Tratamento da Água - Coagulação e Floculação

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Tratamento da Água 
 
Introdução 
Sabemos bem que a água é indispensável para a manutenção da vida em 
nosso planeta e é fundamental para o desenvolvimento da sociedade. Porém, 
conforme mostrado no texto “Tipos de poluição das águas”, esse recurso 
hídrico está sendo contaminado de diversas formas, o que pode transmitir 
doenças, como a cólera e o tifo. 
Independentemente da origem, quer sejam provenientes de rios, lagos e 
represas, quer venham de lençóis freáticos no subsolo, todas essas fontes de 
água estão propensas à poluição. É por isso que antes de ser encaminhada 
para as nossas casas, as águas desses mananciais passam primeiro pelas 
Estações de Tratamento de Água (ETAs). 
Cabe aqui ressaltar a diferença entre as ETAs e as ETEs (Estações de 
Tratamento de Esgoto). Conforme dito, nas ETAs, o tratamento feito é das 
águas doces encontradas na natureza que contêm resíduos orgânicos, sais 
dissolvidos, metais pesados, partículas em suspensão e micro-organismos. Essas 
águas tratadas são encaminhadas para as residências, indústrias e outros 
estabelecimentos para serem consumidas. Já nas ETEs, o tratamento feito é 
dos esgotos residenciais e industriais, sendo que, depois de tratada, essa água 
pode ser introduzida novamente nos rios e lagos sem causar grande impacto 
ambiental como causaria se fosse despejada diretamente sem o tratamento. 
Uma das etapas do processo de tratamento de água nas ETAs envolve a 
coagulação e a floculação. Nessas águas que serão tratadas existem 
impurezas cujas partículas são coloidais, isto é, possuem diâmetro médio entre 
1 e 1000 nm. Por serem pequenas, elas não se sedimentam (não se depositam 
no fundo do recipiente) sob a ação da gravidade. 
Coagulação 
 
Substâncias coagulantes são adicionadas na água com a finalidade de 
reduzir as forças eletrostáticas de repulsão, que mantém separadas as 
partículas em suspensão, as coloidais e parcela das dissolvidas. Desta forma, 
eliminando-se ou reduzindo-se a "barreira de energia" que impede a 
aproximação entre as diversas partículas presentes, criam-se condições para 
que haja aglutinação das mesmas, facilitando sua posterior remoção por 
sedimentação e/ou filtração. Os coagulantes mais utilizados são o sulfato de 
alumínio e o cloreto férrico, sais que, em solução, liberam espécies químicas 
de alumínio ou ferro com alta densidade de cargas elétricas, de sinal contrário 
às manifestadas pelas partículas presentes na água bruta, eliminando, assim, 
as forças de repulsão eletrostática originalmente presentes na água bruta. 
Por isso, é necessário acrescentar à água coagulantes químicos. Geralmente, 
aqui no Brasil, o coagulante utilizado é o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3). Mas 
há outros agentes químicos que podem ser utilizados com essa mesma função, 
como os sais de ferro (III) ou ainda polímeros orgânicos. Esses coagulantes são 
insolúveis na água e geram íons positivos (cátions) que atraem as impurezas 
carregadas negativamente nas águas. 
Quimicamente, podemos explicar assim: o sulfato de alumínio gera os 
seguintes íons na água: Al2(SO4)3 → 2 Al3+ + 3 SO42- 
Uma menor parte dos cátions Al3+ neutraliza as cargas negativas das 
impurezas presentes na água, e a maior parte deles interage com os íons 
hidroxila (OH-) da água, formando o hidróxido de alumínio: 
Al2(SO4)3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 +6 H+ + 3 SO42- 
Esse hidróxido de alumínio é um coloide carregado positivamente que 
neutraliza as impurezas coloidais carregadas negativamente que estiverem na 
água. Observe que há um excesso de H+, o que torna o meio ácido e pode 
impedir a formação do hidróxido de alumínio. Por isso, com o coagulante é 
adicionado à água também algum composto que aumente o pH (a 
alcalinidade) do meio, tais como as bases hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e 
hidróxido de sódio (NaOH), ou um sal de caráter básico, como o carbonato 
de sódio (Na2CO3), conhecido como barrilha. 
Assim, as partículas poluidoras desestabilizam-se e sofrem uma aglutinação, o 
que facilita a sua deposição ou aglomeração em flóculos. Podemos dizer 
então que a coagulação é um processo químico usado para desestabilizar 
partículas coloidais. 
Floculação 
 
Processo físico que promove a aglutinação das partículas já coaguladas, 
facilitando o choque entre as mesmas devido à agitação lenta imposta ao 
escoamento da água. A formação de flocos de impurezas facilitam sua 
posterior remoção por sedimentação sob ação da gravidade, flotação ou 
filtração. A floculação pode ocorrer por processos hidráulicos ou 
mecanizados. 
Na parte seguinte e complementar, chamada de floculação, a água é 
agitada fortemente por cerca de 30 segundos por um agitador mecânico, 
como o mostrado na figura a seguir, com a finalidade de aumentar a 
dispersão do coagulante. Depois o sistema é agitado lentamente, permitindo 
o contato entre as partículas. 
Esses flóculos formados são então encaminhados para outra etapa do 
tratamento, que é a sedimentação e a decantação, onde eles depositam-se 
no fundo dos tanques e são coletados. 
O processo coagulação/floculação é considerado um tipo de tratamento 
terciário de efluentes, pois emprega técnicas físico-químicas para a remoção 
de poluentes específicos. Infelizmente, essa é uma tecnologia de transferência 
do poluente da água para outro lugar, pois eles são transformados em 
resíduos sólidos, mas a poluição não é destruída. 
Resumo 
A etapa de coagulação é um processo unitário que 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. Também se utilizam 
produtos auxiliares conhecidos como polieletrólitos catiônicos, aniônicos ou 
não iônicos. A coagulação depende de fatores como temperatura, pH, 
alcalinidade, cor verdadeira, turbidez, sólidos totais dissolvidos, força iônica do 
meio, tamanho das partículas, entre outros parâmetros. 
A etapa de floculação ocorre imediatamente após a coagulação e consiste 
no agrupamento das partículas eletricamente desestabilizadas (coágulos), de 
modo a formar outras partículas maiores denominadas flocos, suscetíveis de 
serem removidos por decantação (ou flotação) seguido de filtração. A 
floculação torna-se favorecida em condições onde se tem uma agitação 
moderada, aumentando o contato entre as partículas formando flocos. Esses 
flocos apresentam massa específica superior à massa específica da água. 
Assim sendo, nesta etapa tem-se a remoção de cor e turbidez, carga 
orgânica, organismos patogênicos passíveis de coagulação, eliminação de 
algumas substâncias que conferem sabor e odor, entre outros.