01 - TRATAMENTO DE ÁGUA

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UEL - Universidade Estadual de Londrina 
Graduação em Engenharia - Habilitação: Engenharia Civil 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS nº 01 - TRATAMENTO DE ÁGUA 
Discente: GABRIEL HECKLER PIEDADE - Turma: 022 (DEP) 
Disciplina: 6QUI023 - QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA A 
Docente: Prof. Dr. ANTONIO ALBERTO DA SILVA ALFAYA 
 
1 - Por que dizemos que a água é um excelente solvente e não é possível obtê-la 
100% pura? 
R: A água é um excelente solvente, já que ela é capaz de dissolver uma infinidade de 
substâncias. Devido a esta capacidade, ninguém pode vê-la em absoluta pureza. 
Quimicamente sabe-se que, mesmo sem impurezas, a água é uma mistura de 33 
substâncias distintas. 
 
2 - O que são critérios de potabilidade? 
R: Critérios de Potabilidade são normas de qualidade para as águas de 
abastecimento. 
 
3 - Quais as características físicas mais importantes da água? 
R: Cor, Turbidez, pH, Sabor e odor, Temperatura e Condutividade Elétrica. 
• COR: A água pura é virtualmente ausente de cor. A presença de substâncias 
dissolvidas ou em suspensão altera a cor da água, dependendo da quantidade e da 
natureza do material presente. É sensível ao pH e sua remoção é mais fácil em pH 
baixo. 
-Cor aparente: quando a água, além da cor, apresenta uma turbidez adicional, que 
pode ser removida por centrifugação. 
-Cor verdadeira: removida a turbidez, o residual que se mede é a cor verdadeira, 
devido a partículas coloidais carregadas negativamente. 
• TURBIDEZ: Devido à presença de partículas suspensas na água com tamanho 
variando desde suspensões grosseiras aos colóides, dependendo do grau de 
turbulência. Estas partículas provocam a dispersão e absorção da luz, dando à 
água uma aparência nebulosa, esteticamente indesejável e potencialmente 
perigosa. Algumas causas: partículas de argila ou lodo, descarga de esgoto 
doméstico ou industrial, presença de um grande número de micro-organismos, 
bolhas de ar finamente divididas. 
• pH: usado para expressar a intensidade de uma condição ácida ou alcalina de uma 
solução. Mede a concentração do íon hidrogênio ou sua atividade, importante em 
cada fase no tratamento, sendo referido frequentemente na coagulação, floculação, 
desinfecção e no controle de corrosão. 
• SABOR E ODOR: Caracterísitcas de difícil avaliação, por serem sensações 
subjetivas, causadas por impurezas dissolvidas, frequentemente de natureza 
orgânica, como fenóis e clorofenois, resíduos industriais, gases dissolvidos, etc. 
Sólidos totais, em concentração elevada, também produzem gosto sem odor. Em 
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alguns casos a areação pode ser eficaz para a solução deste problema. Em outros, 
pode ser necessária a utilização de carvão ativado para a adsorção dos compostos 
causadores de odor. 
• TEMPERATURA: A temperatura da água tem sua importância por sua influência 
sobre outras propriedades: acelera as reações químicas, reduz a solubilidade dos 
gases, acentua a sensação de sabor e odor, etc. 
• CONDUTIVIDADE ELÉTRICA: depende da quantidade de sais dissolvidos na água 
e é aproximadamente proporcional à sua quantidade. Sua determinação permite 
obter uma estimativa rápida do conteúdo de sólidos de uma amostra. 
 
4 - Quais as características químicas mais importantes da água? 
R: Alcalinidade, Acidez (gás carbônico livre), Dureza, Ferro e Manganês, Cloretos, 
Sulfatos e sólidos totais, impurezas orgânicas e nitratos, Oxigênio Dissolvido, 
Demanda de Oxigênio, Fenois e Detergentes, Substâncias Tóxicas. 
• Alcalinidade: devida a presença de bicarbonatos, carbonatos ou hidróxidos. 
Não tem significado sanitário, a menos que seja devida a hidróxidos ou que 
contribua demasiado na quantidade de sólidos totais. Está relacionada com a 
coagulação, redução da dureza e prevenção de corrosão nas tubulações de 
ferro fundido na rede de distribuição. Em função do pH, pode-se determinar os 
tipos de alcalinidade presentes na água. 
• Acidez (gás carbônico livre): A acidez devida ao CO2 está na faixa de pH 4,5 a 
8,2, enquanto que a acidez causada por ácidos minerais fortes, quase sempre 
devida a esgotos industriais, ocorre geralmente a pH abaixo de 4,5. 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. 
• Dureza: Presença de alguns íons metálicos na água, principalmente Ca2+ e 
Mg2+ e, em menor grau, os íons ferrosos Fe2+ e S2+. Tem por propriedade 
impedir a formação de espuma como sabão, além de produzir incrustações nos 
sistemas de água quente. É expressa em termos de CaCO3 e pode ser 
classificadas pelos íons metálicos e pelos ânions associados com os íons 
metálicos. 
• Ferro e Manganês: O ferro, muitas vezes associado com o manganês, confere 
à água um sabor amargo adstringente e coloração amarelada e turva, 
decorrente da precipitação do mesmo quando oxidado. Certos sais férricos e 
ferrosos são solúveis nas águas. São facilmente oxidados nas águas naturais 
de superfície, formando hidróxidos férricos insolúveis, que tendem a flocular e 
decantar ou 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. Limite de 0,3 mg/L para concentrações de ferro 
(junto com o manganês) nas águas. É sugerido valores inferiores a 0,1 mg/L. 
Limitação é feita devido a razões estéticas, pois águas contendo sais de ferro 
causam nódoas em roupas e objetos de porcelana. Concentrações superiores 
a 0,5 mg/L: gosto nas águas. É altamente prejudicial nas águas utilizadas por 
lavanderias e indústrias de bebidas gaseificadas. Manganês é semelhante ao 
ferro, porém menos comum e sua coloração característica é marrom. Ferro é 
facilmente removido da água com tratamento apropriado. 
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• Cloretos, Sulfatos e Sólidos Totais: O conjunto de sais normalmente 
dissolvidos em água pode conferir à mesma sabor salino e uma propriedade 
laxativa. Teor de cloretos é um indicador de poluição por esgotos domésticos 
nas águas naturais e é um auxiliar eficiente no estudo hidráulico de reatores 
como traçador (Limite máximo de menos de 200 mg/L). Concentrações de 
cloretos, mesmo superiores a 1000 mg/L não são prejudiciais ao homem, a 
menos que ele sofra de moléstia cardíaca ou renal. Restrição de concentração 
está ligada ao gosto que o sal confere à água. Variação de teor de cloretos em 
águas naturais deve ser investigada, pois é indicação de provável poluição. Íon 
sulfato associado a íons de cálcio e magnésio, promove dureza permanente e 
pode ser indicador de poluição de uma das fases de decomposição da matéria 
orgânica, no ciclo do enxofre. (Águas residuais provenientes de curtumes, 
fábricas de papel e tecelagem lançam sulfatos no curso da água). 
• Impurezas Orgânicas e Nitratos: 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 poluição recente ou remota. 
• Oxigênio Dissolvido: É um dos ensaios mais importantes no controle de 
qualidade da água. Depende da quantidade e do tipo de matéria orgânica 
instáveis que a água contenha. Águas de superfícies, relativamente límpidas, 
apresentam-se saturadas de oxigênio dissolvido, porém este pode ser 
rapidamente consumido pela demanda de oxigênio de esgotos domésticos. A 
presença de oxigênio em água (em companhia do gás carbônico) constituem-
se em um significativo fator a ser considerado na prevenção de corrosão em 
materiais ferrosos. 
• Demanda de Oxigênio:necessidade que a matéria orgânica tem de oxigênio. 
• Fenois e Detergentes: O fenol é tóxico, mas muito antes de atingir teores 
prejudiciais à saúde já constitui inconveniente para águas que tenham que ser 
submetidas aotratamento pelo cloro, pois combina com o mesmo, provocando 
o aparecimento de gosto e cheiro desagradáveis. A substituição da técnica de 
cloração simples pela amônio-cloração, cloração flexional ou emprego de 
dióxido de cloro, tem sido feita com o objetivo de minorar seus inconvenientes. 
Detergentes - 75% deles são constituídos de ABS (alquilabenzeno), que é 
indestrutível naturalmente e sua ação perdura em abastecimento de água à 
jusante de lançamentos que o contenham. 
• Substâncias tóxicas: Arsênio, Cromo exavalente, Cobre, Chumbo e Selênio 
5 - Defina “dureza” da água. 
R: Dureza é uma característica química conferida à água pela presença de alguns 
íons metálicos, principalmente os de CÁLCIO (Ca2+) e MAGNÉSIO (Mg2+) e, em menor 
grau, os íons FERROSOS (Fe2+) e de ESTRÔNCIO (S2+). 
 
6 - Defina o termo “turbidez”. 
R: A Turbidez é uma característica da água devida à presença de partículas 
suspensas na água com tamanho variando desde suspensões grosseiras aos 
colóides, dependendo do grau de turbulência. A presença dessas partículas provoca a 
dispersão e a absorção da luz, dando à água uma aparência nebulosa, esteticamente 
indesejável e potencialmente perigosa. 
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7 - Quais as características essenciais para que uma água possa ser considerada 
potável? 
R: "Para o consumo humano há a necessidade de uma água pura e saudável, isto é, 
livre de matéria suspensa visível, cor, gosto e odor, de quaisquer organismos capazes 
de provocar enfermidades e de quaisquer substâncias orgânicas ou inorgânicas que 
possam produzir efeitos fisiológicos prejudiciais." 
 
8 - Em que situações práticas aparecem os colóides na água? 
R: 
 
9 - O teor de alcalinidade das águas naturais é devido principalmente ao que? 
R: Com maior freqüência, a alcalinidade das águas é devida a bicarbonatos, 
produzidos pela ação do gás carbônico dissolvido na água sobre as rochas calcárias. 
 
10 - Durante o tratamento de água potável podemos retirar pequenas quantidades de 
metais pesados e de substâncias orgânicas tóxicas (detergentes e pesticidas) de que 
forma? 
R: O uso de biocidas orgânicos degradáveis minimiza os problemas com o 
abastecimento de água. No projeto da ETA deve ser previsto o emprego de carvão 
ativado. 
 
11 - Qual o principal problema da cloração em sistemas com alta concentração de 
matéria orgânica? 
R: 
 
12 - Faça um resumo sobre as características biológicas das águas naturais. 
R: 
• Contagem do número total de bactérias: Conta-se o número total de bactérias 
existentes, obtendo-se o número das mesmas por cm³. Número elevado não é 
obrigatoriamente indicativo de poluição, porém variações bruscas nos 
resultados dos exames podem ser interpretadas como poluição. 
• Pesquisa de Coliformes: Sua presença indica a possibilidade de contaminação 
da água por esgotos domésticos.O exame de coliformes é empregado para o 
controle de sistemas de abastecimento de água, e assim determina a eficiência 
do tratamento. 
• Características hidrobiológicas: Encontram-se na água os grupos de 
organismos algas, protozoários, rotíferos, crustáceos, vermes e larvas de 
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insetos. O exame hidrobiológico identifica as espécies dos organismos 
presentes e uma estimativa do seu número. Estes exames, quando feitos 
regularmente, dão a necessária informação quanto às medidas de controle 
para prevenir o desenvolvimento de organismos que causam sabores e odores 
desagradáveis, obstruem filtros e canalizações e ocasionam outras dificuldades 
na operação das ETA’s. 
• Características Radioativas: De um modo geral, é aceitável uma ága com 
radioatividade inferior a 10 picocuries por litro, com um limite máximo 
permissível menor que 100 picocuries por litro. 
• Pesticidas: São, de um modo geral, substâncias orgânicas sintéticas, 
extremamente tóxicas, usadas para destruir, repelir ou controlar insetos e ervas 
daninhas indesejáveis à economia agrícula. A portaria nº 56-BSB do Ministério 
da Saúde fixa os limites máximos permitidos na água de consumo humano. 
 
13 - Faça um resumo sobre os íons traçadores de poluição em águas naturais. 
R: Teor de cloretos é um indicador de poluição por esgotos domésticos nas águas 
naturais e é um auxiliar eficiente no estudo hidráulico de reatores como traçador. 
 
14 - Qual(is) o(s) problema(s) relacionados com a alta dureza das águas potáveis e 
industriais? 
R: Quando a dureza existente na água de alimentação ultrapassa determinados 
valores, 50 ppm, por exemplo, os tratamentos internos tornam-se difíceis ou mesmo 
impossíveis, porquanto a quantidade de depósito formado é tão grande que não 
poderá ser eliminado. Esse depósito tende a aderir na tubulação, dificultando a troca 
térmica. 
 
15 - Quais as fontes de poluição mais comuns relacionadas com o aparecimento dos 
seguintes íons e compostos em águas naturais: 
(a) Inseticidas: repelir ou controlar insetos e ervas daninhas indesejáveis à 
economia agrícola. 
(b) Pb2+: As águas moles e corrosivas dissolvem o chumbo das canalizações 
desse material. 
(c) Cd2+: 
(d) Bactérias e vírus: 
(e) Clorofenato: 
(f) Fertilizantes: 
(g) Cor azul-esverdeado e mau cheiro: