Tratamento de água
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Tratamento de água


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Aula 1
Tratamento de água
QUI XI
O vapor de água, proveniente da evaporação, forma as nuvens na atmosfera. Quando
estas nuvens ficam sobrecarregadas e atingem altitudes elevadas ocorrem as chuvas.
Estas se formam, pois a temperatura cai e a água transforma-se em líquido
(condensação).
Esta água que cai nas chuvas vai parar nos oceanos, rios e lagos. Depois, a água vai
evaporar novamente, formando assim o ciclo da água mais uma vez.
Ciclo da água
Tratamento de Água
Procedimentos físicos e químicos 
Livre de contaminação**,
evitando a transmissão de
doenças.
* Na natureza estima-se que
existam 45 x 10 45 moléculas
de água, das quais mais de
95% constituem água
salgada, 5% água doce, na
maior parte sob a forma de
gelo, e apenas 0,3%
diretamente aproveitável,
com predominância de água
subterrânea.
**Impurezas: vírus,
bactérias, parasitos,
substâncias tóxicas e
elementos radioativos
TIPOS DE ÁGUA BRUTA
\u2022 Água doce: Água de superfície: rios, riachos, represas,
lagoas ou água de poços: artesianos, semi-artesianos e
profundos
\u2022 Água do mar ou salobra
\u2022 Água de retorno de processos industriais
\u2022 Efluentes industriais
\u2022Resolução Conama 357:
Classes de água 
doce 
Tratamentos
Classes especial Desinfecção
1 Simplificado 
2 Convencional
3 Convencional e Avançado
4 Não consumo
Finalidades específicas da purificação da água
\u2022Higiênicas\uf0e0microoganismos, protozoários, vírus, compostos
orgânicos, etc.
\u2022Estéticas\uf0e0 cor, odor e sabor;
\u2022Econômicas\uf0e0 redução de corrosividade, dureza, cor, turbidez, etc
Características da água
Cor\uf0e0 água pura é ausente de cor; alterações
da cor podem ser causadas por partículas em
suspensão ou dissolvidas - *quantidade e
natureza do material.
Remoção em pH baixo
Aquatester \u2013 usado para medir a cor da água
Físicas
Turbidez\uf0e0 partículas suspensas que provocam dispersão e absorção de luz \uf0e0
aparência nebulosa.
USOS DA ÁGUA UNT*
Água potável < 0,5 a 5,0
Água subterrânea 
típica
< 1,0
Piscicultura 10 a 40
Limites de Turbidez Recomendados
*Unidades Nefelométricas de Turbidez
Temperatura \uf0e0 Influencia na aceleração das reações quimicas, reduz 
solubilidade dos gases , acentua a sensação de sabor e odor, etc.
Condutividade elétrica \uf0e0 Depende da quantidade de íons dissolvidos 
e é proporcional a sua quantidade. Permite a obtenção rápida de uma 
estimativa do conteúdo de sólidos de uma amostra.
Químicas
\uf0e0Alcalinidade: HCO3
-; CO3
2- ou OH-
Expressão em termos de CaCO3
\uf0e0Acidez: CO2 \u2013 Corrosão
CO2 + H2O \uf0e0 H2CO3
\uf0e0Dureza: Presença de Mg2+ e Ca2+ . Impede espuma no sabão.
Ca2+ (aq) + 2 R-COO
-
(aq) \uf0e0 2(R-COO)Ca (precipitado)
\uf0e0 Cloretos, sulfatos e sólidos totais:
Cl- : Esgoto doméstico
SO4
2- : matéria orgânica
Etapas de tratamento de água
Captação
Cloração (pré-
cloração)
Coagulação
FloculaçãoDecantaçãoFiltração
Desinfecção Correção do pH Abrandamento
Descloração
Troca iônica
Consumo doméstico
Consumo industrial
Captação
Rios, lagos ou represas
Superficial Subterrânea
Poços artesianos, perfurações
com 50 a 100 m feitas no
terreno para captar a água dos
lençóis subterrâneos.
\u2022 quantidade de água;
\u2022 qualidade da água;
\u2022 garantia de
funcionamento;
\u2022 economia das instalações;
\u2022 localização.
Gradeamento
Caráter corretivo e preventivo - água pura ou purificada pode 
ser contaminada ao logo do percurso até o consumo
Cloração
Desinfecção 
Pré-cloração 
Início do tratamento 
Inter-cloração
água decantada
Pós-cloração 
água filtrada 
Com o hipoclorito de sódio:
NaClO + H2O \u2194 NaOH + HClO
Reações de cloração
Com o hipoclorito de cálcio:
Ca(ClO)2 + 2 H2O \u2194 Ca(OH)2 + 2 HClO
Com o cloro:
Cl2 + H2O \u2194 HClO + H
+ + Cl-
pH na faixa 4,0, a reação se desloca completamente 
para a direita, existindo no equilíbrio uma quantidade 
muito pequena de Cl2. A ação desinfetante do cloro é 
reputada ao ácido hipocloroso formado.
HOCl + NH3\uf0e0 H2O + NH2Cl (monocloroamina)
HOCl + NH2Cl\uf0e0 NHCl2 + H2O(dicloroamina)
NHCl2 + HOCl\uf0e0 NCl3 + H2O(tricloroamina)
HClO\uf0df\uf0e0 H + + ClO- Dissociação baixa em pH < 6
Mais bactericida Menos bactericida
cloro 
combinado 
disponível
Características do cloro:
\uf0e0desinfetante, para destruir ou atenuar os microorganismos;
\uf0e0oxidante, para modificar o caráter químico de diversas substâncias
contidas na água.
\uf0e0oxidante e desinfetante de modo simultâneo.
Ação 
desinfetante 
mais baixa
*Organoclorados: problema!!! Implementação de H2O2
Substâncias químicas formadoras de flocos - coagulantes - desestabilização 
da dispersão coloidal.
Coagulação e Floculação
Se juntar ou combinar com a matéria em suspensão decantável e 
com a matéria não decantável e com a matéria coloidal, com isso 
se formam os agregados às partículas em suspensão, os flocos.
Finalidade Coagulação 
Misturador Hidráulico (Calha Parshall, Vertedouros e Difusores)
* misturadores mecânicos
vazão e dosagem de coagulante
Calha Parshall
Vertedouros
vazão
Difusores: Escala piloto
\u2022 Coagulantes
Sal de metal trivalente, geralmente alumínio ou ferro.
Sais de alumínio
Produz um floco ligeiramente pesado
A alcalinidade da água deve ser avaliada, pois é o íon hidroxila que irá reagir com o cátion 
alumínio, proveniente do sulfato de alumínio para formar o floco de hidróxido de alumínio.
Gel
Coagulante Fórmula mg/L
Sulfato de 
alumínio
Al2(SO4)3.18H2O 5 a 100
Sulfato férrico Fe2(SO4)3 8 a 80
Cloreto férrico FeCl3 .6H2O 5 a 70
Orgânico 
catiônico
Polímero 1 a 4
Esquema da coagulação de partículas coloidais no mecanismo de 
neutralização de carga
\u2022 Alcalinizantes
pH \u2013 importante no processo de coagulação
Para cada tipo de coagulante e água existe uma faixa ótima de pH \u2013
quantidade do coagulante é mínima e tratamento mais eficiente.
CaO, Ca(OH)2, NaOH, Na2CO3
Adição de água de cal: CaO + H2O Ca(OH)2
Ca(OH)2 \uf0e0 Ca
2+ 
(aq) + 2(OH) 
-
(aq)
Aglutinação das partículas coaguladas, através de agitação prolongada durante 
a qual elas se unem e aumentam de tamanho, tornando-se mais densas.
Finalidade da Floculação
Processo mecânico, fortemente dependente de agitação. Consiste 
no agrupamento e compactação das partículas coaguladas para a 
formação de flocos.
Finalidade da Floculação
Floculadores mecânicos
Palhetas
Turbina axial
Floculadores hidráulicos
partículas se agregam e se 
transformam em flocos
Floculador horizontal - Chicana
A água escoa a uma velocidade extremamente baixa de maneira que
a matéria suspensa sedimenta no fundo, permitindo a saída de uma
água relativamente clara.
Sedimentação ou decantação
Remoção de materiais sedimentáveis por ação da gravidade.
Meio poroso (filtro), em geral, areia sustentada por
camadas de seixos, sob as quais existe um sistema de
drenos (fundo dos filtros).
Filtração
Processo mecânico 
remoção de sólidos dissolvidos, coloidais 
ou em suspensão, através da passagem da 
água por um meio poroso 
Lenta: Para água bruta com
pouca turbidez, <50 UTN
(areia e cascalho) - Taxa: <
200x
Rápida: Períodos de
funcionamento maior,
águas coaguladas (areias
fina, grossa, e seixo de
granulometrias diferentes
e maiores que filtro lento.
Lento ou rápido??? Depende: Volume e da qualidade da água.
\uf0d8Filtração por membrana: Osmose reversa, nano e ultrafiltração. 
\uf0d8.
\u2022 Sedimentação de partículas sobre os grãos de areia;
\u2022 Floculação do partículas que estavam em formação, pelo 
aumento da possibilidade de contato entre elas;
\u2022 Formação de partícula gelatinosa na areia, promovida por
microorganismos que aí se desenvolvem (filtro lento).
Fenômenos que ocorrem durante a filtração
O carvão ativo, eficiente adsorvente também é usado para remover odor,