Tratamentode_gua2012

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Processo de 
Tratamento de 
Água Potável 
IFRJ 
Disciplina: Processos Inorgânicos/2012 
Profª Jackeline Bahé 
OBJETIVOS DO TRATAMENTO DE ÁGUA 
•Remover ou inativar patogênicos; 
 
•Remover substâncias em suspensão 
ou dissolvidas( cor, turbidez, ferro, manganês) 
 
•Reduzir corrosão, dureza e outros materiais 
tóxicos. 
 
 
Em relação ao consumo, as águas são 
classificadas em dois grupos 
 
-consuntivo 
 
 
- não consuntivo 
 
 
Uso consuntivo 
As águas para uso consuntivo são aquelas usadas nas 
atividades que provocam perdas entre a quantidade de água 
que é retirada de uma fonte natural e a quantidade que é 
devolvida à essa fonte, como: 
 
O consumo humano e animal 
• O consumo industrial 
• O uso em irrigação 
 
 
 
Uso não consuntivo 
Neste tipo de uso são incluídas as atividades que não 
provocam perda na quantidade de águutilizada para 
desenvolvê-las como a que é : 
 
Geração de energia 
Psicultura e pesca 
Navegação 
Recreação e esportes 
Assimilação de esgotos urbanos e industriais 
 
Características da Água Potável 
Água destinada ao consumo humano cujos 
parâmetros microbiológicos, físicos, químicos e 
radioativo atendam ao padrão de potabilidade e 
que não ofereça riscos à saúde. 
 
Potabilidade da água 
• A clarificação convencional, não permite a remoção de 
microrganismos patogênicos da água que podem provocar 
doenças. 
 
• A desinfecção da água tem por finalidade eliminar estes 
microrganismos de forma a tornar a água potável. As 
indústrias de alimentos necessitam de água com alto grau 
de desinfecção, para evitar contaminação no processo 
industrial. 
 
• A desinfecção é feita normalmente com utilização de 
produtos à base cloro. Os produtos mais utilizados são: 
Hipoclorito de Sódio; Hipoclorito de Cálcio; Cloro Gás e 
dióxido de cloro; 
 
 
Padrão Consumo Humano 
A portaria no 518, de 26 de março de 2004, do 
MINISTÉRIO DA SAÚDE, estabelece os procedimentos e 
responsabilidades relativos ao controle e vigilância da 
qualidade da água para consumo humano e seu padrão 
de potabilidade. 
 
VMP = valor máximo permitido 
 
uT = unidade de Turbidez 
 
 
Portaria no 518 
Estação de Tratamento de Água 
(ETA) 
Um sistema de tratamento de água pode ter 
várias etapas. 
 
De acordo com a análise da água bruta e da 
utilização da água tratada, poderemos ter vários 
tipos de dimensionamento de um sistema de 
tratamento, que sempre terá como a 
simplicidade de operação e menor custo possível 
de implantação e custo mínimo. 
 
 
Dados básicos para dimensionamento de 
um sistema de tratamento de água 
• Vazão de água 
• Período de operação diária 
• Utilização da água tratada 
• Análise de água bruta 
As análises feitas com a água bruta 
são: 
1. Turbidez 
2. Cor 
3. pH 
4. Temperatura 
5. Aspecto 
6. Odor 
7. Alcalinidade 
8. Dureza 
9. Cloretos 
 
10. Sulfatos 
11. Nitrogênio 
12. Cálcio 
13. Magnésio 
14. Sílica 
15. Ferro 
16. Manganês 
17. Oxigênio Dissolvido 
18. Análise Bacteriológico 
Tipos de água bruta 
• Água de superfície: 
• Rios, 
• Riachos, 
• Represas, 
• Lagoas, 
• Água de poços, 
• Água do mar 
 
 
Qualidade das Águas de superfície 
 
São águas limpas em época de estiagem e 
barrentas em época das chuvas, possuem 
grande quantidade de matéria orgânica 
dissolvida em determinadas regiões. 
 
 
DE ONDE VEM A ÁGUA QUE VOCÊ BEBE? 
Rio Guandú, Paraíba do Sul e Piraí 
ABASTECIMENTO 
A Estação de Tratamento de Água do Guandu (ETAG), 
localizada no Km 19,5 da Rodovia BR 465, (Antiga Estrada 
Rio - São Paulo), em Nova Iguaçu, utiliza as águas do rio 
Guandu, que é formado pela junção das águas do rio 
Ribeirão das Lajes e dos rios Piraí e Paraíba do Sul, após 
elas serem utilizadas pela Light para a geração de energia 
elétrica. 
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA 
DO GUANDU 
Produz cerca de 43 mil litros por segundo, 
aproximadamente o triplo da capacidade inicial. 
 
Abastece os Municípios do Rio de Janeiro, Baixada 
Fluminense e Itaguaí 
 
Atendendo a um padrão de qualidade 
internacional, 
 
Através de uma série de análises físico-químicas e 
bacteriológicas. 
ABASTECIMENTO 
• Chega barrenta e turva. 
• Sai pura e cristalina. 
• Tratada com uma média diária de 
• 120 toneladas de coagulantes (Sulfato de Alumínio ou Cloreto 
Férrico ou ainda Sulfato Ferroso Oxidado), 
• 20 toneladas de Cal Virgem, 
• 15 toneladas de Cloro e 
• 200 Kg de polieletrólito, 
• 7 toneladas de ácido fluossilícico. 
• Consumo de energia ~ 25 mil MWh por mês ~consumo de 
600.00 habitantes 
ETAPAS DO TRATAMENTO DE 
ÁGUA POTÁVEL 
• Gradeamento ou Filtração Grosseira 
• Aeração 
• Sedimentação Natural 
• Pré-cloração 
• Clarificação 
• Filtração 
• Cloração 
• Aeração 
Gradeamento ou Filtração Grosseira 
Entrada de água bruta na captação do rio 
Pardo, cidade de Ourinhos/SP. 
http://www.sae-ourinhos.com.br/v2/agua.php 
A água bruta é bombeada 
por uma tubulação de 500 
mm de diâmetro, até a 
Estação de Tratamento, 
sitiada a 400 km de 
distância. 
Gradeamento 
Início do tratamento 
Pré- Decantação: 
 
• Empregada para separar partículas suspensas de 
grande tamanho, acima de 10 microns. 
 
• Para que isso ocorra é necessário que haja um 
tempo de retenção, no pré-decantador. 
 
IMPUREZAS DA ÁGUA SUPERFICIAL 
As impurezas da água são constituídas principalmente por: 
 
• Partículas Coloidais; 
 
• Substâncias Húmicas; 
 
• Organismos em geral. 
 
Tais impurezas apresentam carga superficial negativa, ficando 
dispersas na água, porque cargas semelhantes se repelem. 
CLARIFICAÇÃO 
Objetiva a remoção da matéria suspensa e em estado de fina 
divisão de um meio aquoso. 
•COAGULAÇÃO 
•FLOCULAÇÃO 
•SEDIMENTAÇÃO 
 
Coagulação 
• A etapa de coagulação consiste na formação de 
coágulos, através da reação do coagulante, 
promovendo um estado de equilíbrio 
eletrostaticamente instável das partículas no 
seio da massa líquida. 
 
• Os coagulantes mais usados no processo de 
coagulação são os sais de metais à base de 
alumínio ou ferro, tais como sulfato de alumínio, 
cloreto férrico, sulfato férrico, sulfato ferroso e 
policloreto de alumínio. 
Coadjuvantes da coagulação 
Também se utilizam produtos auxiliares 
conhecidos como polieletrólitos catiônicos, 
aniônicos ou não iônicos, para dar suporte aos 
flocos, evitando sua quebra. 
 
 
Fatores da Coagulação 
• Temperatura, 
• Ph, 
• Alcalinidade, 
• Cor verdadeira, 
• Turbidez, 
• Sólidos totais dissolvidos, 
• Força iônica do meio, 
• Tamanho das partículas, 
• Entre outros parâmetros. 
 
Propriedades dos Coagulantes 
• Reagem com álcalis produzindo hidróxidos 
gelatinosos que envolvem e adsorvem impurezas 
(remoção de turbidez); 
 
• Produzem íons trivalentes de cargas elétricas 
positivas, que atraem e neutralizam as cargas 
elétricas dos colóides que, em geral são 
negativas(remoção de cor). 
 
Objetivo da Coagulação 
 
 
Remover cor, turbidez e carga orgânica presentes 
nas águas, ou seja, para a remover impurezas, 
através da desestabilização da dispersão coloidal. 
 
 
Desestabilização das cargas 
das partículas 
 
É a minimização e/ou eliminação das forças repulsivas que 
mantém as impurezas separadas. 
 
Esta desestabilização é conseguida na etapa de 
coagulação. 
 
Torna-se importante destacar que as etapas de coagulação 
e floculação são praticamente simultâneas einterdependentes e, por este motivo, podem ser 
consideradas uma única etapa denominada 
coagulação/floculação. 
 
Coagulação 
Neutralização das cargas superficiais 
Processo de Coagulação/Floculação/Decantação 
Coadjuvantes da coagulação/floculação 
Polímeros sintéticos 
São substâncias químicas orgânicas de cadeia longa e alto peso 
molecular, disponíveis numa variedade de nomes comerciais. 
 
Polieletrólitos são classificados de acordo com a carga elétrica 
na cadeira do polímero, os carregados positivamente são 
chamados de catiônicos e os que não possuem carga elétrica 
são os não-iônicos. 
 
 
Compostos Químicos 
Utilizados na Coagulação 
 
 
 
 
Câmara de mistura rápida – Racalque hidráulico 
 
O processo de coagulação/floculação/sedimentação se inicia na 
câmara de mistura rápida. 
 
A finalidade desta câmara é criar condições para que em poucos 
segundos, o coagulante seja uniformemente distribuído por 
toda a massa d’água. 
 
Nesta câmara tem-se uma agitação muito intensa, promovida 
por agitadores, ou devido à própria hidrodinâmica em alguma 
parte da ETA. 
 
 
ADIÇÃO DE COAGULANTES E 
FLOCULANTES 
Sulfato de Alumínio 
Cal hidratada 
COAGULAÇÃO 
Adição de sulfato de alumínio seguido de uma agitação violenta da 
água que provoca a desestabilização elétrica das partículas de sujeira, 
facilitando sua agregação. 
FLOCULAÇÃO 
Ao sair da câmara de mistura, 
a água segue para a câmara de 
floculação. 
 
Os flocos (sementes de flocos 
gerados na coagulação) irão 
agregado, por adsorção, as 
partículas dissolvidas ou em 
estado coloidal. 
 
Mistura lenta da água para 
provocar a formação de flocos 
com as partículas. 
Floculador 
Reagentes Utilizados no processo de clarificação 
Coagulantes: compostos, geralmente de ferro ou alumínio. 
Capazes de produzir hidróxidos gelatinosos insolúveis e englobar 
as impurezas. 
 
Alcalinizantes: capazes de conferir a alcalinidade necessária à 
coagulação (cal viva - óxido de cálcio; hidróxido de cálcio; 
hidróxido de sódio – soda caustica; carbonato de sódio – 
barrilha). 
 
Coadjuvantes: capazes de formar partículas mais densas e 
tornar os flocos mais lastrados (argila, sílica ativa, polieletrólitos, 
etc.) 
 
Floculador  Decantador 
Ao sair da câmara de floculação, a água segue para os 
decantadores, onde a velocidade é bem pequena, fazendo com 
que os flocos sedimentem. 
 
Durante este caminho eles vão arrastando (e ativando) ainda 
partículas que vão encontrando ate atingir o fundo do 
decantador, para constituírem assim o chamado lodo químico 
(formado pela adição de coagulantes, geralmente não naturais). 
 
DECANTAÇÃO 
Ocorre a separação (física) das partículas suspensas mais 
pesadas formadas durante a floculação (flocos) no meio líquido, 
as quais pela força da gravidade apresentam um movimento 
descendente, depositando-se no fundo dos tanques 
decantadores formando uma massa sólida denominada lodo. 
 
A decantação das partículas suspensas propicia a clarificação da 
água pela separação da fase sólida ao mesmo tempo em que a 
camada de lodo formada no fundo do decantador precisa ser 
removida periodicamente. 
DECANTAÇÃO 
 Passagem da água por 
grandes tanques para 
decantar os flocos de 
sujeira formados na 
floculação. 
Decantador 
Decantador 
Decantador 
Decantador de colmeia 
Decantador de colmeia 
5-FILTRAÇÃO 
Passagem da água em 
grandes tanques formados 
por duas camadas de 
pedras abauladas e uma 
camada de areia, onde 
retém 95% da matéria 
orgânica resultante da fase 
de decantação. 
Filtro de areia 
FILTRO DE AREIA 
6-CLORAÇÃO, FLUORATAÇÃO E 
ALCALINIZAÇÃO 
Cloração: A água recebe o cloro gasoso 
líquido, eliminando assim, todos os 
vírus e bactérias. 
 
FLUORATAÇÃO:Adição de Flúor à água 
para prevenção das cáries. 
 
ALCALINIZAÇÃO:Correção final do pH. 
Adicionamos cal hidratada para 
neutralizar a acidez. 
TRATAMENTO DE ÁGUA 
Tratamento de água 
1. Esquematize a classificação das impurezas da água. 
2. Cite os parâmetros de qualidade da água. 
3. Quais são as propriedades da água? 
4. Cite as etapas do tratamento da água. 
5. De onde vem a água que você bebe? 
6. Qual a função do processo de coagulação? 
7. Relacione os reagentes do processo de coagulação e sua função no processo. 
8. Cite os fatores mais importantes no processo da coagulação. 
9. De que forma age os agentes coagulantes? 
10. Qual a função dos polieletrólitos? 
11. Qual a função do flúor no tratamento da água? 
12. Apenas o processo de clarificação é suficiente para eliminar as impurezas da água? Comente. 
13. Em relação ao consumo, como a água está classificada. Dê exemplos. 
14. Qual a função do tratamento da água potável? 
15. Qual a portaria que regulamenta o tratamento e os padrões de qualidade da água potável? O que 
diz essa aportaria? 
16. Quais são os dados básicos para o dimensionamento de um sistema de água potável? 
17. Como é a qualidade as águas superficiais? 
18. Esquematize um fluxograma de blocos de uma ETA. 
 
 
 
 
Fluxograma 
Tratamento para água potável