OPERAÇÕES UNITÁRIAS NA ANÁLISE DA ÁGUA

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OPERAÇÕES UNITÁRIAS NA ANÁLISE DA ÁGUA
 água 
	A água encontra-se disseminada em toda a biosfera, formando os oceanos, os mares, os lagos, os rios e os aquíferos subterrâneos (águas do subsolo). Ela se encontra, ainda, na constituição dos seres vivos, na atmosfera corno vapor ou como gotículas nas nuvens e também faz parte da estrutura de vários minerais, como água de constituição, de cristalização ou apenas como umidade.
Parâmetros de Análise da Água
	O conhecimento das características físico-químicas e bacteriológicas da água define o tipo de tratamento que será utilizado para que se alcance o padrão pré-estabelecido (potável, para uso industrial, efluentes, etc.). Assim, podemos analisar uma amostra de água do ponto de vista físico, químico e bacteriológico.
Turbidez
	característica da água que se deve devida à presença de partículas suspensas com tamanho variável: desde suspensões grosseiras aos colóides, dependendo do grau de turbulência (turbidez acima de 5 ppm torna a água insatisfatória para potabilidade).
Cor
	presença de substâncias dissolvidas ou em suspensão, dependendo da quantidade e da natureza do material, provoca Cor. 
Matéria orgânica, proveniente de vegetais (húmus e taninos) em decomposição, quase sempre resulta em cor nas águas. Essa pode ser causada também por minerais naturais de ferro e manganês. Despejos industriais (mineração, papel e celulose, alimentos etc.) causam cor na água em geral.
Sabor e Odor
	Para fins de tratamento de água, o sabor e o odor devem ser inobjetáveis (devem estar ausentes).
Condutividade Elétrica
	A condutividade elétrica é proporcional à quantidade de sais dissolvidos na água. Sua determinação permite obter urna estimativa rápida do conteúdo de sólidos de uma amostra .
Alcalinidade das Águas
	Alcalinidade da água é uma medida da sua capacidade de neutralizar ácidos ou absorver íons hidrogênio sem mudança significativa do pH. As principais fontes de alcalinidade em águas são pela ordem: bicarbonatos (HC03-), carbonatos (C032-) e hidróxidos (0H-). 
Matéria Orgânica
	A matéria orgânica biodegradável é encontrada mais comumente nas chamadas "águas poluídas", principalmente contaminadas com descargas oriundas de esgotos ditos "domésticos", podendo ser formadas principalmente de carboidratos, proteínas e gorduras. O teor de matéria orgânica define, muitas vezes, o tipo de tratamento a ser empregado nos efluentes.
Dureza
	Uma água é dita dura quando contém grande quantidade de sais de Ca e Mg nas formas de bicarbonatos, sulfatos, cloretos e nitratos. Os íons do ferro e do estrôncio podem, em menor grau, causar a dureza.
Ferro e Manganês
	O ferro, muitas vezes associado ao manganês, confere à água sabor amargo adstringente e coloração amarelada e turva, decorrente da sua precipitação quando oxidado. A forma mais comum em que o ferro solúvel é encontrado em águas é como bicarbonato ferroso Fe(HC03)2. Está presente, nesta forma, em águas subterrâneas profundas, limpas e incolores, que, em contato com o ar, oxidam-se, turvando, e sedimentam na forma de um depósito marrom-avermelhado. 
Sólidos Totais Dissolvidos (Cloretos, Sulfatos, Etc.)
	Os sais diluídos (cloretos, bicarbonatos, sulfatos e outros em menor proporção) formam o conjunto total dos sólidos dissolvidos na água. Eles podem conferir sabor salino e propriedades laxativas à água. 
O teor de cloretos, por exemplo, é um indicador de poluição das águas naturais por esgotos domésticos. O limite máximo de cloretos em águas para consumo humano não deve ultrapassar os 250 mg/L, (250 ppm).
Oxigênio Dissolvido
	O conteúdo de oxigênio dissolvido nas águas superficiais depende da quantidade e do tipo de matéria orgânica biodegradável que a água contenha. A quantidade de 02 que a água pode conter é pequena, devido à sua baixa solubilidade (9,1 ppm a 20"C).
Demanda de Oxigênio 
	Os compostos orgânicos presentes na água podem ser oxidados biológica e quimicamente, resultando em compostos finais mais estáveis, como CO2, NO3- e H2.
Acidez
	A maioria das águas naturais e dos esgotos domésticos é tamponada por um sistema composto por dióxido de carbono e bicarbonatos (HCO3-). A acidez devida ao CO, está na faixa de pH de 4,5 a 8,2, enquanto que a acidez por ácidos minerais fortes, quase sempre devida a esgotos industriais, ocorre geralmente em pH abaixo de 4,5. A acidez é expressa em termos de ppm (mg/L) de CaCO3.
pH
	Nas estações de tratamento de águas, são várias as unidades cujo controle envolve as determinações de pH. A coagulação e a floculação que a água sofre inicialmente é um processo unitário dependente do pH; a desinfecção pelo cloro é outro desses processos.
O pH é padrão de potabilidade, e as águas para abastecimento público devem apresentar valores entre 6 e 9,5, de acordo com a Portaria 518/04 do Ministério da Saúde.
Pesquisa de coliformes
tratamento de água
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	O processo de tratamento de água é requerido para muitas atividades econômicas, como também, para tarefas do cotidiano, assim, a água que será consumida deve passar pelo processo de tratamento. Tal procedimento requer diversas etapas, que devidamente assistidas, garantem a qualidade da água.
De modo geral, o tratamento de água ocorre pela na remoção de partículas suspensas e coloidais, matéria orgânica, micro-organismos e outras substâncias possivelmente deletérias à saúde humana presentes nas águas. (BOTERO, 2009). 
Operações unitárias
Coagulação;
Floculação;
Decantação;
Filtração;
Correção do pH; 
Desinfecção;
 Fluoretação.
Clarificação
	Este processo, que é compreendido pelas operações unitárias de coagulação, floculação, decantação e filtração, os parâmetros turbidez e cor da água são reduzidos através da remoção de partículas em suspensão, coloidais e dissolvidas com a finalidade de atender os padrões de potabilidade.
Coagulação ou Floculação
	Muitas das impurezas contidas na água são de natureza coloidal, ou seja, ficam dispersas uniformemente, não sofrendo sedimentação pela ação da gravidade. Esse fenômeno pode ser explicado pelo fato de as partículas possuírem a mesma carga elétrica e, portanto, sofrerem repulsão mútua. Isso impede que elas aproximem-se e choquem-se, formando aglomerados de dimensões maiores que poderiam precipitar naturalmente. 
Para resolver o problema, adicionam-se os chamados coagulastes químicos, que neutralizam a carga elétrica das partículas, promovendo a colisão entre elas, num processo denominado coagulação ou floculação (formação de aglomerados de impurezas de natureza coloidal).
	Os principais coagulantes disponíveis no mercado para o tratamento de água são: sulfato de alumínio, cloreto férrico, hidroxicloreto de alumínio e sulfato férrico.
O sulfato de alumínio é o agente coagulante mais utilizado, sendo um pó de cor branca que, quando em solução, encontra-se hidrolisado.
Em águas com baixa alcalinidade, é necessária a utilização de agentes alcalinizantes simultaneamente ao uso do sulfato de alumínio, de modo a corrigir a alcalinidade e favorecer a ação do coagulante.
Em resumo, o hidróxido de alumínio, produzido pela hidrólise do sal de alumínio, promove a aglutinação das partículas em suspensão ou em dispersão coloidal, facilitando sua deposição sob a forma de flocos.
	Para que haja uma distribuição uniforme das substâncias adicionadas durante a floculação (coagulante e alcalinizante), a água é submetida a urna forte agitação na entrada do floculador, provocada por agitadores mecânicos ou por uma série de chicanas (saliências existentes nas paredes do floculador) dispostas de tal modo que obrigam a água a mudar constantemente de direção, descrevendo uma trajetória em ziguezague. 
Decantação
	A água contendo os flocos formados pela ação do coagulantes segue diretamente para decantadores ou tanques de sedimentação. São tanques de cimento por meio dos quais a água desloca-se lentamente, chegando a ficar retida durante cerca de quatro horas, tempo suficiente para que os flocos formados — compostos de lama,argila e microrganismos — se sedimentem, uma vez que apresentam densidade maior que a da água.
O material sedimentado acumula-se no fundo do tanque, formando um lodo gelatinoso, que periodicamente é removido pela parte inferior para que não comprometa a boa qualidade da água.
Filtração
	A água, praticamente isenta de flocos e de partículas em suspensão, transborda do decantador para tanques menores e menos profundos: os chamados filtros rápidos de leito poroso. Esses filtros são constituídos de uma camada de areia, de aproximadamente 75 cm de altura, depositada sobre uma camada de cascalho, com cerca de 30 cm de altura, que, por sua vez, pousa sobre uma base de tijolos especiais dotados de orifícios drenantes.
A água nesta etapa é depositada sobre o leito filtrante e atravessa os poros da camada de areia, nos quais as impurezas ficam retidas. Embora esses poros sejam relativamente grandes, são capazes de reter a maior parte das partículas suspensas, inclusive as formadas por bactérias com alguns micrômetros de comprimento. A explicação para esse fato é que em torno dos grãos de areia forma-se uma película de matéria gelatinosa, geralmente de origem biológica, que retém as impurezas da água, No entanto, com o passar do tempo, tanto essa gelatina como as impurezas que ela fixou vão obstruindo os poros da areia, dificultando a passagem da água.
Desinfecção
	A maioria das partículas em suspensão, incluindo as bactérias, fica retida nas etapas de decantação e de filtração; no entanto, sempre resta uma pequena porcentagem de microrganismos patogênicos para serem eliminados. Além disso, há a necessidade de se manter certa concentração de urna substância desinfetante em toda a rede de água. Assim, após sofrer filtração e sedimentação, a água é desinfetada em tanques de dotação, que realizam a desinfecção biológica, usando, na maior parte das vezes, cloro gasoso, que elimina os microrganismos, principalmente os patogênicos.
Fluoretação
	A etapa final do tratamento dá-se pela adição de compostos fluorados à água, que serve para diminuir a incidência de cárie dental. Concentrações ótimas de flúor na água potável, geralmente na faixa de 0,8 a 1,2 mg/L, reduzem as cáries dentárias a um mínimo, sem causar fluorose sensível. 
Os compostos de flúor empregados na fluoretação são o ácido flúor silicico H2SiF6, fluorsilicato de amônia - (NH4)2SiF6, fluorsilicato de sódio – Na2SiF6( e fluoreto de sódio - NaF.
Vídeo
REFERÊNCIAS
Francisco, A . A .; Pohlmann, P . H . M .; Ferreira, M . A .; TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS PARA ABASTECIMENTO HUMANO: UMA ABORDAGEM TEÓRICA DOS PROCESSOS ENVOLVIDOS E DOS INDICADORES DE REFERÊNCIA. Ibiporã/PR, II Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental .
Gauto, M . a .; Rosa, G . r . ; processos e operações unitárias da indústria química . Rio de Janeiro: Editora Ciência Moderna Ltda., 2011