Tratamento de águas industriais e domésticas1 (1)

Prévia do material em texto

DECLARAÇÃO UNIVERSAL DOS DIREITOS DA ÁGUA
Em 22 de março de 1992 a ONU (Organização das Nações Unidas) instituiu o "Dia Mundial da 
Água", publicando um documento intitulado "Declaração Universal dos Direitos da Água". Eis o 
texto que vale uma reflexão:
1- A água faz parte do patrimônio do planeta. Cada continente, cada povo, cada nação,
cada região, cada cidade, cada cidadão, é plenamente responsável aos olhos de todos.
2- A água é a seiva de nosso planeta. Ela é condição essencial de vida de todo vegetal,
animal ou ser humano. Sem ela não poderíamos conceber como são a atmosfera, o
clima, a vegetação, a cultura ou a agricultura.
3- Os recursos naturais de transformação da água em água potável são lentos, frágeis e
muito limitados. Assim sendo, a água deve ser manipulada com racionalidade,
precaução e parcimônia.
4- O equilíbrio e o futuro de nosso planeta dependem da preservação da água e de seus
ciclos. Estes devem permanecer intactos e funcionando normalmente para garantir a
continuidade da vida sobre a Terra. Este equilíbrio depende em particular, da
preservação dos mares e oceanos, por onde os ciclos começam.
5- A água não é somente herança de nossos predecessores; ela é, sobretudo, um
empréstimo aos nossos sucessores. Sua proteção constitui uma necessidade vital, assim
como a obrigação moral do homem para com as gerações presentes e futuras.
6- A água não é uma doação gratuita da natureza; ela tem um valor econômico: precisa-
se saber que ela é, algumas vezes, rara e dispendiosa e que pode muito bem escassear
em qualquer região do mundo.
7- A água não deve ser desperdiçada, nem poluída, nem envenenada. De maneira geral,
sua utilização deve ser feita com consciência e discernimento para que não se chegue a
uma situação de esgotamento ou de deterioração da qualidade das reservas atualmente
disponíveis.
8- A utilização da água implica em respeito à lei. Sua proteção constitui uma obrigação
jurídica para todo homem ou grupo social que a utiliza. Esta questão não deve ser
ignorada nem pelo homem nem pelo Estado.
9- A gestão da água impõe um equilíbrio entre os imperativos de sua proteção e as
necessidades de ordem econômica, sanitária e social.
10- O planejamento da gestão da água deve levar em conta a solidariedade e o consenso
em razão de sua distribuição desigual sobre a Terra.
1.1-Disponibilidade de água
Nos últimos 15 anos a oferta de água limpa disponível/habitante diminuiu 40%.
O uso da água na agricultura deverá aumentar nos próximos anos.
Em 20 anos deverá ocorrer uma crise relacionada a disponibilidade de água.
2,4% no resto do país9,6% na região amazônica
O Brasil possui 12 % da água
doce disponível no mundo
Atende 95% da populaçãoAtende 5% da população
Estima-se que 50% da população brasileira não tenha acesso a água tratada.
Estados Unidos:
600 L por habitante
dia
Sertão:
10 L por habitante
dia
Os oceanos contêm a maior parte da água do planeta (975 litros a cada 1.000).
Uma molécula de água passa 98 anos a cada 100 em meio ao oceano.
A água do mar apresenta aproximadamente 3,3% de sais dissolvidos (principalmente
NaCl(aq)).
Uma pessoa pode beber água com até 5g de sal/kg de água.
Os oceanos contêm 35 g de sal/kg de água (7 vezes mais).
osmose
Uma pessoa que bebe apenas água do mar acabará morrendo.
A água do mar também não pode ser usada na agricultura ou na indústria.
O excesso de sal mataria as plantações (também por osmose);
Deterioraria maquinários, entupiria válvulas e explodiria caldeiras.
Para que a água dos oceanos possa ser usada é necessário que o sal seja retirado.
Todos os métodos de dessalinização consomem grandes quantidades de energia.
termômetro
saída de água
de resfriamento
entrada
de água
de resfriamento
entrada
de gás
balão
de destilação
bico
de Bunsen
condensador
erlenmeyer
1.2- Utilização da água no mundo
A razão procura/oferta relativa à água tem vindo a aumentar de forma exponencial. A
crescente procura, comparativamente à oferta cada vez menor, de água doce tem sido tema
importante para a sociedade em geral.
Quando se fala em escassez da água, esta situação pode ser definida quando a
disponibilidade da água numa dada região ou país está abaixo dos 1000 m3 por ano, por pessoa.
1.3- A água e a indústria
É essencial a qualquer unidade industrial e portanto é um fator limitante no
desenvolvimento industrial em regiões com pouca disponibilidade
Segundo dados da UNESCO, 22% do total da água consumida em todo o mundo serve
o setor industrial, sendo o maior consumidor com 70% do total de água consumida, a agricultura
A UNESCO estima que o volume gasto pelo setor
industrial irá aumentar de 752 Km3/ano (dados de 1995) para
cerca de 1170 km3/ano em 2025 (24% da água fresca extraída
em todo o mundo).
Como resolver este problema?
Reuso das Águas
O reaproveitamento ou reuso da água é o processo pelo
qual a água, tratada ou não, é reutilizada para o mesmo ou
outro fim.
1.4 – Tipos de uso da água
• Consumo Humano: utilizada em casas de banho, cozinhas e
refeitórios, equipamentos de segurança e quaisquer outras actividades
domésticas.
• Matéria-prima: quando ocorre incorporação de água no produto
final como são exemplo as industrias cervejeiras e de refrigerantes.
Também pode ser matéria-prima quando a água é utilizada para obtenção
de outros produtos, por exemplo, a obtenção de hidrogênio pela eletrólise
da água.
• Geração de energia: transformação da energia cinética, potencial
ou térmica, existente na água, em energia mecânica, para posteriormente
ser transformada em energia elétrica.
• Fluido térmico: utilização da água como fluido para permuta de
energia calorífica, quer se trate de aquecimento como arrefecimento
(exemplo: torres de arrefecimento) - Outros usos: utilização da água
para rega, combate a incêndios ou incorporação em subprodutos gerados
nos processos industriais.
1.4.1 - Índices de qualidade da água para a indústria
Numa mesma indústria poderão ser necessários diversos índices
de qualidade para diferentes processos.
1.5- Reaproveitamento para obtenção de água
Reuso indireto não planejado da 
água:
Ocorre quando a água, utilizada em alguma atividade
humana, é descarregada no meio ambiente e novamente
utilizada a jusante, em sua forma diluída, de maneira não
intencional e não controlada.
Reuso indireto planejado da 
água:
Ocorre quando os efluente depois de tratados são
descarregados de forma planejada nos corpos de águas
superficiais ou subterrâneas, para serem utilizadas a
jusante, de maneira controlada, no atendimento de algum
uso benéfico.
Reuso direto planejado das 
águas:
Ocorre quando os efluentes, após tratados, são
encaminhados diretamente de seu ponto de descarga até o
local do reuso, não sendo descarregados no meio ambiente.
Reciclagem de água:
É o reuso interno da água, antes de sua descarga em um
sistema geral de tratamento ou outro local de disposição. Essas
tendem, assim, como fonte suplementar de abastecimento do
uso original. Este é um caso particular do reuso direto
planejado.
Aplicações da Água Reciclada
 Irrigação paisagística;
 Irrigação de campos para cultivos;
 Usos industriais;
 Usos urbanos não-potáveis;
 Finalidades ambientais;
 Usos diversos: aqüicultura, construções, controle de 
poeira, dessedentação de animais.
Aproveitamento de Águas de 
Chuva
As águas de chuva são encaradas pela legislação
brasileira hoje como esgoto, pois ela usualmente vai dos
telhados, e dos pisos para as bocas de lobo aonde, como
"solvente universal", vai carreando todo tipo de impurezas,
dissolvidas, suspensas, ou Simplesmente arrastadas
mecanicamente, paraum córrego que vai acabar dando num
rio que por sua vez vai acabar suprindo uma captação para
Tratamento de Água Potável.
1.6- Importância da água subterrânea para abastecimento público
A formação dos lençóis subterrâneos tem origem na infiltração e
percolação das águas pluviais e superficiais, através das camadas
permeáveis, das falhas nas estratificações, das fendas, de discordâncias
de camadas geológicas, etc.
1.6.1- Aquíferos
Os aqüíferos são formações geológicas ou camadas que contêm a
água no seu interior (zona saturada) em quantidade suficiente para
permitir o seu aproveitamento econômico.
Os aqüíferos podem ser classificados como freáticos e artesianos.
Os aqüíferos freáticos originam-se das águas de chuva que se
infiltram através das camadas permeáveis do terreno até encontrar uma
camada impermeável.
Para qualquer nível dentro do aqüífero freático, a carga
hidráulica é igual à profundidade abaixo do nível estático (nível freático)
da água nele contida. Assim, quando um poço é perfurado, o nível d’água
dentro dele atinge o nível estático do aqüífero.
Em geral, são rasos (3 a 20 metros) e de grande diâmetro (1 a 2
metros)
O aqüífero é dito confinado, ou artesiano, quando se situa entre 
camadas impermeáveis e, em conseqüência, tem a água submetida a 
pressão superior à atmosférica.
1.7 Condições de Potabilidade – Legislação e características para
água potável
Resolução Conama nº 20 de 18/06/86
1.7.1- Aspectos físicos
1.7.2.1- Temperatura
A temperatura tem influencia nos processos biológicos, reações
químicas e bioquímicas que ocorrem na água e em outros processos,
como a solubilidade dos gases dissolvidos e sais minerais.
A faixa de temperatura mais desejável para um suprimento
público de água está entre 4,4 a 10 C.
1.7.2.2- Turbidez
Característica física da água, decorrente da presença de
substâncias em suspensão, ou seja, sólidos suspensos, finamente
divididos ou em estado coloidal, e de organismos microscópicos.
1.7.2.3- Cor
A cor de uma água é consequência de substâncias dissolvidas.
A medida da cor de uma água é feita pela comparação com
soluções conhecidas de platina-cobalto ou com discos de vidro corados
calibrados com a solução de platina-cobalto.
Influência do pH – A intensidade aumenta com o pH
Segundo a OMS o índice máximo permitido deve ser 20mg Pt/L.
1.7.2.4- Gosto e odor
O odor e o sabor de uma água dependem dos sais e gases dissolvidos. 
1.7.2.5- Condutividade
Os sais dissolvidos e ionizados presentes na água transformam-na
num eletrólito capaz de conduzir a corrente elétrica.
Influência da temperatura - aumenta a condutividade
1.7.2.6- Sólidos
Sólidos podem ser classificados de acordo com seu tamanho e
características químicas.
1.7.3 – Aspectos químicos
Estes parâmetros permitem:
•Classificar a água por seu conteúdo mineral, através dos íons presentes.
•Determinar o grau de contaminação, permitindo determinar a origem
dos principais poluentes.
•Caracterizar picos de concentração de poluentes tóxicos e as possíveis
fontes.
•Avaliar o equilíbrio bioquímico que é necessário para a manutenção da
vida aquática, permitindo avaliar as necessidades de nutrientes.
1.7.3.1- Acidez
Capacidade que um meio aquoso possui de reagir
quantitativamente com uma base forte a um pH definido .
A água com teor acentuado de acidez pode provocar corrosão no
meio em que as mesmas atravessam ou nos recipientes onde são
armazenadas, influem na velocidade das reações químicas e processos
biológicos.
1.7.3.2- pH e Alcalinidade
A alcalinidade representa a capacidade que um sistema aquoso 
tem de neutralizar (tamponar) ácidos a ele adicionados.
1.7.3.3- Agentes tensoativos sintéticos
São substâncias tensoativas, ou seja, reduzem a tensão superficial
da água, pois possuem em sua molécula uma parte solúvel e outra não
solúvel na água
Ocorre:
•a formação de espuma;
•afetam o gosto e odor da água;
•a coagulação;
•a decantação e flitração se tornam mais difíceis;
•são tóxicos a peixes e ;
•o aumento no teor de fósforo.
1.7.3.4- Oxigênio Dissolvido
OD:- Abreviação para Oxigênio Dissolvido. É a quantidade, em mg/L,
de oxigênio dissolvido na água.
Nas águas naturais de superfície o índice OD varia de 0 a 19
mg/L, mas um teor de 5 a 6 mg/L já é o suficiente para suportar uma
população variada de peixes. Em águas subterrâneas a quantidade de
oxigênio dissolvido é muito baixa pelo fato de estar fora do alcance da
atmosfera.
Fatores que influenciam o OD da água:
•Altitude: Em regiões de baixa altitude, a pressão atmosférica é maior e
permite que mais oxigênio seja dissolvido na água. Contrariamente, em
altas altitudes este índice diminui.
•Velocidade e tipo de fluxo: quanto maior a velocidade e mais
turbulento o fluxo d'água, mais oxigênio pode dissolver.
•Estação do ano: Devido à temperatura, no inverno as águas contém
mais oxigênio do que no verão.
•Quantidade de matéria em suspensão: Oxigênio é mais facilmente
dissolvido em águas limpas, isto é, com pouco material em suspensão.
•Quantidade de nutrientes: quanto maior a quantidade de nutrientes na
água, maior é o crescimento de algas.
•Profundidade: águas pouco profundas são mais aquecidas e perdem
oxigênio.
•Arborização: - a mata ciliar atua como um anteparo para os raios
solares impedindo o aquecimento da água, mantendo seu nível de OD.
•Poluição: - uma grande parte da poluição que é lançada nos corpos
hídricos (rios, lagos, mares, etc) é composta de matéria orgânica
proveniente dos esgotos domésticos.
O tratamento da água tem por finalidade melhorar a
qualidade da água de abastecimento ao público,
atendendo diversas finalidades:
 Higiênicas - remoção de bactérias, protozoários, vírus
e outros microorganismos, de substâncias nocivas,
redução do excesso de impurezas e dos teores elevados
de compostos orgânicos;
 Estéticas - correção da cor, sabor e odor;
 Econômicas - redução de corrosividade, cor, turbidez,
ferro , manganês, sabor, odor.
A construção de um sistema completo de abastecimento
de água requer muitos estudos e pessoal altamente
especializado. Para iniciar-se os trabalhos, é necessário
definir-se:
 a população a ser abastecida;
 a taxa de crescimento da cidade e
 suas necessidades industriais.
Sistema Convencional
captação
adução
estação de tratamento
reservação
redes de distribuição
ligações domiciliares.
Captação
 Superficial ou subterrânea
Adução
São canalizações de importância vital para o
abastecimento de cidades. Qualquer
interrupção que venham a sofrer afetará o
abastecimento à população, com
conseqüências significativas.
Adutoras por gravidade
Transportam a água de uma cota mais elevada para a 
cota mais baixa.
Adutoras de recalque
Transportam a água de um ponto a outro com cota 
mais elevada, através de uma estação elevatória e 
podem ser: 
 único recalque; 
 recalque múltiplo.
Adutoras mistas
 trechos por gravidade e trechos por recalque.
Gradeamento
Um tratamento de água sempre se inicia com a
remoção dos materiais que flutuam ou estão suspensos
com o uso de grades e telas.
Processos para retirado de odor 
e sabor 
Os principais métodos para a remoção 
de gostos e odores são: 
a) aeração
b) pré-cloração
c) carvão ativado e 
d) uso do sulfato de cobre.
a) Aeração
 A aeração tem a finalidade de proporcionar o
contato do ar com a água, a fim de que nesta seja
efetivada a dissolução ou o desprendimento de
gases ou a oxidação de compostos, por exemplo,
ferrosos, pode também, ser indicada para redução
da corrosividade, reduzindo o teor de gás
carbônico.
Como principaistipos de aeradores, citamos:
 os aeradores de gravidade ou de repuxo - onde a água é
exposta ao ar atmosférico.
 os aeradores de ar difuso e de ventilação forçada - faz-se
o ar passar pela água.
 Nos aeradores de repuxo, a água é lançada no ar, sob
pressão.
Aerador de cascata
 Os aeradores de ventilação forçada são constituídos de
tanques fechados, providos de bandejas horizontais
perfuradas.
Aerador de tabuleiro
Aerador de ventilação
b) Pré-cloração
A cloração da água bruta, em função do poder
oxidante, dos derivados clorados de origem inorgânica,
como hipoclorito de sódio (NaClO), hipoclorito de
cálcio[Ca(ClO2)] e cloro gás (Cl2) é bastante eficiente
no processo de redução de sabor e odor da água.
NaClO = THM
Carvão ativado
Pode ser aplicado como pó seco diretamente na água, em um
ou mais pontos precedendo a filtração ou a sedimentação, ou
a água pode ser passada através de um leito de carvão ativado.
O carvão ativado é também utilizado na retirada de algas,
além de retirar gás sulfídrico, matéria orgânica e certos
resíduos industriais, como os fenóis e seus derivados.
Carvão ativado
Tratamento de 
água: purificação 
de águas de 
abastecimento 
público Reciclagem de 
águas industriais: 
remoção de 
substâncias 
presentes nas 
águas, como por 
exemplo, 
naftalenos, 
dodecilbenzeno, 
sulfonato, 
benzeno e fenol.
Indústria de 
alimentos: 
adsorção de 
moléculas que 
causam gosto, cor 
e odor 
indesejáveis.
Medicamento no 
tratamento de 
desintoxicações
Sulfato de cobre
O sulfato de cobre (CuSO4) passou a ser utilizado por
sua ação algicida.
Existem quatro grupos principais de algas que são
capazes de originar problemas nas águas: i)algas
verdes-azuladas, ii) Diatomeas, iii) algas verdes e iiii)
algas douradas.
Processos de clarificação
 Os sólidos em suspensão são removidos por
sedimentação simples ou sedimentação por
coagulação e filtração.
Sedimentação simples
 Num fluido em repouso e de baixa densidade, como a
água, uma partícula sob ação da gravidade, desce
verticalmente com movimento acelerado, até que a
resistência do fluido se aproxime, em grandeza, da força
propulsora dessa mesma partícula. Quando isto ocorre, a
partícula adquire velocidade constante, denominada
velocidade de decantação.
Sólido suspensos Tempo para decantação
Areia grossa Segundos
Areia fina Minutos
Barro Horas
Argila Anos
Sedimentação com o uso de 
coagulantes
 Sedimentação simples não remove cor da água
(substâncias dissolvidas ou estado coloidal).
 A sedimentação simples é empregada para separar
partículas e moléculas de substâncias húmicas, que é a
matéria mais finamente dividida, é mantida em
suspensão porque possuem carga elétrica negativa (25
milivolts), que se repelem, além do tamanho diminuto
das partículas. A carga negativa recebe o nome de
potencial zeta.
Com o aumento do pH diminui a concentração de prótons tornando 
a superfície sólida mais negativa.
Para clarificação das águas é necessário:
 neutralização das cargas negativas da matéria em 
suspensão.
 Aglutinação das partículas, para aumentar de 
tamanho.
 as substâncias coagulantes reagem com alcalinidade
(natural e/ou adicionada) formando polímeros com carga
superficial positiva, os polímeros formados (hidróxidos)
com carga positiva atraem carga negativa dos colóides em
suspensão, que formam flocos mais densos que precipitam
com uma maior velocidade.
Etapas do processo de 
sedimentação com coagulantes:
 Mistura rápida (câmara de mistura rápida):
Consiste nas reações do coagulante com a água e na
formação de espécies hidrolisadas com carga positiva e
depende da concentração do metal e pH final da
mistura.
Sistema Hidráulico
 Mais utilizados: Calha Parshall e queda d’água originária de vertedouros
 Primeiros dispositivos: dispersão através do ressalto hidráulico
 mais aplicados nas ETAs
 Alia a medição da vazão com adequada dispersão do coagulante
Sistema Mecânico
• Consiste em introduzir energia através de agitadores, a massa de água 
suficiente para produzir a mistura adequada
• Agitadores do tipo turbina
Sistema hidráulico
ETA – Gravatá
Fonte: 
http://www.dec.ufcg.edu.br/sanea
mento/Tratam03_coag.htm
Sistema mecânico
turbinas
Formação do floco
 Fundamentalmente físico, consiste no transporte das
espécies hidrolisadas para que haja contato com as
impurezas presentes na água, formando partículas
maiores denominadas flocos. O processo rápido,
variando de décimos de segundo a cerca de 100
segundos, depende de algumas características, como
pH, temperatura, quantidade de impureza. Nesta
etapa há necessidade de agitação relativamente lenta,
para que ocorram choques entre as impurezas.
Existem dois sistemas básicos de floculação:
 O sistema hidráulico: utiliza a energia hidráulica
disponível, sendo a mesma dissipada pela água em
câmaras com chicanas. A água efetua um movimento
sinuoso dentro da unidade.
 O sistema mecânico: utiliza a energia mecânica
externa, a qual é dissipada pela água em tanques
apropriados
Sistema Mecânico
Floculador mecânico de paletas de 
eixo vertical 
Gradiente de velocidade decrescente 
nas câmaras
Floculador mecânico de paletas de 
eixo horizontal (1 câmara) 
Gradiente de velocidade crescente 
nas câmaras
ETA – Gravatá
Fonte: 
http://www.dec.ufcg.edu.br/sanea
mento/Tratam03_coag.htm
Floculador Hidráulico de Chicanas
Vertical
Horizontal
Para que os flocos não se 
depositem no fundo: v>10cm/s
Eta Alto Branco _CG
A coagulação/floculação inadequada causa:
 Consumo excessivo de floculantes;
 Diminuição do rendimento da ETA devido a obstrução 
nos filtros ocasionada por flocos de baixa velocidade de 
sedimentação;
 Maior frequencia de lavagem dos filtros;
 Aumento de perdas de água na produção.
Decantação ou sedimentação
 A velocidade nesta etapa é ainda mais lenta para 
permitir a completa deposição dos flocos no fundo 
decantador.
Classificação 
Em função do escoamento da água:
 Decantadores de escoamento horizontal
 Decantadores de escoamento vertical
Em função com as condições de funcionamento:
 Decantadores do tipo clássico ou convencional: recebem a 
água já floculada e nos quais se processa apenas a sedimentação.
 Decantadores com contato de sólidos: unidades 
mecanizadas que promovem simultâneamente a agitação, a 
floculação e a decantação.
 Decantadores com escoamento laminar (tubulares ou de 
placas): são mais recentes, com maior eficiência.
ETA – Gravatá
Fonte: 
http://www.dec.ufcg.edu.br/sanea
mento/Tratam03_coag.htmDecantador 
convencional de 
fluxo horizontal
Decantador de alta taxa
Principais agentes coagulantes
Coagulante Fórmula
Sulfato de Alumínio Al2(SO4)3.18H2O
Sulfato ferroso FeSO4.7H2O
Sulfato férrico Fe2(SO4)3
Caparrosa clorada Fe2(SO4)3.FeCl3
Cloreto férrico FeCl3.6H2O
Aluminato de sódio NaAl2O4
Al2(SO4)3.18H2O
Sulfato de alumínio octadeca hidratado
 Também chamada de alumen. É o produto mais utilizado.
 Para reagir e formar o floco é necessário que a água
contenha alguma alcalinidade, que pode ser natural ou
adicionada (auxiliar de coagulação).
Principais auxiliares de coagulação
Auxiliares de coagulação Fórmula
Bicarbonato de sódio NaHCO3
Carbonato de sódio Na2CO3
Hidróxido de sódio NaOH
Óxido de cálcio CaO
Hidróxido de cálcio Ca(OH)2
JARTESTE
 A quantidade de coagulante a ser utilizada á definida no
dia a dia da ETA através do teste do jarro (JARTESTE),
onde se monitora a velocidade de agitação, pH,
quantidade do produto químico, temperatura e tempo de
decantação.
FeSO4.7H2O
Sulfato ferroso hepta hidratado
 Denominadode caparrosa verde, se apresenta como 
cristais verdes solúveis na água, o colóide que se forma 
é o hidróxido ferroso, Fe(OH)3.
Fe2(SO4)3 
Sulfato férrico
 Normalmente utilizado para remover manganês, em
valores de pH acima de 9. Em pH baixo é efetivo na
remoção de cor; sua solução é corrosiva colocando em
risco o manipulador, a faixa de atuação está no pH
entre 5 a 11.
Fe2(SO4)3.FeCl3
Caparrosa clorada
 Não necessita de alta alcalinidade para formação do
floco. O efeito coagulante atinge uma faixa de pH que
varia de 5 a 9.
FeCl3.6H2O 
Cloreto férrico hexa-hidratado
 Apresenta as mesmas características do sulfato férrico.
A coagulação é decorrente do mecanismo de
varredura, como o pH compreendido entre 6 e 9.
NaAl2O4
Aluminato de sódio
 Sob certas condições seu uso é vantajoso, porque não
há necessidade de alacali adicional, é muito usado no
tratamento de águas para caldeiras. A forma comercial
tem pureza de 88%. Em função do seu preço é mais
utilizado como coagulante secundário ou auxiliar de
coagulação.
Principais agentes coadjuvantes 
de floculação
 Silíca ativada
Quando utilizada com sulfato ferroso ou alumínio, 
aumenta o tamanho dos flocos, que são mais densos e 
resistentes.
A sílica ativada tem elevada carga negativa.
Polietrólitos
 São polímeros originários de proteína e polissacarídeos
de natureza sintética ou naturais.
São três tipos: catiônico, aniônico, não-aniônicos, de
acordo com a carga da cadeia polimérica.
No Brasil, em função das características das águas e
sólidos suspensos são utilizados os aniônicos e não-
aniônicos.
 Os sintéticos são utilizados para aumentar a velocidade de
sedimentação, a resistência e na redução da dosagem do
coagulante primário.
 Já os naturais são utilizados para reduzir a ocorrência de
transpasse dos flocos no filtro e aumentar a chamada taxa de
filtração.
Processo de filtração
Durante a filtragem se remove matéria em suspensão e 
coloidal, alguns componentes químicos são alterados e 
até número de microrganismos é reduzido.
O processo de filtração se baseia em quatro ações:
 filtração mecânica;
 sedimentação e adsorção;
 efeitos elétricos;
 alterações biológicas, em menor nível.
Classificação dos filtros
Velocidade de 
filtração
Sentido de 
fluxo
Meio filtrante Carga sobre o leito
Rápido (>180 
m3/m2/dia)
Descedente
Camada simples
Camada múltipla
Por gravidade
Ascedente
Fluxo misto
Camada simples Por pressão
Lento (3 a 14 
m3/m2/dia)
Descendente
Ascendente
Camada simples Por gravidade
Filtros de pressão
Filtro rápido por gravidade
Os filtros rápidos são lavados contracorrente, ou seja, por inversão 
de fluxo, com uma vazão capaz de assegurar a expansão adequada para 
o meio filtrante.
A filtração rápida foi instalada pela
primeira vez no mundo na cidade de
Campos, no estado do Rio de Janeiro, em
1880.
Filtros de fluxo ascendente
 são utilizados principalmente para clarificação de águas de 
baixa turbidez e de baixo conteúdo mineral. A filtração ocorre 
no sentido dos grãos mais grossos de areia para os mais finos.
DESINFECÇÃO
 A etapa anterior, filtração, é eficiente no processo de
remoção de microrganismos da água, mas mesmo
assim, não é suficiente para garantir a qualidade
microbiológica de uma água, em função do exposto, a
desinfecção é de fundamental importância na garantia
da qualidade sanitária de uma água.
Processos de desinfecção utilizados
em água de abastecimento público
 Processo físico e químico
As características necessárias para um bom desinfetante podem 
ser resumidas em:
 capacidade de destruir, em um tempo razoável, os organismos 
patogênicos a serem eliminados, na quantidade em que se 
apresentam e nas condições encontradas na água; 
 o desinfetante não deve ser tóxico para o homem e para os animais 
domésticos e, nas dosagens usuais, não deve causar à água cheiro e 
gosto que prejudiquem o seu consumo;
 seu custo de utilização deve ser razoável, além de apresentar 
facilidade e segurança no transporte, armazenamento, manuseio e 
aplicação;
 a concentração na água tratada deve ser fácil e rapidamente 
determinável;
 deve produzir concentrações residuais resistentes na água, de 
maneira a constituir uma barreira sanitária contra eventual 
recontaminação antes do uso.
Ultra-violeta
A luz ultravioleta é a porção do espectro eletromagnético que 
vai desde os Raios – X até o limite do espectro visível. Possui 
comprimentos de onda compreendidos entre os 100 e 400nm. 
O espectro divide-se em: 
 UV – A: 315 e 400 nm 
Provoca o “bronzeado solar” na pele humana. 
 UV – B: 280 e 315 nm 
Causa “queimaduras solares” 
 UV – C: 200 e 280 nm 
É absorvido pelo DNA e pode causar cancro e mutações. É a 
gama mais efetiva para a inativação de vírus e bactérias. 
 UV – V (de vazio): 100 e 200 nm 
 O sistema de desinfecção por Ultravioleta (UV) transfere
energia eletromagnética de uma lâmpada de arco de
mercúrio para um organismo de material genético (DNA e
RNA). Quando a radiação UV penetra a parede celular de um
organismo destrói a capacidade reprodutora da célula, ou
seja, a radiação UV, gerada por descarga elétrica no vapor de
mercúrio, penetra no material genético dos microorganismos
e retarda a sua capacidade para se reproduzir.
 A radiação UV penetra na parede celular. 
 A energia dos fótons da radiação é absorvida pelas proteínas e 
pelo DNA da célula. 
 A luz UV danifica a estrutura protéica. 
 O DNA sofre uma alteração química. Pode dizer-se que 
quando o DNA sofre divisão celular não pode reproduzir-se, 
produzindo a sua morte. 
 Os organismos, incapazes de metabolizar e reproduzir-se não 
podem causar doenças. 
 O comprimento de onda ótimo encontra-se no intervalo de 
250 a 270 nm. 
Ozônio
 O ozônio é gerado quando uma corrente alternada de 
alta voltagem é descarregada na presença de oxigênio.
Características do Ozônio
 O ozônio é um poderoso oxidante (1,5 vezes mais forte do que o 
cloro);
 é mais rápido do que o cloro na inativação de bactérias;
 não produz toxinas;
 Decompõe-se em oxigênio;
 Gás instável, incolor nas condições atmosféricas, com odor 
característico mesmo a baixas concentrações;
 Fórmula química: O3 (Forma triatômica do oxigênio)
 Massa molecular: 48,0
 Ponto de ebulição a 1 atm: - 111,9 ºC
 Ponto de fusão a 1 atm: - 192,5 ºC
 Massa específica do gás: 2,14 g/litro
 Meia-vida em água a 20 ºC: 20 minutos
Derivados clorados
O uso de derivados clorados, como gás
cloro, hipoclorito de sódio, cloraminas
orgânicas e dióxido de cloro, têm
contribuído para o controle das
doenças de origem hídrica.
Reações do cloro na água
Cl2
(Gás cloro)
+ H2O HClO + HCl (1)
NaClO
(Hipoclorito de 
sódio)
+ H2O Na
+ + ClO- + H2O (2)
Na+ + ClO- + H+ + OH- HClO + NaOH
Ca(ClO)2
(Hipoclorito de 
Cálcio)
+ H2O Ca
2+ + 2 ClO- + H2O (3)
Ca2+ + 2 ClO- + 2 H+ + 2 OH- 2 HClO + Ca(OH)2
A ação oxidante e sanificante do cloro é controlada pelo ácido hipocloroso (HClO), que é
um produto da hidrólise da substância clorada (equações 1,2 e 3). 
 O ácido hipocloroso é um ácido fraco, cuja constante de
dissociação (pKa), a 30° C, é 3,18 x 10-8 e que em solução
aquosa se dissocia para formar o íon hidrogênio e o íon
hipoclorito.
HClO ClO - + H +
Se a amônia ou compostos amoniacais estão presentes na
água, quando se adiciona cloro são formados compostos que
apresentam ação sanificante, denominados cloraminas.
Estes compostos são resultantes da reação da amônia com o
ácido hipocloroso, conforma as equações 4 a 9:
NH4 + + HClO NH2Cl
(Monocloramina)
+ H2O + H+ (4)
NH2Cl + HClO NHCl2
(Dicloramina)
+ H2O (5)
NHCl2 + HClO NCl3
(Tricloramina)
+ H2O (6)
NH3 + Cl2 NH2Cl
(Monocloramina)
+ HCl (7)
NH2Cl + Cl2 NHCl2
(Dicloramina)
+ HCl (8)
NH2Cl + Cl2 NCl3
(Tricloramina)
+ HCl (9)
O processo de cloração nas estações 
de tratamento de água (ETA)
 Quando um derivado clorado é adicionado à água ocorre em
primeiro lugar, a reação de oxidação da matéria orgânica, que
recebe o nome de “demanda de cloro”. Satisfeita a
demanda, o derivado clorado reage com a amônia, formando
as cloraminas, que são denominadas de “cloro residual
combinado”. Após a formação das cloraminas, tem-se a
presença do chamado “cloro livre”, que é constituído do
ácido hipocloroso e do íon hipoclorito.
 O cloro residual total (CRT) é a soma das concentrações do
cloro residual livre (CRL) e do cloro residual combinado
(CRC).
Cloração simples
 Na cloração simples não existe a preocupação de satisfazer a
demanda, simplesmente aplica-se o derivado clorado, que ao
fim de determinado tempo de contato o residual esteja entre
0,1 e 0,2 mg.L-1, que é considerado suficiente para garantia da
qualidade microbiológica da água.
Amônia cloração
 à adição de amônia e do derivado clorado
simultaneamente. É o processo utilizado em águas que
contêm matéria orgânica na forma de fenóis, evitando
a formação dos chamados clorofenóis, que são
responsáveis por odores e sabores.
“Break-point” ou “ponto de 
quebra”.
 ocorre sob condições controladas, adicionando cloro
até que a demanda seja satisfeita. O cloro continua a
ser adicionado até que os compostos
cloronitrogenados (cloraminas) também sejam
oxidados, pois estes compostos são os responsáveis por
sabor e odor característicos dos derivados clorados.
 O ponto em que o cloro adicionado libera somente
HClO e ClO -, com finalidade somente de desinfecção,
é denominado ponto de quebra ou “break-point”.
Eficiência do tratamento 
convencional
 A qualidade final da água tratada depende das
características do manancial que a fornece.
 Segundo a OMS as toxinas liberadas pelas algas nos
mananciais de abastecimento público podem chegar à
casa do consumidor. A principal causa é o
desenvolvimento das algas verde-azuladas. As algas
comprometem a água, tanto no aspecto organoléptico
de sabor e odor, como aspecto químico da presença de
toxinas.
THM’S
 A reação do cloro com alguns compostos orgânicos 
leva à formação de trihalometanos (THM)
Fluoretação (Lei nº 6050, de 24 de maio de 
1974)
Os compostos mais utilizados no processo de fluoretação são:
 fluorsilicato de amônio [(Nh4)2SiF6] que se apresenta como
cristais brancos;
 fluorita ou fluoreto de cálcio (CaF2) na forma de pó;
 ácido fluorsilicíco (H2SF6) como um líquido altamente corrosivo;
 fluoreto de sódio (NaF) sob a forma de pó e flúorsilicato de sódio
(Na2SiF6).;
 A reação abaixo apresenta a formação de fluoreto utilizando o
flúorsilicato:
SiF6
2- + 3 H2O 6 F
- + 6 H + + SiO3
2-