intento. Cabe à desinfecção inativar os microrganismos patogénicos e também os 
organismos indicadores -porventura presentes nas águas e prevenir o crescimento 
microbiológico nas redes de distribuição. 
 
 
 
5.1.Fatores intervenientes na eficiência da desinfecção 
 
A eficiência da desinfecção consiste na conjunção das características do desinfetante, 
da água, do tipo de microrganismo a ser inativado e da instalação na qual o processo 
realizar-se-á. Em primeira instância, as características intrínsecas de cada 
desinfetante no que tange aos mecanismos de ação e às propriedades relacionadas 
à interação com as características físicas, químicas e biológicas da água haverão de 
intervir na eficiência do processo. O potencial de oxidação dos desinfetantes químicos 
varia significativamente. Desta forma, desinfetantes com menor potencial de oxidação 
podem ser empregados em função das características da água e das instalações. 
Com relação às características físicas, a turbidez desempenha papel preponderante 
na eficiência da desinfecção, promovendo o denominado efeito escudo sobre os 
microrganismos, protegendo-os da ação do desinfetante físico ou químico. 
 
5.2 Desinfetantes alternativos ao cloro 
 
As restrições ao uso indiscriminado do cloro como desinfetante concorreram para o 
recrudescimento do emprego de desinfetantes alternativos como amônia, ozônio, 
radiações UV, peróxido de hidrogênio dióxido de cloro, entre outros. Estas restrições 
centram-se, principalmente, na geração de subprodutos e na maior resistência de 
alguns patogênicos à ação deste desinfetante. Como alternativa, diversos sistemas 
especialmente na América do Norte e em alguns países europeus - têm utilizado o 
cloro associado a outro desinfetante. Desta forma, reduz-se significativamente a 
dosagem deste gás que passa a assumir fundamentalmente a função de conferir o 
residual, minimizando a formação de subprodutos e assegurando a qualidade 
microbiológica da água tratada. No País, os desinfetantes alternativos têm aplicação 
ainda incipiente no que tange às águas de consumo, restrita às águas destinadas a 
distintas atividades industriais. 
Aos compostos químicos listados, insere-se o permanganato de potássio (KMnO4,) 
por vezes utilizado na pré-desinfecção com o fito de redução da cor verdadeira, ferro, 
manganês, arsênio e compostos passíveis de conferir sabor e odor às águas. Na 
oxidação dos compostos inorgânicos, os óxidos formados são removidos por 
sedimentação ou filtração. Da mesma forma que para o ozônio e radiação ultravioleta, 
há necessidade da posterior aplicação de cloro para conferir concentração residual 
na rede de distribuição. Por fim, as dosagens de KMnO4, aplicadas devem ser 
definidas e monitoradas com precisão visando a evitar coloração rosa à água de 
consumo. 
 
 
6- FLUORETAÇÃO 
A fluoretação ou fluoração consiste na etapa do tratamento na qual se objetiva 
conferir, para algumas águas elevar, determinada concentração de fluoreto (F) à água 
tratada por meio da aplicação de compostos de flúor. Além da água de abastecimento, 
a ingestão do flúor dá-se também por meio dos alimentos correspondendo a 
aproximadamente 20% do total diário ao se considerar consumo médio de dois litros. 
 
A aplicação do flúor usualmente efetua-se após os processos físico-químicos 
inerentes ao tratamento, vale afirmar, a coagulação, desinfecção e correção do pH. 
Quando no tanque de contato, a dosagem de fluoreto deve ser realizada em ponto 
distinto ao da aplicação da cal secundária circunstâncias que está se faz necessária, 
objetivando evitar a formação do fluoreto de cálcio (CaF2.) que reduziria a 
concentração final de fluoreto na água tratada. 
O flúor comumente apresenta-se nas águas de pH inferior a 8,0 na forma iônica de 
fluoreto (F) e em pH mais baixo pode complexar-se aos cátions metálicos ou ser 
adsorvido junto ao precipitado de hidróxido do metal componente do coagulante, 
especialmente como Al (OH)3. Neste contexto a inusual remoção de flúor pode 
ocorrer por meio do emprego da alumina ativada ou carvão ativado como adsorventes 
ou junto ao precipitado de sulfato de alumínio. 
 
 
 
 
 
 
6.1 Atuação preventiva do flúor 
 
A assimilação do flúor como íon fluoreto pode se dar pela água de abastecimento pela 
aplicação tópica de géis ou soluções, pelas suas adições ao sal de cozinha e por 
ampla gama de dentifrícios disponível no mercado. Acredita -se que parcela 
significativa do flúor ingerido advenha das águas de consumo, pois os alimentos 
apresentam concentrações inferiores a 0,5 mg/kg, à exceção dos peixes marinhos 
nos quais estas podem atingir até 27 mg kg. Ainda que haja variações em função da 
dieta alimentar, estima-se ingestão diária da ordem 0,02 3.2 mg de fluoreto advinda 
dos alimentos e da incorporação da água que os prepara. 
Embora o flúorse incorpore à estrutura do esmalte dentário, para fins de proteção da 
cárie bucal. a parcela que se adere à superfície -sujeita a trocas minerais permanentes 
entre a saliva e o esmalte - realiza de fato a ação preventiva. Desta forma, esta ação 
não é permanente o a cárie pode vir a se manifestar no futuro caso a exposição ao 
flúor seja interrompida. Na ingestão, o sal de flúor veiculado por meio da corrente 
sanguínea permite a deposição dos sons fluoreto nos dentes e ossos, com a parcela 
não absorvida sendo eliminada junto com as fezes, suor e fluidos gengivas (Oliveira, 
1997). 
 
6.2 Fluoretação no Brasil 
 
De acordo com informações contidas no Sistema Nacional de Informações sobre 
Saneamento (SNIS) referentes a 2007, amostragem contemplando 4091 municípios 
de um total de 5564 apontou que a fluoretação é plenamente realizada e toda água 
distribuída é fluoretada em 45,9% dos municípios amostrados, em 39,8 % não há este 
processo e em 11.6 % fluoreta-se 50 a 100% da água distribuída à população. 
 
6.3 Composto de flúor 
 
Qualquer composto solúvel de flúor que em solução aquosa libera o íon fluoreto é 
passível de ser empregado na fluoretação de águas de consumo, contudo, assim 
como outros produtos químicos utilizados na potabilização, outros fatores norteiam 
esta definição, destacando-se: 
▪ o composto deve apresentar solubilidade e grau de pureza adequados que 
permitam seu emprego confiável na rotina operacional das estações de 
tratamento de água, assegurando a concentração final de fluoreto 
estabelecida; 
▪ na dissociação, o cátion liberado junto com o fluoreto não deve apresentar 
toxicidade ou outra característica indesejável às águas; 
▪ o composto deve apresentar custo acessível - incluindo disponibilidade na 
região para minimizar os custos de transporte, continuidade de fornecimento 
pelo fabricante, e facilidade de armazenamento e manuseio. 
 
A disponibilidade do produto na região em relação aos custos de transporte. A 
fluoretação justifica-se economicamente desde que a indústria produtora esteja até 
600 km de distância da estação de tratamento de água. 
A fluoretação efetua-se na maioria das estações por meio da aplicação de fluossilicato 
de sódio (Na2 SiF6), fluoreto de sódio (NaF) e ácido fluossilícico (H.2SiF6). Os 
compostos de flúor são comumente dosados na forma de soluções aquosas e, destes, 
o fluoreto de sódio constituiu-se no primeiro composto empregado na fluoretação. As 
características dos três principais produtos químicos utilizados na fluoretação. 
 
6.4 Aplicação do flúor 
 
Embora a fluoretação ocorra com maior frequência ao final do tratamento, simultânea 
à desinfecção, em algumas estações facilidades operacionais culminaram com a 
aplicação dos compostos de flúor na unidade de mistura rápida, praticamente 
concomitante à dispersão dos coagulantes. Em outras 33 unidades, vazão total da 
ordem de 123 m/s, a fluoretação ocorre em algum ponto da estação entre a mistura 
rápida e a filtração. O impacto da fluoretação no custo da água tratada é desprezível. 
Em relação aos EUA, estimativa realizada em 1992 apontou que o custo da 
fluoretação equivalia ao de uma barra de chocolate por pessoa por ano. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 
Os processos de tratamento de água são conjuntos de procedimentos físicos e 
químicos que são aplicados na água para que a mesma fique em condições 
adequadas para o consumo, logo, para que se torne potável. O processo de 
tratamento de água tem como fundamental objetivo evitar qualquer tipo de 
contaminação, evitando a transmissão de doenças.