APOSTILA DE GUA PARA CONSUMO 1 PARTE[1]

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ÁGUA
A água e sua qualidade
	A água é uma substância de natureza muito complexa. Por ser uma excelente solvente, até hoje não se conseguiu obtê-la em estado de absoluta pureza.
	Na natureza considera – se que existem 45 x 1045 moléculas de água, das quais 95% constituem água salgada, 5% água doce, essa na sua maior parte na forma de gelo, e apenas 0,3% diretamente aproveitável, sendo que 97% em água subterrânea e apenas 3% em água superficial (rios, lagos, lagoas, etc).
Características da água
	A água pura é um líquido incolor, inodoro, insípido e transparente.
	Por ser um ótimo solvente, nunca é encontrada em estado de absoluta pureza, contendo desde mg/l na água da chuva a mais de 30.000 mg/l na água dos rios de materiais em suspensão e dissolução.
	As impurezas mais comuns encontradas nas águas em suas diversas formas são: 
Em suspensão: Algas e protozoários: sabor e odor, cor e turbidez;
Areia e argila: turbidez;
Resíduos industriais e domésticos.
Em estado coloidal: Bactérias e vírus: muitos patogênicos e outros podem causar prejuízos a instalações;
Substâncias de origem vegetal: cor, acidez e sabor.
Sílica e argilas: turbidez.
Dissolvidas: Incluindo muitas substâncias minerais como sais de cálcio e de magnésio, gases, compostos orgânicos, cujos efeitos dependem da sua composição e concentração e de reações químicas com outras substâncias.
	A qualidade de uma água quer para fins domésticos ou industriais é sempre definida por sua composição química, física e bacteriológica.
	A água possui uma série de impurezas, que vão dar suas características físicas, químicas e biológicas. A qualidade da água depende dessas características. As características físicas, químicas e biológicas das águas naturais, bem como as que deve ter a água fornecida ao consumidor, vão influírem no grau de tratamento que venha a se dar às águas naturais, o qual também depende do uso que se pretende dar a água. Portanto, o conceito de impureza de uma água tem significado relativo.
	Assim, uma água destinada ao uso doméstico deve ser desprovida de gosto, ao passo que numa água destinada ao resfriamento de caldeiras, estas características não têm importância. Portanto, a qualidade que se deseja na água natural e a que se necessita na água de consumo, entre outros aspectos, vão influir na escolha do manancial e no processo de tratamento a ser adotado, sem se deixar de levar em conta, também, o aspecto econômico – financeiro deste tratamento.
	Assinalamos ainda que as quantidades e a natureza dos componentes que se encontram nas águas variam em função do tipo de solo donde elas se originam. Também das condições climáticas e do grau de poluição, contaminação essa processada pelos despejos industriais e domésticos.
	Uma análise completa de uma água envolveria o exame de várias dezenas de componentes, quer em suspensão e outros tantos em dissolução. Incluem–se nestes casos as substâncias ionizadas, os gases e os compostos orgânicos dissolvidos, as matérias em suspensão (microorganismos e matéria coloidal).
Assim, para se avaliar a qualidade de uma água para fins de consumo ou industrial, não é necessário o conhecimento de todos os constituintes presentes na água. As análises mais comuns são:
Análises físicas.
Análises químicas.
Análises bacteriológicas.
	
Características físicas das águas
	Estas características envolvem praticamente aspectos de ordem estética e psicológica, exercendo certa influência no consumidor leigo, pois que, dentro de determinados limites não tem relação com inconvenientes de ordem sanitária e industrial.
	O exame físico é o menos importante das análises que caracterizam a qualidade de uma água. Seu resultado não deve ser interpretado separadamente de outros exames e análises e são relativamente fáceis de determinar.
	Os principais exames físicos são os seguintes:
Cor
	A água quimicamente pura é ausente de cor. A presença de substâncias dissolvidas ou em suspensão acaba por alterar a cor da água, evidentemente dependendo da quantidade e qualidade das impurezas. Na maioria dos casos é devido a compostos orgânicos complexos resultantes da degradação da matéria orgânica e é função do pH, aumenta com o acréscimo do mesmo. Os principais compostos causadores de cor são de natureza ácida: ácidos fúlvicos (75 – 85% dos casos), húmico e hematomelânico. As águas coloridas são de aspecto desagradável e são rejeitadas pela população.
	Quando a água provém daqueles ácidos originados da decomposição de vegetais não apresenta risco algum para a saúde. A sua presença na água pode, fazer o consumidor procurar outras fontes de aspecto mais agradável, mas que em muitos casos pode estar comprometida bacteriologicamente.
	A água quimicamente pura e isenta de partículas em suspensão reflete uma cor azul. Essa cor é o resultado da refração da luz por moléculas da água. Na natureza, porém, as águas possuem, em concentrações maiores ou menores substâncias em dissolução ou suspensão que modificam a tonalidade azul da água pura. A chamada cor natural das águas em geral apresenta matizes variados que vão desde o amarelo até o castanho ou a cor de café escuro. Essas colorações são devido a extração pela água da matéria corante de plantas, folhas, grama, taboa (planta que ocorre na margem de barragens e rios) e achas de lenha, originando uma tonalidade marrom – amarelada. Nas zonas baixas e pantanosas as cores variam de marrom escuro a quase pretas. 
	Além dessa cor natural amarelo – acastanhada as águas podem apresentar as tonalidades mais diversas seja devido à proliferação de plâncton, seja pela poluição por águas residuárias coradas. A remoção da cor tem por finalidade tornar a água adequada para aplicações gerais ou industriais.
	Em combinação com o ferro, a matéria orgânica pode produzir cor de elevada intensidade.
	A característica cor é muito sensível ao pH. A sua remoção se dá com mais facilidade em pH baixo. No entanto, à medida que aumenta o seu valor mais intensa é a cor.
	O termo cor é usado para significar cor verdadeira, que é aquela devida unicamente às substâncias em solução.
	O termo cor aparente inclui não só a cor usada pelas substâncias em solução como também a devida à matéria em suspensão.
	Para se determinar a cor verdadeira de uma água que não seja bastante límpida é necessário remover antes a matéria em suspensão (turbidez).
	Uma vez removida a turbidez, o residual que se determina é a cor verdadeira, devido à presença de partículas coloidais carregadas negativamente. Desta forma, como veremos mais adiante essa característica pode ser removida da água por coagulação e floculação.
	Em algumas situações de cor extrema, a mesma pode ser removida por oxidação química, utilizando – se entre outros compostos o permanganato de potássio, ozônio ou cloro.
	É sempre recomendável, por uma questão de precaução a utilização do cloro para oxidar a matéria orgânica, pois os compostos resultantes – clorofenóis e trihalometanos (THM) são suspeitos de serem cancerígenos. No entanto, pode ser utilizado o cloro junto com a amônia na forma de dióxido de cloro, formas que não produzem THM.
	As águas superficiais dos rios podem, algumas vezes parecer coloridas, pela presença de materiais coloridos em suspensão, quando na verdade elas não o são. Tais substâncias comunicam cor aparente, e devem ser separadas por centrifugação a fim de ser determinada a cor verdadeira.
	Para a cor aparente a determinação é feita na amostra original sem nenhum cuidado prévio.
	Quando a cor das águas é proveniente de extratos orgânicos de animais em decomposição ou por anilinas (provenientes de lançamentos de resíduos industriais) ou ainda, por íons de metais pesados, considera – se altamente prejudicial do ponto de vista sanitário.
	Não há uma correspondência direta entre a concentração das substâncias corantes e a cor resultante. Por essa razão, a cor de uma amostra é determinada comparando – a com uma escalaarbitrária de cor. A unidade de cor é definida como a cor produzida ao se dissolver 1,0 mg de cloroplatinato de potássio e 0,5 mg de cloreto de cobalto em 1 l de água (escala Pt-Co). Soluções iguais a esta são preparadas em tubos de Nessler em concentrações de 0 a 70 unidades de cor, para comparação direta com a amostra. Um dos aparelhos mais usados para a determinação da cor é o Aquatest, com discos colorimétricos em padrões correspondentes aos tubos de Nessler. O resultado em mg/l ou ppm. A unidade de cor na escala Pt-Co também é conhecida por Unidade Hazen (uH) ou “Cor APHA/Hazen/Pt-Co”.
Turbidez
É uma característica devida à presença de partículas suspensas na água com tamanho variando desde suspensões grosseiras aos colóides, dependendo do grau de turbulência.
A natureza dessa matéria pode ser orgânica ou inorgânica.
Entre as impurezas inorgânicas estão à argila, os siltes, as areias, o carbonato de cálcio, a sílica, o hidróxido férrico, lodo, descarga de esgoto doméstico ou industrial ou a presença de um grande número de microorganismos, e entre as orgânicas contam – se, a matéria orgânica finamente dividida, óleos, gorduras, etc.
Essas substâncias em geral são provenientes da erosão dos solos por efeito das chuvas e enxurradas, especialmente nas zonas desmatadas; da contaminação das águas pelos esgotos ou resíduos industriais, etc. O grau de turbidez depende não só da concentração e da natureza da matéria em suspensão como também do tamanho das partículas.
Assim, se duas águas possuem o mesmo teor de matéria em suspensão será mais turva a que tiver a matéria mais finamente dividida.
É uma característica que traduz a resistência oferecida pelas águas à passagem dos raios luminosos e, obviamente, variará na razão inversa da transparência. É uma expressão da propriedade ótica de uma amostra de dispersar e absorver a luz, de preferência a transmiti-la em linha reta e o seu valor obtem-se comparando a opacidade da amostra com a de padrões sanitários, em geral suspensões de sílica.
A turbidez é mais própria das águas dos rios que arrastam, no seu trajeto, fragmentos de rochas, além de detritos orgânicos e bactérias. Nas proximidades das cidades, a turbidez é acrescida pela contribuição das águas residuárias (industriais e domésticas).
Do ponto de vista sanitário a turbidez, quando de natureza inorgânica, geralmente não apresenta maiores inconvenientes, a não ser pela sua capacidade de adsorção de substâncias químicas ou espécies biológicas nocivas, permitindo a oclusão das mesmas e, por conseqüência, protegendo – as contra a desinfecção. Quando de natureza orgânica ela é considerada intrinsecamente má. 
	É impraticável tentar relacionar a turbidez com o peso da matéria em suspensão. Quanto mais subdividida estiver a matéria, maior será a turbidez. Por esse motivo caiu em desuso a antiga unidade de turbidez em mg/l de sílica.
	Atualmente, a determinação da turbidez é fundamentada no método de Jackson. Consiste em se determinar qual a profundidade que pode ser vista a imagem da chama de uma vela, através da água colocada em um tubo de vidro. É limitado a valores entre 25 e 1000 unidades Jackson de turbidez (U.J.T. ou J.T.U. na abreviação em inglês). Há uma variedade de equipamentos mais ou menos sofisticados para medir valores inferiores a 25 UJT, porém os melhores são nefelômetros. Nesses, mede–se, em uma célula fotoelétrica, a quantidade de luz dispersa através de uma amostra de água, a 90o da luz incidente. A escala de medição é calibrada com padrões conhecidos, preparados com uma solução de formazina, permitindo medir valores tão baixos como 0,1 UJT com uma precisão de + ou – 10%.
	Não há, no entanto, uma relação direta entre a quantidade de luz dispersa a 90o e a que, como no tubo de Jackson, atravessa diretamente a amostra. Desse modo, não faz sentido calibrar – se os nefelômetros em unidades Jackson e é preferível, a denominação de unidades Nefelométricas de turbidez U.N.T. (ou N.T.U., em inglês). A Unidade de Turbidez Nefelométrica (UTN) é chamada também de UTF (Unidade de Turbidez de Formazina).
	
( Objeções:
	
São como no caso da cor e como veremos adiante no odor e sabor, principalmente de ordem estética, pois as substâncias que causam em geral não são nocivas, Se a concentração da matéria em suspensão é excessiva, a água pode ter gosto estranho e deixar sensação desagradável ao ser tomada.
Mesmo sem chegar a esse extremo, as águas turvas são sempre encaradas com suspeitas pelos consumidores e depois do odor e sabor constitui a maior fonte de reclamação por parte do público, no tocante a qualidade. Para o uso industrial a depender da natureza da indústria e da natureza das substâncias responsáveis pela turbidez, as exigências podem variar sendo que para alguns casos ela deve ser praticamente nula.
pH: 
	Caracteriza a acidez ou alcalinidade de uma água. A sua determinação é de vital importância num processo de tratamento de uma água para o controle da coagulação, desinfecção e pode contribuir para a corrosão das estruturas das instalações hidráulicas, sistemas de distribuição industriais. A corrosão pode acrescentar constituintes à água, tais como: Ferro, Cobre Chumbo, Zinco e Cádmio.
	O pH das águas naturais varia de 5 a 9.
	O pH tem importância em praticamente todas as fases da química sanitária, de refrigeração, de geração de vapor e de outras indústrias. Assim nas águas destinadas ao abastecimento ao público, o pH é importante:
- na previsão das espécies químicas de caráter ácido ou básico presentes num curso de água.
- na avaliação do poder tamponante de uma água.
	- na previsão e escolha dos reagentes a serem usados na coagulação.
	- no controle dos agentes de coagulação (a fim de evitar o uso de excesso de reagentes, passagem do sal de alumínio através dos filtros e posterior precipitação deste no sistema de distribuição).
	- na desinfecção (na qual se deve atender uma faixa de pH para que a desinfecção seja mais efetiva).
	- no abrandamento (controle das fases do mecanismo de âmbito industrial), incluindo – se etapas de recarbonatação.
	- na distribuição da água (na qual se deve controlar o pH a fim de evitar que seja entregue ao consumidor, uma água corrosiva ou incrustante).
	- no possível acréscimo de eficiência na remoção de bactérias.
Igualmente no caso da água residuária, o controle do pH é importante.
	Algumas substâncias têm a propriedade de sofrer alteração de cor a vários níveis de pH. São usados como indicadores e possibilitam uma determinação aproximada do pH. Algumas gotas adicionadas a uma amostra, dão a esta certa colocação que, comparada a um disco colorimétrico, corresponde ao valor do pH.
	Os phmetros com eletrodos de vidro são bem mais sofisticados. Esses aparelhos não sofrem interferências de cor e turbidez.
	Para determinação do pH pode – se empregar processos colorimétricos e eletrométricos. Os primeiros usam indicadores que se alteram de coloração com as variações do pH do meio. Embora simples de ser determinado, ficam sujeitos à interferência como: cor, turbidez, matéria orgânica e coloidal e cloro livre. Os corantes usados nessa determinação são de origem orgânica que mudam de cor conforme o pH do meio. A cor produzida é comparada com padrões de pH conhecido. Por questão de simplicidade é usual ser empregado os conhecidos discos colorimétricos de Hellige. O processo eletrométrico usa eletrodos de vários tipos para a determinação do pH, sendo o mais comum o de vidro em combinação com o de calomelano.
Sabor e odor:
	São os meios primários pelos quais se determinam o uso ou a aceitabilidade da água. Muito embora não possam ser relacionados com a qualidade da água, no entanto a sua presença pode levar o consumidor a procurar outras fontes de abastecimento, às vezes em condições precárias sob o ponto de vista bacteriológico.
	As fontes de odor e sabor podem ser classificadas em duas categorias:
	( Naturais:
	São as que chegam às águas porcausas naturais como algas, vegetação em decomposição, bactérias, fungos e compostos inorgânicos tais como gás sulfídrico, sulfatos e cloretos.
	( Artificiais:
	São as que provêm de águas residuárias domésticas ou industriais. Neste grupo podemos incluir os fenóis, cresóis, mercaptanas e aminas.
	Considerando que, geralmente, a sensação de sabor decorre da percepção do odor, estas características são aqui consideradas em conjunto. Quando o sabor é devido a sais dissolvidos em elevadas concentrações, estes não têm relação com o odor.
	A presença de sabor e odor é associada a poluentes químicos (despejos industriais ou outras substâncias objetáveis, como a matéria orgânica em decomposição, algas, etc) ou a microorganismos.
	Há quatro tipos de sabores fundamentais, os quais correspondem à área sensitiva sobre a língua:
	 a) Salgado: Indicando a presença de cloretos, sulfatos, bicarbonatos, carbonatos e/ou nitratos;
	 b) Doce: Como o açúcar (geralmente associado a hidroxilas);
 c) Azedo: Como o de ácidos (associados a íons hidrônio);
 d) Amargo: Associado a alcalóides ou cianetos (amêndoas amargas);
A intensidade e a agressividade dos odores variam com a espécie do odor, que pode ser de quatro tipos fundamentais:
a) Ferroso: Terra úmida, turfa, etc.
b) Mofento: Bolor, palha em decomposição. 
c) Putrefato: Chiqueiro, ovos podres, sépteis, etc.
	d) Químicos: De resíduos industriais ou tratamento químico, fenóis, clorofórmio, etc.
	Temperatura:
	As águas usadas em abastecimento têm uma temperatura variável entre 15 e 21 0C. A temperatura relaciona – se com a massa específica, viscosidade, tensão superficial, pressão de vapor e solubilidade dos gases.
A temperatura tem muita importância no processo de tratamento de uma água (clarificação), corrosão, desinfecção e no desenvolvimento e destruição de bactérias.
Condutividade:
A condutividade elétrica (L) permite avaliar a quantidade de sólidos totais dissolvidos (STD), que representa a medida dos íons na água. Geralmente a L é expressa em Siemens/m (S/m) ou (S/cm. Pode-se usar como medida dos STD a resistividade elétrica (R) que é o inverso da condutividade elétrica cuja unidade é ohm.m (Ώ . m) ou M Ώ .cm
	Para valores elevados de STD, há aumento da solubilidade dos precipitados de Al e Fe, influenciando na coagulação. Também é afetada a formação e precipitação de CaCO3, favorecendo a corrosão.
Características químicas
	As características químicas são provenientes da presença de substâncias dissolvidas geralmente avaliáveis somente por meios analíticos.
	São de grande importância para o sanitarista, tendo em vista as conseqüências que acarretam para o organismo humano ou em razão do aspecto higiênico. Igualmente, sob o ponto de vista industrial essas características assumem papel saliente.
	As características químicas das águas contam a sua história antes do ponto de coleta da amostra.
	Como já se disse acima as características químicas das águas são determinadas por meio de análises químicas, seguindo métodos adequados e padronizados para cada substância.
	Os resultados são fornecidos em concentração da substância em mg/l.
	Vejamos algumas dessas características.
Cloretos, sulfatos e sólidos totais:
	O conjunto dos sais dissolvidos nas águas representados pelos bicarbonatos, cloretos, sulfatos e outros em menores quantidades, caracterizam os sólidos totais dissolvidos e conferem às águas, um sabor salgado e uma propriedade laxativa (principalmente devido à sulfatos). A tolerância dos seres humanos para com os cloretos varia com o clima e hábitos alimentares. Nas zonas áridas e quentes, as concentrações de cloretos podem chegar até a 900 mg/l sem nenhum efeito fisiológico adverso. O que se observa é que os efeitos laxativos aparecem em indivíduos acostumados a baixas concentrações.
	O teor de cloretos pode ser indicativo de poluição por esgotos domésticos uma vez que a excreção humana, particularmente a urina, contém cloretos em quantidade aproximadamente igual à consumida nos alimentos e na água. Assim, os efluentes dos esgotos domésticos adicionam consideráveis quantidades de cloretos à água.
	Por outro lado, muitos resíduos industriais contém apreciáveis concentrações de cloretos.
	Os cloretos costumeiramente apresentam – se como de sódio, cálcio e magnésio. Sua concentração máxima desejável para consumo humano não deve ser superior a concentração de 250 mg/l.
	A presença de sais, principalmente de cloretos em águas industriais é um dos fatores incentivadores da corrosão em tubulações e equipamentos industriais.
	Concentração de cloretos, mesmo superiores a 1000 mg/l, não são prejudiciais ao homem, a menos que ele sofra de moléstia cardíaca ou renal. 
	Com relação aos sulfatos, dependendo da concentração, além de outras propriedades laxativas mais acentuadas que outros sais, associado a íons de cálcio e magnésio, promovem dureza permanente e podem ser indicativo de poluição da matéria orgânica do ciclo do enxofre que por sua vez é fonte de energia para sulfobactérias que transformam os sulfitos em sulfatos. Finalmente, os sulfatos podem originar – se de numerosas descargas industriais. Numerosas águas residuárias industriais, como as de curtumes, papel e tecelagem, largam sulfato no curso da água.
	Nas águas naturais, os sólidos dissolvidos são constituídos principalmente por carbonatos, bicarbonatos, cloretos, sulfatos e fosfatos, pequenas quantidades de ferro, magnésio e outras substâncias. Os minerais contidos nas águas naturais podem diminuir por diluição (águas de chuva) ou aumentar pela adição de despejos industriais.
	Quantidades excessivas de sólidos totais dissolvidos são objetáveis pelos efeitos fisiológicos possíveis, sabor mineral e conseqüências econômicas. Recomenda – se o total de sólidos totais dissolvidos seja < 500 ppm com um limite máximo aceitável de 1000 ppm.
	É um parâmetro que serve, também, para indicar, entre outros fatores, a economicidade da produção de vapor a partir de uma dada água. No caso desse total ser muito elevado, a produção de vapor torna – se anti – econômica dada à elevada concentração de sólidos que ocorrerão dentro da caldeira. Faixa normal: 25 a 500 ppm. 
	Serve igualmente para a escolha de um processo de tratamento de água industrial, a partir de uma determinada água. Além disso, a quantidade de sólidos totais dissolvidos serve para determinar o número de descargas da águas das caldeiras para a manutenção de certa quantidade máxima de sólidos.
2) Dureza:
	É uma característica conferida à água pela presença de alguns íons metálicos, principalmente os de cálcio (Ca++) e magnésio (Mg++) principalmente e os de (Fe++). A dureza é reconhecida pela sua propriedade de impedir a formação de espuma como sabão. Além disso, produz incrustações nos sistemas de água quente.
	A dureza é expressa em equivalente-grama de CaCO3, podendo ser classificada em carbonatos e de não carbonatos. A primeira provocada pelos carbonatos e bicarbonatos de cálcio e magnésio, podendo ser removida pela ebulição. A segunda, permanente, só pode ser removida através de tratamento e é ocasionada pelos cloretos, sulfatos e nitratos de cálcio e magnésio.
	Em águas naturais doces a dureza varia de 10 a 200 mg/l de CaCO3 e em salgadas pode atingir até 250 mg/l de CaCO3.
	Do ponto de vista industrial a dureza é uma característica indesejada principalmente quando a água se destina a aquecedores, ebulidores e caldeiras, de vez que pode formar depósitos (incrustações), com sérias conseqüências para a segurança no trabalho e economia das indústrias.
	Os níveis de dureza aceitáveis para uma comunidade são variáveis.
	Como já se disse em caldeiras, os sais de cálcio e de magnésio tendem, ao se depositar nas paredes dos tubos, provocarem incrustações, bloqueando – os e dificultando as trocas de calor. Por isso, pode haver rompimento por superaquecimento localizado onde formou – se a incrustação. Além disso,os tubos dos trocadores de calor podem ficar sujeitos à corrosão por aeração diferencial, conforme veremos mais adiante.
	As incrustações são particularmente danosas, pois provocam a perda de eficiência das superfícies de troca de calor. Ainda, permitem à possibilidade de produtos nocivos de corrosão concentrarem-se abaixo delas. Este tipo de corrosão verifica – se principalmente em caldeiras de alta pressão, podendo ser também em caldeiras de média e de baixa pressão.
	As águas podem ser classificadas em termos do grau de dureza em:
	
	Moles Dureza inferior a 50 mg/l em CaCO3
	Dureza moderada Dureza entre 50 a 150 mg/l em CaCO3
	Duras Dureza entre 150 a 300 mg/l em CaCO3
	Muito duras Dureza superior a 300 mg/l em CaCO3
	Do ponto de vista da saúde pública, não há objeções ao consumo de águas duras. Pelo contrário, alguns pesquisadores têm encontrado uma correlação entre águas moles e certas doenças cardíacas, têm sido verificadas que há um maior número de pessoas com problemas cardiovasculares em áreas de águas moles do que em áreas de águas duras.
	Na Europa utilizam – se outras unidades:
 1 grau francês = 10,0 mg/l em CaCO3
 1 grau alemão = 17,8 mg/l em CaCO3
	 1 grau inglês = 14,3 mg/l em CaCO3		
3) Alcalinidade:
	É devida aos bicarbonatos, carbonatos ou hidróxidos de cálcio e magnésio. Com maior freqüência é causada pela presença dos bicarbonatos, produzidos pela ação do gás carbônico dissolvido na água sobre as rochas calcárias. As diversas espécies de alcalinidade dependem do valor do pH, composição do mineral, temperatura e força iônica.
	Não tem significado sanitário, a menos que seja causado pela presença de hidróxidos ou que contribuam na quantidade de sólidos totais dissolvidos.
 	É sem sombra de dúvida uma característica muito importante para o controle da água, estando relacionados os processos de coagulação, redução de dureza e preocupação de corrosão nas canalizações de ferro fundido da rede de distribuição.
	Nas águas brutas varia de 10 a 30 mg/l de CaCO3. Os bicarbonatos de cálcio e de magnésio causam os mesmos problemas que os verificados em sistemas de produção de vapor. Além disso, os bicarbonatos quando aquecidos liberam gás carbônico que é altamente corrosivo na temperatura reinante na caldeira.
	Não se pode confundir alcalinidade com pH. O pH mede somente o tipo de alcalinidade presente na água.
	Em função do pH, podem estar presentes na água os seguintes tipos de alcalinidade:
	pH 11,0-9,4 Alcalinidade de hidróxidos e carbonatos
	pH 9,4-8,3 Carbonatos e bicarbonatos
	pH 8,3-4,6 Somente bicarbonatos
 		 pH 4,6-3,0 Ácidos minerais
	(A alcalinidade subdivide – se em total (metilorange) e parcial (fenolftaleina). A primeira mede a presença de OH-, CO3- e HCO3- e a segunda, ½ CO3- e OH-.
	A dureza devida aos bicarbonatos de cálcio e de magnésio é chamada de dureza de carbonatos e a devida aos sulfatos, nitratos e cloretos de cálcio e de magnésio, dureza de não carbonatos.
	Sabemos que a dureza temporária (dureza de carbonatos) pode ser destruída, conforme vimos pela ebulição.
	A determinação da alcalinidade de água bruta geralmente mede a dureza de carbonatos, mas na água abrandada e em algumas águas brutas, a alcalinidade pode também incluir a alcalinidade de sódio. Isso é evidenciado quando a alcalinidade excede a dureza total. A dureza de não carbonatos é avaliada pela diferença entre a dureza total e a dureza de carbonatos. A soma da alcalinidade mais a dureza de não carbonatos é igual a dureza total, quando a água não contém alcalinidade de sódio. Se a alcalinidade de sódio está presente, a dureza total é igual a alcalinidade total menos a alcalinidade de sódio.
	A não ser quando devida à presença de hidróxidos, a alcalinidade não constitui problema isolado, desde que, também, não influa sobre a salinidade, pois neste caso pode trazer sabor desagradável. Para fins potáveis, nenhum valor da alcalinidade consta nos padrões de qualidade da água, devido ao fato da mesma estar sempre associada a outros constituintes.
4) Gás carbônico: 
	É um componente comum nas águas brutas. Sua concentração nas águas é função da temperatura e pressão. Como o gás carbônico em água tem características ácidas, torna – se corrosivo ao ferro e suas ligas bem como ao cobre e suas ligas, tornando desta forma atacáveis tubulações, aquecedores, rotores de bombas e condensadores de sistemas de água de alimentação de usinas de vapor. Para fins potáveis, nas concentrações encontradas ele não é pernicioso.
	A presença de gás carbônico na água pode ser derivada da atmosfera, da decomposição da matéria orgânica por via aeróbica, da poluição atmosférica decorrente da atividade industrial, dos gases emanados da terra nas regiões vulcânicas, do metabolismo das plantas e animais aquáticos.
	Já citamos que nas águas naturais o equilíbrio da reação:
 CO2 + H2O ( H2CO3
	Esta relação depende de vários fatores tais como a temperatura da água, pressão do sistema, sólidos dissolvidos e pressão parcial do gás carbônico no ar atmosférico. A solubilidade do gás carbônico varia diretamente com a pressão e inversamente com a temperatura. Ela pode ser reduzida pela presença de matéria mineral dissolvida, entretanto nos limites encontrados na prática este fator não é muito importante.
	Águas subterrâneas podem apresentar – se super – saturadas em relação ao gás carbônico, devido às altas pressões a que ficam submetidas, ao emergir insolubilizam o gás, havendo desprendimento (águas gasosas). O gás carbônico dissolvido nas águas superficiais e nas de chuva é o principal agente natural da corrosão das rochas calcárias:
 
 CO2 + CaCO3 + H2O => Ca (HCO3)2
	Este bicarbonato sendo solúvel pode atingir um lençol subterrâneo ou uma fonte qualquer de água dando origem as chamadas águas duras.
	O gás é muito agressivo às tubulações metálicas ou de concreto, sendo um dos principais agentes da corrosão. Existem vários processos de proteção de canalizações contra o seu efeito corrosivo.
	A acidez tem pouco significado do ponto de vista sanitário, porém em muitos casos é necessária a adição de um alcalinizante para manter a estabilidade do carbonato de cálcio e, assim, evitar os problemas de corrosão devido à presença do gás carbônico. 
	Assim como a alcalinidade, a acidez é expressa em termos de CaCO3, e é medida neutralizando – se o CO2 livre com um hidróxido, usando a fenolftaleína como indicador.
5) Ferro e manganês:
	Dependendo do manancial, varia a forma de apresentação do ferro. As águas de profundidade (poços) são mais ricas em ferro. Ocorre na natureza sob a forma combinada, na forma de óxidos e sulfetos (compostos mais comuns e importantes). Pode igualmente ocorrer na forma de bicarbonato.
	Esse metal tem a tendência de originar depósitos sobre as superfícies de trocadores de calor (resfriadores e tubos de caldeiras). Nessas condições, podem não só bloquear os mencionados tubos como também rompê–los em superfícies determinadas. Além disso, como esses depósitos são de natureza porosa, permitem que produtos corrosivos e altamente danosos à superfície metálica, se localizem sob os mesmos, provocando uma rápida e violenta deterioração daqueles materiais. Ainda, como teremos oportunidade de verificar, a presença de ferro nas águas industriais pode provocar a deterioração das chamadas resinas aniônicas.
	Águas com teores elevados de ferro são encontradas:
	a)Águas subterrâneas agressivas, com pH baixo, ricas em gás carbônico e pobres em oxigênio, sob a forma de bicarbonato ferroso dissolvido. 
	b) Águas superficiais, com matéria orgânica, nas quais o ferro se apresenta combinado com essa matéria orgânica e freqüentemente no estado coloidal.As águas ferruginosas trazem um sem número de inconvenientes para sua utilização, podendo – se citar entre eles os seguintes:
( Possibilitam o desenvolvimento das ferro – bactérias.
	( Sabor desagradável (metálico).
	( Manchas em tecidos, roupas, utensílios, aparelhos sanitários, etc.
	( Prejudicam a preparação de café e chá.
	( Prejudicam a qualidade das bebidas gaseificadas.
	( Interferem em processos industriais como na fabricação do papel, tecidos, tinturarias, cervejarias, etc.
	( As águas com ferro solubilizado na forma de bicarbonato ferroso, na ausência de oxigênio, são límpidas e cristalinas. No entanto, em contato com o ar, o ferro do bicarbonato oxida e precipita – se, provocando mal aspecto.
 Fe(HCO3)2 + O2 (ar) => Fe(OH)3 + CO2 +H2O. 
	Certos sais férricos e ferrosos como os cloretos, são bastante solúveis nas águas. Os sais ferrosos são facilmente oxidados nas águas naturais de superfície, formando hidróxidos férricos insolúveis, que tendem a decantar ou a serem adsorvidos superficialmente, razão pela qual a ocorrência de sais de ferro em águas superficiais bem aeradas dificilmente se dá em concentrações de elevado teor.
	Para águas potáveis o limite máximo recomendado de ferro é de até 0,3 mg/l Fe+2 e o de manganês de até 0,1 mg/l Mn+2. Esses limites têm como causa razões estéticas, pois águas contendo sais de ferro causam aqueles problemas enumerados anteriormente. Acima de 0,5 mg/l Fe+2 causa gosto nas águas.
	A presença de manganês é muito menos comum nas águas e a sua coloração característica é a marrom. A sua ocorrência dá–se em forma combinada, sendo mais comum em águas subterrâneas do que superficiais.
	As razões para limitação do teor de manganês nas águas para consumo dizem mais respeito a prevenir os prejuízos de ordem estética/econômica do que por motivos de ordem toxicológicas.
	Embora raramente apareça em exceção de 1 mg/l, o manganês causa permanentes prejudiciais em lavagens de tecidos e instalações sanitárias
6) Oxigênio dissolvido:
	Provém da aeração e da fotossíntese. Esta é como sabemos resultante do desdobramento do gás carbônico em oxigênio e carbono pelas plantas clorofiladas catalisadas pela luz solar. O carbono é liberado como subproduto na reação de formação de glicose pelas plantas.
	No caso da aeração, o ar atmosférico difunde – se na água, provocando o aumento da concentração de oxigênio. Esse elemento é vital a vida animal. O efeito de despejos oxidáveis nos cursos de água, a avaliação das condições de uma água pura para peixes e outros organismos e o progresso da auto – purificação podem ser medidos pelas determinações do oxigênio dissolvido. As águas com concentrações elevadas de oxigênio são agradáveis ao paladar.
	Encontramos em águas poluídas ou estagnadas nas redes, valores reduzidos de oxigênio. Na determinação das condições sanitárias das águas superficiais o O.D. é o critério mais importante.
	A determinação do teor de O.D. é um dos parâmetros mais importantes no controle da qualidade da água. Nas águas de uma maneira geral, o teor de O.D. varia em função da temperatura, pressão atmosférica, sais minerais e da quantidade e da qualidade da matéria orgânica instável presente. A solubilidade do oxigênio aumenta com a diminuição da temperatura.
	A presença de oxigênio nas águas é o grande responsável pela corrosão do ferro, cobre e suas ligas. Isto ocorre a nível de pH entre 5 e 9,2. Em pH baixo acelera – se a corrosão e em pH alto retardasse o fenômeno. Este processo é acelerado pela presença de gás carbônico.
	No caso da aeração, o ar atmosférico difunde – se na água, provocando o aumento da concentração do oxigênio.
	A dosagem de oxigênio dissolvido reflete e teor do elemento molecularmente disseminado nas águas. A presença de matéria orgânica na água reduz o teor de O.D. até fazê–lo igual à zero, daí porque as águas residuárias ricas em matéria orgânica possuem pouco ou nenhum oxigênio dissolvido (indicando a presença de bactérias).
	Por outro lado, certos organismos microscópicos como as algas decompõem o gás carbônico (em presença de luz) com desprendimento de oxigênio, o qual é disseminado nas águas, chegando até a saturação e sobre – saturação.
	Nas águas naturais a quantidade de O.D. que a água pode conter é pequena, devido a sua baixa solubilidade, cerca de 8,38 mg/l à 25 ºC. As águas de superfície, relativamente limpas, apresentam – se saturadas de O.D., porém este pode ter consumido rapidamente pela demanda de oxigênio de esgotos domésticos. A proporção que os teores encontrados O.D. forem menores que a saturação, temos a informação de que o grau de contaminação é cada vez maior, por outro lado, se a concentração de O.D. ultrapassar a saturação, temos um indicativo da presença de algas (as algas azuis – verdes, são cianofíceas).
	É oportuno também afirmar que as presenças O.D. juntamente com o gás carbônico, constituem – se em um fator a ser considerado na prevenção da corrosão de materiais ferrosos tais como tubos de caldeiras e canalizações.
7) Demanda de oxigênio:
A maioria dos compostos orgânicos são instáveis e podem ser oxidados biológica ou quimicamente, resultando compostos finais mais estáveis como o CO2, NO3 e H2).
	A matéria orgânica tem, assim, uma certa necessidade de oxigênio, denominada demanda, que pode ser:
Demanda bioquímica de oxigênio: é a medida de quantidade de oxigênio necessária ao metabolismo das bactérias aeróbias que destroem a matéria orgânica.
Demanda química de oxigênio: permite a avaliação da carga de poluição de esgotos domésticos ou industriais em termos de quantidade de oxigênio necessária para a sua total oxidação em dióxido de carbono e água.
8) Sílica solúvel: 
	É conhecida também como sílica reativa. Encontra – se nas águas brutas sob forma de ácido silícico e silicatos solúveis. Sabemos que em caldeiras de alta pressão a sílica em combinação com a dureza origina incrustações delgadas e muito duras de difícil remoção em superfícies de trocadores de calor e em palhetas de turbinas. Nesse último caso, a eficiência da turbina fica comprometida, podendo ainda provocar problemas de natureza mecânica (desbalanceamento).
Ca++ + SiO2 + H2O ( CaSiO3 + 2 H+
9) Gás sulfídrico:
	Pode ser encontrado em águas de poços, lagoas, em águas superficiais ou no próprio sistema de distribuição, geralmente como resultado da decomposição da matéria orgânica por via anaeróbica; também pode ser decorrente da poluição por parte de um despejo industrial que o contém (H2S ou S--) como por exemplo, o despejo de uma fábrica de papel, de uma refinaria de óleos, de um curtume, etc.
	O H2S pode ser removido pelos processos de aeração e de cloração.
	A presença deste gás, no entanto, não é comum em mananciais; é corrosivo ao ferro, cobre e suas ligas.
	
Quando o H2S é encontrado em águas de poços, geralmente é o resultado da denominada sulfato – redução:
 CaSO4 + CH4 + bactérias => CaCO3 + H2S + H2O
 
 CaSO4 + CH4 + bactérias => CaS + CO2 + 2 H2O
	
Que ocorre na presença de determinadas bactérias. Esta redução pode ser escrita da seguinte forma, uma vez que se processa em solução:
 SO4-- + CH4 + bactérias => HS- + H2O + HCO3-
Sendo que as formas dos ânions produzidos são determinadas pelo pH e pelo poder de redução do meio.
	Concentrações menores que centésimos de mg/l podem causar odor característico.
10) Fenóis e detergentes:
	Os compostos fenólicos são definidos como hidróxidos derivados do benzeno e dos seus núcleos condensados.
	A origem desses compostos são os despejos industriais, a hidrólise e oxidação fotoquímica dos organofosforados e carbonatos, a degradação microbiana de herbicidas como os ácidos fenoxalquílicos e as substâncias naturais. Alguns compostos fenólicos são resistentes à degradação microbiológica e são transportados a longas distâncias pela água.Os fenóis afetam a qualidade da água de diversas maneiras. Talvez o maior prejuízo ocorra nos sistemas públicos de abastecimento de água, onde traços de compostos fenólicos (menores que 1,0 mg/l) afetam as propriedades organolépticas da água para consumo humano. Os fenóis são tóxicos, mas muito antes de atingirem valores que os tornem prejudiciais à saúde, ele já se constitui em um grande problema, pois ao se combinarem com o cloro usado na desinfecção, provocam o aparecimento de gostos e odores altamente desagradáveis, e com a formação de compostos clorofenóis.
	Os detergentes na grande maioria dos casos são constituídos de sulfonatos de alquilbenzeno. Esses são compostos indestrutíveis naturalmente e, por isso, sua ação perdura em abastecimento de água a jusante de lançamentos que os contenham. O mais visível da presença de detergentes em uma água é a formação de espuma, quando a água é agitada.
11) Impurezas orgânicas e nitrato:
	O nitrogênio é um elemento importante no ciclo biológico. O tratamento biológico dos esgotos só pode ser processado com a presença de uma quantidade suficiente de nitrogênio.
	A quantidade de nitrogênio na água pode indicar uma poluição recente ou remota. Inclui – se nesse item o nitrogênio, sob as suas diversas formas compostas, orgânico, amoniacal, nitritos e nitratos. O nitrogênio segue um ciclo desde o organismo vivo até a mineralização total, esta sob a forma de nitratos, sendo assim possível avaliarem o grau e a distância de uma poluição pela concentração e pela forma do composto nitrogenado presente na água. Por exemplo, águas com predominância de nitrogênio orgânico e amoniacal são poluídas por uma descarga de esgotos próxima. Águas com concentrações de nitratos predominantes indicam uma poluição remota, porque os nitratos são o produto final de oxidação do nitrogênio.
	Independente da sua origem, que também pode ser mineral, os nitratos (em concentrações acima de 50 mg/l em termos de NO3), provocam em crianças a cianose ou metemoglobinemia - doença azul de bebês -, condição mórbida associada à descoloração da pele, em conseqüência de alterações no sangue.
	O Amoníaco (Amônia) é encontrado frequentemente na água exceto em altos valores de pH. Na literatura aparece como amoníaco, amônia ou nitrogênio amoniacal. Sua presença na água de superfície pode indicar poluição recente nas águas o seu aparecimento é comum e, geralmente devido a processos naturais de redução. Pode-se apresentar combinado sob a forma de compostos orgânicos.
É corrosivo ao cobre e suas ligas na presença de oxigênio dissolvido. Em elevadas concentrações, mesmo em ausência de oxigênio é corrosivo ao cobre e suas ligas. Em águas potáveis, não é permitido qualquer traço de amoníaco.
	Forma complexos solúveis com o zinco em sistemas de água de refrigeração.
12) Fosfatos:
	O fósforo aparece nas águas em geral sob a forma de fosfatos orgânicos e inorgânicos.
	Entre os inorgânicos, os sais de Na, K, NH4 são solúveis na água, enquanto que, dos sais de Cálcio, somente o fosfato monocálcico é solúvel. Com relação aos de magnésio, a maior parte é ligeiramente solúvel.
	Nas águas superficiais e subterrâneas os fosfatos são encontrados como resultado da drenagem de agriculturas, como um dos produtos da decomposição da matéria orgânica, como resultado dos resíduos industriais ou ainda como um dos constituintes das águas de refrigeração que os recebem em seu tratamento. Também encontramos na forma de fosfatos inorgânicos, em geral combinado.
	Sendo um nutriente indispensável, é também um fator perigoso quando em grande quantidade, por provocar o crescimento das algas, gerando:
	( Desequilíbrio do oxigênio dissolvido;
	( Cheiro e gosto desagradável;
	( Matéria que tira a beleza do meio ambiente.
	Na forma orgânica aparece na própria constituição do protoplasma das células.
	Como fosfato inorgânico, em geral está combinado: tripolifosfato de sódio, pirofosfato de sódio, hexametafosfato, usados na agricultura, nos tratamentos de águas, especialmente de caldeiras para prevenir a formação de incrustações e inibir a corrosão, e nos produtos de limpeza.
13) Metano:
	É encontrado em águas estagnadas ricas em matéria orgânica em decomposição. É às vezes encontrado em águas subterrâneas e o seu escapamento para o ambiente pode criar uma atmosfera explosiva, principalmente em lugares de baixa ventilação.
	
Características biológicas:
	
Entre a matéria em suspensão na água inclui – se a parte viva, ou seja, os organismos presentes que também constituem impurezas e que, conforme sua natureza tem grande significado para os sistemas de abastecimento de água.
	Alguns desses organismos, como certas bactérias, vírus e protozoários, são patogênicos, podendo, portanto provocar doenças e até mesmo ser a causa de epidemias.
	Outros organismos, como certas algas, são responsáveis pela ocorrência de sabor e odor desagradáveis, ou por distúrbios em filtros e outras partes do sistema de abastecimento.
	Nestas condições a determinação das características biológicas é avaliada através de exames bacteriológicos, sendo particularmente importante para os sistemas de abastecimento; exames de rotina para o conhecimento da presença do grupo de bactérias coliformes.
	A parte da biologia ligada à água divide-se em dois campos.
		Vegetal: algas,
		 Bactérias
		Animal: protozoários
	 Vermes
	As características biológicas das águas são determinadas através de exames bacteriológicos e hidrobiológicos. Como sabemos, nos exames bacteriológicos pesquisamos o número de coliformes através de processos e técnicas adequadas. O resultado é dado em número de bactérias por cm3 da amostra de água.
	Um número elevado de bactérias não é obrigatoriamente indicativo de poluição; variações bruscas nos resultados dos exames podem ser interpretadas como poluição; águas pouco poluídas geralmente apresentam resultados expressos por números baixos.
	Os coliformes são bactérias que normalmente habitam os intestinos dos animais superiores. A sua presença indica a possibilidade de contaminação da água por esgotos domésticos. Contudo, nem toda água que contenha coliformes é contaminada e, como tal, podem veicular doenças de transmissão hídrica.
	O número de coliformes é expresso pelo número mais provável (NMP), representa a quantidade mais provável de coliformes existentes em 100 ml de água da amostra.
Clarificação das águas:
	Em tratamento de água, a finalidade da clarificação é transformar as impurezas que se encontram em suspensão fina, em estado coloidal ou em solução; bactérias, protozoários e o plâncton, em partículas maiores (flocos) que possam ser removidas por decantação e filtração. 
	A clarificação representa uma parte bastante delicada e importante do tratamento de uma água e, se ela for falha, podem-se ter problemas bastante sérios nas operações seguintes.
	Dentre as partículas que se encontram na água provocando turbidez e cor, as que causam maiores dificuldades de remoção são as partículas coloidais. 
	Costuma-se classificar os colóides em hidrófilos e hidrófobos, quando as partículas estão dispersas na água.
a) Hidrófobos - não são afins com a água, são insolúveis nela. Ex.: Argila, matéria orgânica causadora de cor.
b) Hidrófilos – são afins com a água; sua grande estabilidade é devida a capa de água aderida que atua como barreira.
	As partículas de colóides hidrófilos (detergentes, sabões, etc) atraem para seu redor moléculas de água (polares), que passam a constituir uma película lubrificante que dificulta a formação de flocos.
	Os colóides hidrófobos constituem a grande maioria nas águas dos mananciais comuns, e apresentam-se carregados eletronegativamente.
	Para que os colóides possam ser removidos da água, devem ser coagulados previamente pelas seguintes razões:
Os colóides são de tamanho extremamente pequeno e sua velocidade de sedimentação é extremamente lenta.
Asforças da repulsão de colóides impedem que estes se aglutinem em partículas maiores.
Os colóides Hidrofóbicos estão sujeitos a 2 forças opostas.
Potencial Zeta = forças de repulsão.
Forças de Van der Waals = forças de atração intermoleculares.
	
	Se Z > Forças de Van der Waals, as partículas não se aglutinam, o objetivo da coagulação é reduzir o valor de Z.
	A agitação é extremamente importante, pois promove o choque e as forças de Van der Waals podem atuar.
	A coagulação e a floculação são processos de desestabilização de partículas coloidais e aglutinação das mesmas em pequenas massas chamadas flocos, os quais podem separar-se da água por sedimentação.
	
	A coagulação – floculação se faz necessária para:
Remoção de turbidez orgânica e inorgânica
Remoção da cor (verdadeira e aparente)
Eliminar as bactérias e outros organismos patógenos suscetíveis à coagulação (é possível remover 93 – 99% de microorganismos patógenos com uma boa coagulação – floculação). 
Remover algas e plânctons em geral.
Eliminar certas substâncias produtoras de odor e sabor na água.
	Pode-se dizer que as principais metas para se obter a coagulação – floculação consiste em:
redução do Potencial Zeta a valores próximos de zero para que a repulsão entre partículas não seja oposição ao encontro dos mesmos (Qdo Pz=0, atingiu-se o ponto isoelétrico);
fornecer energia ao meio para que a agitação proporcione maior número de choques;
introduzir no meio compostos floculentos que auxiliem a aglomeração dos colóides já neutralizados.
Mecanismos de desestabilização ou coagulação de um colóide
Absorção e neutralização de íons de carga oposta.
	Neste caso a dosagem do coagulante é função da carga que tenha o íon aplicado.
Precipitação e Arraste.
	Neste mecanismo se promove a precipitação de hidróxidos metálicos, cuja solubilidade é baixa:
Fe+++ + 3 OH- ( Fe (OH)3 floco
Al+++ + 3 OH- ( Al (OH)3 floco
	Mediante este mecanismo as partículas coloidais são arrastadas pelo precipitado, a medida que estes se formam.
	A remoção de cor e turbidez em águas claras segue este mecanismo:
Al (OH)3 + ............... Agitação 
floco metélico colóides floco resultante 
Ponte química (desestabilização com polímero).
	Neste mecanismo parte dos grupos funcionais da molécula do polímero se adsorvem na superfície da partícula, ficando outra parte da molécula estendida na solução. Uma Segunda partícula com polímero adsorvido na superfície ao colidir com o primeiro, unem-se dando origem ao floco. Figura abaixo.
A coagulação pode ser feita:
a) Com polímeros:
b) Coagulação com sais de alumínio: Os sais de alumínio formam um floco ligeiramente pesado. Os mais conhecidos são o sulfato de alumínio, o sulfato de alumínio amoniacal e o aluminato de sódio.
	O primeiro é o coagulante que por seu baixo custo e seu manejo relativamente sensível se usa com maior freqüência nas plantas de tratamento de água potável; o qual vamos estudar em detalhes.
	O sulfato de alumínio Al2(SO4)3. 18 H2O é um pó de cor marfim, ordinariamente hidratado, que com a armazenagem são convertidos em torrões relativamente duros.
Química dos coagulantes
	Basicamente os coagulantes são do tipo inorgânico ou metálico e polímeros orgânicos (geralmente tipo catiônico). Ambos atuam sobre o colóide na forma de polímeros além da carga elétrica que possuem.
	A seqüência de operação dos coagulantes inorgânicos é: 
Primeira etapa: Reações de Hidrólise
Al2(SO4)3 + 12 H2O ( 2[Al(H2O)6]+3 + 3 (SO4)-2
[Al(H2O)6]+3 + HCO3- ( [Al(H2O)5 OH]+2 + CO2 + H2O
 da água
[Al(H2O)5 OH]+2 ( [Al(H2O)3 (OH)3] + 2 H+
 Hidróxido de Alumínio Hidratado insolúvel
 
Segunda Etapa: Reações de Polimerização
	Reação típica de Polimerização:
2[Al(H2O)5 OH]+2 ( [Al(H2O)8 (OH)2]+4 + 2 H2O
	Outros polímeros formados mediante outras reações.
[Al6(OH)15]+3 ; [Al8(OH)20]+4
Tempo de duração: 10-2 a 10-1 Seg.
	As espécies iônicas ou polímeros predominantes dependem do pH da água:
pH = 4 predomina [Al(H2O)6]+3 
 	
pH = 5 predomina [Al(H2O)8 (OH)2]+4 
c) pH = 5-6,5 predomina [Al13(OH)34]+5, [Al8(OH)20]+4
	Nesta faixa de pH predomina os mecanismos de coagulação por neutralização e adsorção de hidroxopolímeros.
d) pH > 6,5-8,0 predomina o Al(OH)3 
 
pH > 8,0 (excesso de OH-): Al(OH)3 + OH- ( Al(OH)4-.
	Nesta faixa de alcalinidade há formação de ânions, impedindo desta forma a neutralização dos colóides, impossibilitando a coagulação devido a formação de íon com carga negativa.
Reações químicas – Estequiometria 
	O coagulante mais comumente empregado no Brasil é o Sulfato de Alumínio. Várias hipóteses foram levantadas para explicar o seu papel na coagulação e floculação. Vários estudos foram desenvolvidos por Black, Langelier, Ludwig e Mattson.
	Os três primeiros dão ênfase à ação do íon trivalente, Al+3, ao passo que Mattson julga que os produtos de hidrólise são os mais efetivos na redução do potencial Zeta.
(Reações Químicas:
	
	É indiscutível a importância que a alcalinidade da água tem no tratamento químico da mesma. Quando a água possui alcalinidade muito baixa, costuma-se adicionar álcalis (Cal), Barrilha, etc, para elevá-la. Note-se que a cal (ou similar) pode ser dispensada nos casos em que a alcalinidade for suficiente.
	As reações do coagulante com alcalinidade indicada a seguir são apenas idéias, não se sabendo exatamente o que ocorre na prática, onde várias interferências tais como reações secundárias e formação de compostos complexos, como descritas por Johnson.
(Sulfato de Alumínio:
a) Reação do Sulfato de Alumínio com a alcalinidade natural das águas (quando existente).
Al2(SO4)3 . 18 H2O + 3 Ca(HCO3)2 ( 3 CaSO4 + 2 Al(OH)3 + 6 CO2 + 18 H2O
 Coagulante Alcalinidade Dureza Hidróxido Corros. 
 666,4g 3 x 100g 3 x 136g 2 x 78g 6 x 44g
1 mg/l de Al2(SO4)3 requer:
300/666, 4 = 0,45 mg/l de alcalinidade em CaCO3.
	(1 mg/l de Sulfato de Alumínio converte 0,45 mg/l de dureza temporária (devido a bicarbonatos) em dureza permanente (Sulfato de Cálcio).
	(1 mg/l de Sulfato de Alumínio liberta:
264/666,4 = 0,4 mg/l de CO2
b) Reação de Sulfato de Alumínio quando se emprega a Cal:
Al2(SO4)3 . 18 H2O + 3 Ca(OH)2 ( 3 CaSO4 + 2 Al(OH)3 + 18 H2O
666,4g 3 x 74g 3 x 136g 2 x 78g 18 x 18g
	(1 mg/l de Sulfato de Alumínio requer:
168/666,4 = 0,25 mg/l de Cal (como CaO)
	(1 mg/l de Sulfato de Alumínio com Cal eleva a dureza de 0,45 mg/l
A reação não libera CO2
Reação de Sulfato de Alumínio quando se emprega Carbonato de Sódio (Barrilha):
Al2(SO4)3 . 18 H2O + 3 Na2CO3 + H2O ( 3 NaSO4 + 2 Al(OH)3 + 3 CO2 + 18 H2O
 666,4g 3 x 106g 3 x 18g 3 x 142g 2 x 78g 3 x 44g
1 mg/l de Sulfato de Alumínio requer 0,48 mg]l de Na2CO3
Observação:
	( Para uma reação completa, a água deverá ter um excesso de alcalinidade natural ou artificial.
c) Coagulação com sais de ferro: É semelhante a do sal de alumínio. Os sais de ferro têm vantagem, em alguns casos, porque formam um floco mais pesado e de maior velocidade de sedimentação além de trabalharem com uma faixa de pH mais ampla. Recomenda-se seu uso quando o sulfato de alumínio não produz uma coagulação adequada ou ainda quando os sedimentadores estão subdimensionados. Nesse caso, resulta em economia, aumentar o peso dos flocos para acelerar a eficiência dos decantadores.
	Os sais de ferro mais usados são: cloreto férrico, sulfato férrico e sulfato ferroso, dos quais o sulfato férrico é omais utilizado.
	A química da coagulação com sais de ferro, em geral, é semelhante a do alumínio. O Fe+2 em solução aquosa está hidrolisado [Fe(H2O)5]+3 e ao ser agregado à água, reage primeiro com a alcalinidade (OH-, CO3-) e logo após com a molécula de água.
As reações com a alcalinidade são desse tipo:
[Fe(H2O)6]+3 + OH- ( [Fe(H2O)5 (OH-)]+2 + H2O
[Fe(H2O)6]+3 + CO3- ( [Fe(H2O)5 (OH-)]+2 + HCO3-
[Fe(H2O)6]+3 + HCO-3 ( [Fe(H2O)5 (OH-)]+2 + H2CO3
 
O [Fe(H2O)5 (OH-)]+2 se hidrolisa formando sucessivamente [Fe(H2O)4 (OH)2]+ e Fe(OH)3(H2O)3. A reação desses monoméricos entre si cria produtos poliméricos:
[Fe(H2O)5 (OH)]+2 + [Fe(H2O)5 (OH)]+2 ( [Fe2(H2O)8 (OH)2]+3 + 2 H2O
Essa reação continua com o tempo, até chegar com o produto final Fe(OH)3 ou Fe(OH)4-.
As reações do [Fe(H2O)6]+3 com a molécula de H2O são também do tipo ácido-base como os de Al+3 e podem ser representadas:
[Fe(H2O)6]+3 + H2O ( [Fe(H2O)5(OH)]+2 + H3O+.
	De igual forma que na reação com a alcalinidade o [Fe(H2O)5 (OH)]+2 se hidrolisa até formar hidróxidos neutros ou negativos e se polimerizam. O abaixamento do pH quando não há alcalinidade é também mais pronunciado devido à formação de ácidos fortes (H3O+) que quando aquela está presente (formação de ácidos fracos).
	Nela se podem observar duas zonas:
A zona com pH < 4; as espécies primeiramente presentes estão constituídas pelos íons Fe(H2O)6+3, [Fe(H2O)5(OH)]+2 ou compostos poliméricos.
A zona com pH > 4: formam hidróxidos de ferro insolúveis, observa-se que a insolubilidade do Fe(OH)3 é muito maior do que a do Al(OH)3.
As reações dos sais de ferro na água são: 
Reação de Sulfato Ferroso com Cal (adicionada previamente):
Fe2SO4. 7 H2O + Ca(OH)2 ( Fe2(OH)2 + CaSO4 + 7 H2O
 278g 56(CaO)g 90g 136g
Reação do Cloreto Férrico Anidro com a Alcalinidade:
2 FeCl3 + 3 Ca(HCO3)2 ( 2 Fe(OH)3 + 3 CaCl2 + 6 CO2.
 2 x 162,5g 3 x 100(CaCO3)g 2 x 107g 3 x 136g 6 x 44g
Reação de Sulfato Férrico Anidro com Alcalinidade:
Fe2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 ( 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2
 400g 3 x 100(CaCO3)g 2 x 107g 3 x 136g 6 x 44g
Caparrosa Clorada:
6 FeSO4 . 7 H2O + 3 Cl2 (2 Fe2(SO4)3 + 2 FeCl3 + 7 H2O
 2 x 278g 3 x 70,9g 2 x 400g 2 x 162,5g 7 x 18g
Polieletrólitos: 
	São polímeros de elevado peso molecular. Existem os polímeros naturais e sintéticos.
	São auxiliares de floculação e tem as cadeias poliméricas já formadas quando adicionados a água sob tratamento. Distingue-se dos sais de alumínio, pois neste a polimerização se inicia quando se aplica o coagulante na água, depois do qual é que vem a fase de adsorção. Os primeiros polieletrólitos foram a Sílica Ativada.
	Entre os polieletrólitos naturais encontramos o amido, celulose e extrato de alface, entre os sintéticos encontram-se as poliamidas e policrilamidas. Os polieletrólitos podem ser classificados em: catiônicos, aniônicos e não aniônicos. A vantagem destes auxiliares de floculação é o tamanho dos flocos, que proporcionam uma maior velocidade de sedimentação. Porém todos estes polieletrólitos tem um limite máximo de dosagem após o qual, eles se tornam dispersantes e anti-econômicos.
O Teste de Clarificação:
	Antes de realizarmos a clarificação de uma água na instalação deve-se proceder ao teste de clarificação (usualmente chamado Jar Teste).
	Este teste é procedido no laboratório de uma Estação de Tratamento de Água com a finalidade de determinar as dosagens do coagulante. Eventualmente pode ser usado para determinar concomitantemente, dosagens de outros produtos, tais como: cal hidratada, cloro, carvão ativado, etc.
	Quando executamos o teste de clarificação com a finalidade de cumprir determinação da marcha de serviço, é extremamente importante que observamos os tempos e velocidade indicada no decurso desta unidade. É sempre conveniente que durante a realização do teste, se reproduza, em laboratório, as condições semelhantes as das instalações, isto é, usando-se os mesmos tempos e velocidades para as misturas rápida (coagulação) e lenta (floculação).
O teste de clarificação visa, principalmente, nos orientar sobre o uso racional dos produtos utilizados no tratamento [mistura (coagulação), acondicionamento (floculação), decantação (sedimentação) e filtração]. 
	
Unidades de tratamento:
São constituídas por:
		Misturadores
		Floculadores 
		Decantadores
		Filtros.
Misturadores:
	São dispositivos que são utilizados para a dispersão dos produtos químicos. È a unidade onde a água bruta recebe o coagulante.
	Os equipamentos mais usados são hidráulicos de mistura rápida, tais como as Calhas Parshall e vertedores (salto hidráulico), em menor grau os mecanizados acionados por motor elétrico.
É sempre bom salientar que a intensidade da agitação mecânica aplicada à água nesse processo é avaliada pelo gradiente de velocidade, cuja intensidade média é avaliada pela fórmula:
 		Onde:
 G = P
 µ. V G = gradiente de velocidade em s-1
P = potência em N. m/s
µ = viscosidade dinâmica em N.s/ m2 
			 V = volume do tanque em m3	
 
Floculação:
A floculação é o processo de aglomeração de partículas previamente coaguladas para formar partículas maiores chamados flocos que são produzidos por agitação lenta da água visando intensificar as colisões. A agitação violenta é ruim, já que os flocos desintegrarão por efeito de aparecimento de esforços cortantes.
Mecanismos de Floculação
Força de Van der Walls – União das partículas quando estas se chocam em condições favoráveis.
Ponte de hidrogênio as moléculas polares da água aderidas as partículas, exercem força de atração devido as pontes de hidrogênio.
Ponte Química – se apresenta quando se utiliza um polímero como coagulante ou floculante.
d) Varredura – As partículas são apanhadas na rede do floco produzido por hidróxidos metálicos. O floculante se une numa rede, uma parte unindo-se na superfície de outra e ligando-se em partículas individuais em grandes aglomerados.
 Al (OH)3 + ............. colóide + agitação ( 
Floculadores:
	Os floculadores são unidades onde a velocidade da água é diminuída para favorecer a formação do floco, promovendo o contato e a atração do material em suspensão.
	Há dois tipos principais de floculadores:
De chicana;
Mecanizados.
	Os primeiros são tanques de concreto que podem ser classificados segundo o movimento da água no seu interior.
	Entre os floculadores de chicana, temos:
Horizontal: Neste tipo de floculador a água passa por chicanas, fazendo movimento em zig-zag horizontal e cuja seção transversal vai aumentando gradativamente a fim de reduzir a velocidade e evitar a quebra dos flocos.
Vertical: Na vertical são intercaladas cortinas chamadas chicanas, com aberturas em baixo ou em cima. A água passa de uma chicana para a outra na superfície e no fundo, alternadamente.
Alabama: No Alabama, a água passa de uma chicana para outra através de curvas colocadas no fundo, com as bordas voltadas para cima, no lado direito ou no lado esquerdo das paredes. Desta forma, a água tem inicialmente um fluxo ascendente e depois, por ação da gravidade, um fluxo descendente.
	O tempo de retenção nos floculadores de chicana varia de 15 a 30 minutos. O tempo de detenção é aquele que a água leva para completar o volume do tanque. O tempo de detenção rela sempre é menor do que o teórico.
Floculadores mecanizados: Estes floculadores são tanques de concreto dotados de agitadores com eixo vertical ou horizontal acoplado a um motor elétrico. A entrada de água pode ser pela parte inferior ou fundo e a saída pela parte superior.
Decantação:
	É o processo mais comum para a remoção de partículas sólidas em suspensão.O mesmo consiste no emprego de formas gravitacionais para separar partículas de densidade maior do que a água, provocando a sua deposição em uma superfície. As partículas que não se depositarem por apresentarem densidade próxima a da água por serem de tamanho pequeno, somente o farão na filtração.
	A sedimentação de partículas floculentas é denominada de decantação.
	Entre os tipos de decantadores, destacamos os de fluxo horizontal. São equipamentos de alta eficiência, simples de operarem e baixa sensibilidade. Também existe o tipo tubular ou de alta taxa, igualmente muito eficiente.
	Após as operações de coagulação e floculação a etapa seguinte é a separação dos sólidos do meio no qual se encontram suspensos. Isto é conseguido através da decantação e/ou filtração.
	Estas etapas do processo de clarificação não se constituem como processos independentes, mas sim complementares.
	A decantação objetiva a separação do material mais denso do que a água, enquanto que a filtração preocupa-se com partículas de densidade próxima da água.
	Os decantadores são tanques de concreto onde a velocidade da água, após a floculação, sofre uma diminuição para permitir a deposição dos flocos. A velocidade de sedimentação é tal que os flocos podem chegar ao fundo dos decantadores em tempos aceitáveis.
	A maioria dos decantadores é constituída para a separação de partículas aglomeradas. As partículas em suspensão, em alta concentração, sedimentam como uma massa única. A velocidade de sedimentação desses aglomerados não é constante, mas sempre decrescente com o tempo e com o aumento da profundidade.
	Portanto a eficiência de um decantador é função não somente da profundidade. E então, a eficiência de um decantador é função da carga superficial, como também do tempo de permanência da água na instalação.
	Os decantadores têm geralmente seção retangular ou circular cujo fundo é muitas vezes, inclinado para um ou mais pontos de descarga.
	Os decantadores podem ser mecanizados e não mecanizados. Os mecanizados oferecem a vantagem de não interromperem o tratamento para lavagens. O floco, nessas últimas unidades, é constante ou intermitente transportado para expurgo por lâminas especiais. Nos decantadores não mecanizados há necessidade de esvaziamento da unidade.
	Sabemos que para cada partícula existe uma velocidade máxima horizontal, acima da qual não há decantação. Essa velocidade irá depender da forma e da densidade da partícula considerada.
	Uma partícula será acionada por duas forças:
	(Horizontal, resultante do movimento da água no sistema;
	(Vertical, devido à ação da gravidade.
	Desta forma, a medida que a substância avança na instalação vai apanhando outras, aumentando assim o tamanho das mesmas e a velocidade de sedimentação. Com isto, vai descendo e aproximando-se do fundo.
	O tempo necessário para a partícula atravessar o decantador não é exatamente igual àquele que esse material levaria para atingir o fundo. Na prática existem movimentos ascensoriais da água devido às diferentes temperaturas, ação dos ventos, etc; que influirão.
	O tempo teórico de permanência em um decantador é igual ao volume do recipiente dividido pela vazão (V/Q).
	Como em toda instalação existem os chamados espaços mortos, curtos-circuitos, etc, o tempo de retenção é sempre inferior ao teórico. Admite-se como tempo razoável de permanência o de quatro horas. A velocidade escoamento deverá estar em torno de 0,15 a 0,6 m/s, para evitar a quebra do floco.
	( Velocidade de sedimentação:
	As partículas mais graúdas (>10 mm) precipitam-se com um movimento acelerado, de acordo com a lei de Newton. As pequenas (<0,1mm), em sua queda atingem um regime de equilíbrio e apresentam uma velocidade constante. As extremamente pequenas (0 ~ 0,001 mm e menores), são objeto do movimento browniano e não sedimentam.
	Inúmeros são os fatores que determinam a velocidade de sedimentação das partículas. Entre eles citamos:
(Tamanho das partículas;
(Forma e densidade das partículas;
(Densidade e velocidade da água;
(Coagulante usado;
(Temperatura.
As diferenças de tamanho, forma e peso específico das partículas produzem uma grande variação de sedimentação.
Classificação dos decantadores:
	Os decantadores segundo a sua carga superficial podem ser classificados em dois tipos:
De baixa velocidade de separação;
De elevada velocidade de separação.
Classificação dos decantadores:
	Velocidade de fluxo
	Classe
	Cargas superficiais m3/m2/dia
	Baixa
	Horizontal
	15-30
	Baixa
	Vertical
	30-60
	Alta
	Células
	60-180
Decantadores de fluxo horizontal:
	Os decantadores mais usuais são de fluxo horizontal onde a sedimentação é feita em tanques retangulares ou circulares. Nestes, quatro zonas podem ser consideradas:
( Zona de entrada (turbilhonamento);
( Zona de decantação;
( Zona de lama (lodo) ou de repouso;
( Zona de saída ou de ascensão.
Zona de entrada: É a zona situada na entrada da água, onde as partículas estão em turbilhonamento. Esta zona caracteriza-se por certa agitação. A posição das partículas é variável e as nuvens de flocos continuamente de lugar (fenômeno de entrada).
Zona de decantação: É a zona onde as nuvens de flocos mantêm-se aparentemente imóveis. Aqui não há agitação e as partículas avançam e descem lentamente, dirigindo-se para a zona de repouso (lodo).
Zona de repouso: É a zona onde ocorre o acumulo de lodo. Esta zona não sofre influência da corrente de água do decantador, a não ser que venham a ocorrer anormalidades tais como inversão das camadas de água pela brusca mudança de temperatura, fermentação do lodo, etc.
Zona de Saída: Esta zona é relativamente tranqüila, como a anterior, mas, na saída, os flocos que não alcançarem a zona de repouso seguem o movimento ascensorial da água e aumentam a velocidade, e esta torna-se máxima na passagem pelo vertedouro (efeito de saída).
	Além desse tipo de decantador de fluxo horizontal, que recebendo á água já floculada apenas processa a sedimentação, podendo como já se disse acima, ser do tipo mecanizado ou não.Temos ainda o de fluxo laminar. Esse é constituído por tubos ou placas. Nesse caso, as partículas possuem uma trajetória mais regular, e com isso exigem menor tempo de sedimentação. São de maior eficiência.
	Ainda, esses sedimentadores de alta velocidade podem usar-se para:
Aumentar o fluxo nos decantadores sobrecarregados sem perder a eficiência;
Diminuir a área de decantação.
	Essas instalações podem operar com fluxo ascendente ou descendente. Desses, o mais antigo dos módulos comerciais patenteados para sedimentação acelerada é o módulo Micro-Floco, que é produzido em lâminas plásticas com dois ângulos de inclinação: de 5 e de 60 graus. O de 5 graus é usado para pequenas instalações, devendo ser lavado periodicamente usando para tal o fluxo de lavagem dos filtros. O de 60 graus consiste numa série de condutos gradeados, de 5 x 5 metros de seção, em que o lodo escorre por gravidade e necessitando, portanto, somente de uma lavagem ocasional. São instalados facilmente sobre uma estrutura metálica leve dentro do decantador, uns 60 – 90 cm de profundidade desde a superfície e uns 2 – 3 cm de altura sobre o fundo do tanque.
Fatores que influenciam no controle operacional de um decantador:
	No controle, funcionamento e operação de um decantador devem ser observados entre outros fatores os seguintes:
	( Dispositivos de entrada;
	( Dispositivos de saída;
	( Correntes de vento;
	( Correntes térmicas;
	( Decomposição do lodo sedimentado;
	( Proliferação de microorganismos, principalmente de algas;
	( Materiais floculantes;
	( Taxa de aplicação: Q/A;
	( Nível de lodo sedimentado;
	( Local de decomposição do lodo;
	( Período entre lavagens (limpeza).
Lavagem do decantador:
	O lodo se acumula na zona de repouso. Quando começa a atingir outra zona, o decantador deve ser lavado, pois, casocontrário, o fluxo de água arrasta os flocos diretamente para a zona de ascensão, efluente da unidade. Pode que antes de ser atingida esta situação, se inicie a fermentação do lodo inferior, havendo desprendimento de gases que provocam cheiro forte e gosto desagradável. Geralmente isso ocorre quando o tratamento é descontínuo ou com produção de pouco lodo, de modo que a fermentação se inicia antes do lodo atingir a altura que impede a decantação normal dos flocos. O início da fermentação na primeira zona é indicado pelo aparecimento de pequenas bolhas de gás na superfície da mesma. Isto é melhor observado quando a estação está parada. Se o operador não atenta para este fenômeno e a fermentação prosseguir, haverá além da produção de gosto e cheiro desagradáveis, levantamento de placas de lodo. Geralmente a camada espessa do lodo, ou no início da fermentação, acontecem no terceiro ou quarto mês do mesmo, dependendo da quantidade de água bruta. Em qualquer situação normal, o decantador deve ser imediatamente lavado.
Filtração:
	Seu objetivo básico é separar as partículas e microorganismos que não tenham ficado retidos no processo de decantação. Por esta razão a eficiência dos filtros depende diretamente do desempenho dos processos anteriores.
	O processo se leva a cabo fazendo-se passar a água através de um meio poroso chamado meio filtrante. A quantidade de água que passa através de um meio filtrante é a taxa de filtração, expressa em m3/m2/ dia.
Mecanismos de filtração:
	A água já sedimentada ou não que chega a um filtro contém uma enorme quantidade de partículas em suspensão, cujo tamanho varia desde flocos grandes (0 = 1 mm) até colóides, bactérias (0 < 0,1 microns). Dentro destas partículas poderemos encontrar partículas eletronegativas, eletropositivas, neutras, microflocos com polímero adsorvido, etc.
	Todo esse conjunto fica em maior ou menor proporção retido na superfície dos grãos do meio filtrante, mediante certas forças. Se estas forças são fracas, o floco será arrastado pelo fluxo de água, penetrará mais profundamente no meio e finalmente, sairá na água filtrada; se estas forças são fortes, o floco ficará retido, impedindo a passagem da água temporariamente.
	O floco grande, cujo volume é maior que o dos poros do meio granular, é removido por simples retenção nos interstícios do leito. O material fino, com tamanho muito inferior aos dos poros, fica retido devido a vários mecanismos que podem atuar separada ou simultaneamente.
	O processo de filtração ocorre, portanto, em duas etapas distintas e complementares, a saber:
A de transporte das partículas dentro dos poros do meio;
A de aderência aos grãos do meio filtrante;
Os mecanismos que podem realizar o transporte são:
Peneiramento;
Sedimentação;
Interceptação;
Difusão;
Impacto inicial.
Os mecanismos que podem realizar a aderência são:
Forças de Van der Waals;
Forças eletroquímicas;
Ponte química.
	Qual dos mecanismos anteriores controla o processo de filtração, tem sido temas de longas discussões. Sem dúvida, nem todos tem que atuar necessariamente ao mesmo tempo e, em alguns casos, a contribuição que um ou vários deles podem dar para reter o material suspenso é desprezível.
Transporte de Partículas:
	Os distintos mecanismos de transporte de partículas dentro dos poros do meio filtrante estão esquematizados na transparência mostrada, onde se vê como podem atuar simultaneamente várias causas para aproximar o material suspenso dos grãos do meio filtrante: 
Peneiramento: Ocorre quando o tamanho das partículas é maior que o espaço do poro. Apresenta-se só nas camadas mais superficiais do meio.
Sedimentação: Ocorre com partículas pequenas (< 30 microns) em zonas onde a velocidade de fluxo não é muito alta.
Interceptação: A remoção do floco se faz por contato deste com a superfície do grão ou com o floco já aderido a esta superfície. Este mecanismo é importante por que explica o porquê da filtração direta, ou floculação por contato no filtro.
Impacto inicial: Se produz quando a velocidade da água através do meio é alta, as partículas são grandes e, por efeito de inércia, a partícula segue trajetória distinta das linhas de fluxo se adquire suficiente movimento para isto. Não contribui em grande proporção com a filtração.
Difusão: É aplicável a partículas pequenas e é devida ao movimento browniano. Existe uma tendência das partículas a migrar de áreas de maior para menor concentração. Este mecanismo ocorre em zonas do meio filtrante onde a velocidade é praticamente zero.
Fenômeno de Aderência:
	O fato de que cada contato entre partículas e o meio filtrante produza ou não a adesão, depende de certos fatores químicos e eletroquímicos. A variação destes fatores induz a modificar o comportamento do filtro e assim, por exemplo, a adição de um polímero não iônico diminui a penetração do floco no meio filtrante.
	Os fatores químicos e eletroquímicos mais importantes no fenômeno de aderência são:
As forças de Van der Waals, os efeitos eletrostáticos e a ponte química.
Forças de Van der Waals:
	Alguns autores sugerem que estas forças são primariamente responsáveis pela adesão das partículas aos grãos do meio filtrante. Seguindo este mecanismo, o floco mais denso se adere com mais força ao meio. Por outro lado, as forças de Van der Waals são independentes do pH e se estas forças forem o único mecanismo de adesão, a filtração seria independente do pH, o que não é mostrado na prática.
Forças Eletrostáticas:
	Considerando este mecanismo como o responsável pela adesão do material em suspensão ao meio filtrante, alguns autores consideram três casos:
Os grãos do meio filtrante são negativos e os coágulos ou flocos são neutros ou positivos. Neste caso, só com a força de atração há adesão.
	Ex.: separação de flocos de Al(OH)3.
Os grãos do meio filtrante são negativos e os flocos ou partículas são neutros. Neste caso não há repulsão e todo contato pode terminar em adesão.
Os grãos e os flocos são negativos. Neste caso há repulsão, porém as forças hidrodinâmicas podem fazer a aproximação dos flocos dos grãos o suficiente para que atuem as forças de Van der Waals.
Ponte Química:
	Como se viu no capítulo sobre a coagulação, a desestabilização dos colóides se faz com polímeros metálicos ou orgânicos.
	As cadeias poliméricas aderidas às partículas deixam segmentos estendidos na água os quais podem ser adsorvidos por outras partículas ou por zonas livres nos grãos do meio.
	Este fenômeno é independente das cargas eletrostáticas. O uso de ajudantes de filtração ou polieletrólitos injetados no afluente do filtro pode aumentar a adesão do floco ao meio filtrante.
Classificação dos Filtros de Areia:
		Os filtros de areia classificam-se quanto à velocidade de filtração em:
	a) Lentos (clássicos).
b) Rápidos.
	Os filtros lentos são usados para remoção de teores baixos de turbidez e cor, sem o auxílio de coagulação. Remoção de cor: 25%. Remoção de turbidez: 100%. Remoção de Ferro: até 60%.
	Apresentam uma taxa de filtração baixa, com vazão entre 1,5 a 9 m3/m2/dia e geralmente 3 a 4 m3/m2/dia. São capazes de remover 98 a 99 % das bactérias da água. Removem gosto e odor principalmente. Em face de sua baixa vazão são unidades muito grandes.
	Os filtros rápidos são aqueles que no processo de tratamento da água incluem o mecanismo de coagulação. Existem dois tipos de filtros rápidos: de gravidade – atua apenas a pressão hidrostática e o de pressão – a água é forçada a atravessar o leito filtrante por intemédio de ar comprimido
	Apresentam uma taxa de filtração elevada: 80 a 180 m3/m2/dia e até valores maiores. Deve ser cuidadosamente fixado pelo projetista.
	A água que chega ao filtro rápido não deve apresentar turbidez superior a 1 UT. Valores maiores abreviam a vida do filtro e podem acentuar gostos e odores. A água que sai de um filtro rápido não deve apresentar turbidez superior a