Poluição e saneamento - Tratamento terciario

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Prof.ª Dr.ª Carole Silveira 
Aguas residuais 
Tratamento Terciário última etapa do processo 
de tratamento. 
 
 
Remove compostos que não foram removidos 
nas etapas anteriores ou para prover um 
tratamento adicional de determinado composto 
TRATAMENTO TERCIÁRIO 
Processo destinado à remoção de poluentes 
específicos (micronutrientes e patogênicos), além de 
outros poluentes não retidos nos tratamentos 
primário e secundário. 
 
• Geralmente utilizado quando se deseja obter 
efluente de qualidade superior 
 
• Conhecido também como “polimento” final 
Tratamento terciário: algumas tecnologias 
• Micro peneiramento 
• Adsorção 
• Oxidação química (POA) 
• Troca Iônica 
• Osmose reversa (ou 
inversa) 
• Cloração 
• Ultrafiltração 
• Eletrodiálise 
Antes de enteNder os POA’s, precisamos entender em mente: 
A oxidação química é o processo no qual elétrons são 
removidos de uma substância, aumentando o sei estado de 
oxidação. 
Reações envolvendo agentes oxidantes, tais como H2O2, O2, 
O3 ou KMnO4 (etc) são, geralmente, termodinamicamente 
espontâneas, mas cineticamente muito lentas 
Os processos oxidativos avançados (POA) são, em geral, 
caracterizados por uma particularidade química comum: 
aproveitam-se da reatividade elevada de radicais hidroxilas 
livres (OH•) para conduzir processos de oxidação, através 
do qual se pode mineralizar compostos orgânicos ou 
transformá-los em compostos menos reativos. 
A oxidação química é o processo no qual elétrons são 
removidos de uma substância , aumentando o seu estado de 
oxidação. 
Fenton (Fe2+ + H2O2) 
 
Ultravioleta (UV) 
 
Ozonólise 
 
H2O2/UV 
 
O3/H2O2 
O3/UV 
 
Fenton / UV 
 
TiO2/UV 
 
O3/UV/H2O2 
• Transferência de uma substância de uma solução 
para uma fase sólida. 
 
• Feita sem mudança química da substância (sem 
reação) - fisisorção. 
 
• Também pode ser feita uma adsorção química 
onde o adsorbato reage com uma substância 
previamente impregnada no adsorvente, através 
do compartilhamento ou troca de elétrons 
(quimisorção) 
ADSORÇÃO 
ADSORÇÃO 
• Carvão ativado: adsorvente mais utilizado. 
 
• Tratamento completo de um efluente ou aplicado 
para pré-tratamento de correntes a serem tratadas 
por outros processos, como osmose reversa, para 
melhorar tal tratamento e evitar incrustações nas 
membranas. 
 
• Também em pós-tratamentos como após algum 
tratamento biológico ou de correção de pH 
• Carvão ativado: preparado a partir de matérias 
primas carbonáceas: ossos, madeira, carvão 
mineral, coco, etc.. 
 
• Ativação térmica: desidratação, carbonização e 
aplicação de vapor (900˚C) 
ADSORÇÃO 
Carvão ativado granulado 
Filtro de carvão ETE 
Resinas de troca iônica são produtos sintéticos, que colocados 
na água, poderão liberar íons sódio ou hidrogênio (resinas 
catiônicas) ou hidroxila (resinas aniônicas) e captar desta 
mesma água, respectivamente, cátions e ânions, responsáveis 
por seu teor de sólidos dissolvidos, indesejáveis a muitos 
processos industriais. 
Troca Iônica 
Troca Iônica 
• Processo físico no qual os íons dissolvidos em um 
líquido ou gás interagem com íons sobre um meio 
sólido. 
 
• Íons do meio sólido estão associados a grupos 
funcionais 
 
• Meio sólido está imerso no líquido ou gás que se 
quer tratar. 
• Resinas: obtidas pela polimerização de vários 
compostos orgânicos • Resina catiônica - remove 
cátions: Zn2+, Ni2+, Mg2+, etc… 
 
• Resina aniônica - remove ânions: SO4 
2-, CrO4 
2-, 
etc… 
 
• Sentido das reações: depende da afinidade da 
resina pelos diversos íons em solução: 
seletividade da resina. 
Troca Iônica 
• Natureza e valência do íon 
 
• Tipo de resina (gel ou macro) 
 
• Grau de saturação 
 
• Concentração Iônica da solução 
aquosa 
 
• Força iônica 
Troca Iônica 
Seletividade depende: 
Coluna de troca iônica 
• Processos de separação com membranas: vem se 
tornando importantes como alternativas aos processos 
convencionais de separação nas indústrias químicas, 
farmacêuticas, biotecnologias, alimentos e de petróleo. 
 
• Diversos fatores contribuíram para o avanço científico e 
tecnológico dos PSM, ocorridos nos últimos 30 anos. 
Dentre eles: menor consumo energético em comparação 
aos processos de separação convencionais e a melhor 
qualidade das membranas 
Processos de Separação com Membranas 
Processos de Separação com Membranas 
• Uma fase é a alimentação enquanto outra é o 
permeado. 
 
• A separação ocorre porque a membrana tem a 
capacidade de transportar um componente, a 
partir da alimentação, mais eficientemente que 
qualquer outro componente presente na 
alimentação. 
Representação esquemática de duas fases 
separadas por uma membrana 
Processos de Separação com Membranas 
Inclui 
 
• Microfiltração 
 
• Ultrafiltração 
 
• Nanofiltração 
 
• Osmose Reversa 
 
• Eletrodiálise 
Processos de Separação com Membranas 
• Alta eficiência; 
 
• Poucas partes móveis; 
 
• Compactas e adequadas para uso em atividades 
com pouco espaço disponível; 
 
Vantagens Filtração com Membranas 
• Baixo fluxo; 
 
• Manutenção; 
 
• Sensíveis a mudança na corrente de alimentação; 
 
• Necessitam de produtos químicos para limpeza que 
precisam ser descartados; 
 
• Alto investimento inicial (custo tem diminuído); 
 
• “Fouling”. 
Desvantagens Filtração com Membranas 
É um fenômeno caracterizado por diversos processos que 
causam a diminuição do fluxo permeado e 
permanecem após cessada a operação do sistema: ƒ 
 
 
 bloqueio de poros; ƒ 
 adsorção; ƒ 
 desenvolvimento de microorganismos – biofouling; ƒ 
 formação de precipitados sobre a membrana – scaling; ƒ 
 formação de camada gel; 
Fouling 
 
Osmose: fluxo natural de transporte de um solvente através 
de membrana semi-permeável de uma solução diluída para 
uma concentrada, em consequência da diferença dos 
potenciais químicos dos dois lados da membrana. 
 
 
Fluxo osmótico: até atingir um novo equilíbrio, quando há 
igualdade dos potenciais químicos das soluções de ambos os 
lados da membrana - alcançada em razão de diferença de 
pressão existente entre os dois lados da membrana. 
OSMOSE REVERSA (ou Inversa) 
Princípios: 
 
• Permite a passagem de moléculas de água através de uma 
membrana, a qual impede a passagem das moléculas ou 
dos íons considerados poluidores. 
 
• Usada basicamente para reduzir salinidade. 
 
• Reduz também sílica e material orgânico coloidal com 
alto peso molecular 
 
• Não é normalmente aplicada sem pré-tratamento já que 
as membranas estão sujeitas à incrustação e entupimento. 
Durante a osmose reversa, até 99% dos solutos de baixo peso 
molecular como os sais ou moléculas orgânicas simples são 
retidos. Também podem ser isoladas bactérias, vírus e outros 
tipos de sólidos dissolvidos, purificando a água. 
Aplicações 
 
• O maior uso da osmose reversa é para a dessalinização da 
água do mar. Esse é um procedimento importante para 
solucionar o problema da falta de água potável em alguns 
locais do mundo. 
 
• Para realizar a dessalinização, exerce-se uma pressão 
superior a pressão osmótica natural, isso é alcançado 
através de motores. Assim, a membrana semipermeável 
retém o soluto, separando o sal da água. 
• Vale ressaltar que também são eliminados 
microrganismos da água, tornando a água pura. 
 
• A osmose reversa também é muito utilizada em 
indústrias. Dentre outras de suas aplicações estão: 
 
• Irrigação: os sais presentes na água são retidos, 
impedindo a acumulação dessas substâncias no solo; 
 
• Máquinas de hemodiálise: o processo filtra o sangue e 
retém as impurezas. 
 
• Fabricação de bebidas.