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Aula 4: Química das Águas Parte 3a
Purificação de águas:Tratamento de Água para abastecimento
Química Ambiental- 1 semestre 2016
Taimara Polidoro Ferreira
Departamento de Química- UFJF
Importância da água
Água
Fonte de vida
Funcionamento e manutenção do
corpo
Irrigação na agricultura
Funcionamento dos ecossistemas
Produção industrial
Geração de energia
Formação de chuva e
umidade do ar
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Disponibilidade
70 % da superfície do planeta são constituídos de água
2,5 % é de água doce
Dos 2,5 %, 98% são de águas subterrâneas
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Água no mundo
10 % abastecimento público 23 % para indústria 67 % Agricultura
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Água no Brasil
Brasil Privilegiado
12 % do total mundial
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Política do descaso
1/3 da população mundial não tem acesso a água tratada
82,5 % dos brasileiros tem acesso à água tratada
37% da água tratada é perdida
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Tratamento da água
Toda água deve ser tratada?
Depende da finalidade para qual a água se destina
Água para abastecimento deve ser tratada
Fontes potáveis Processo de desinfecção
Fontes não potáveis Estação de tratamento de água (ETA)
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Fontes de água para abastecimento
Águas superficiais: Águas que se acumulam na superfície e ao escoarem formam os lagos, rios, riachos (principais fontes de água potável), porém são mais expostas à poluição.
Águas subterrâneas: São águas que penetram no solo e formam os lençóis freáticos e as águas continentais.
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Estação de tratamento de água (ETA)
Legenda: 1- Represa 2-Captação e bombeamento 3- Pré-cloração/ Pré alcalinização/ coagulação 4- Floculação 5- Decantação 6- Filtração 7-Cloração/Fluoretação 8- Reservatório 9- Distribuição 10- Rede de distribuição 11- Cidade
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Etapas do tratamento da água
Captação e bombeamento
A água passa por um sistema de grades que impede a entrada de elementos macroscópicos grosseiros no sistema. Após a captação, a água é bombeada para as estações de tratamento da água.
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Etapas do tratamento da água
Pré-cloração
Adição de cloro assim que a água chega à estação para facilitar a retirada de matéria orgânica e metais.
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Pré-alcalinização
Adição de cal ou soda à água para ajustar o pH aos valores exigidos para as fases seguintes do tratamento.
Etapas do tratamento da água
Coagulação
Adição de sulfato de alumínio, cloreto férrico ou outro coagulante, seguido de uma agitação violenta da água para provocar a desestabilização elétrica das partículas de sujeira, facilitando sua agregação.
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Al2(SO4)3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 6H+ + 3SO42-
Etapas do tratamento da água
Floculação
É o processo onde a água recebe uma substância química. Este produto faz com que as impurezas se aglutinem formando flocos para serem facilmente removidos.
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Etapas do tratamento da água
Decantação
Na decantação, como os flocos de sujeira são mais pesados do que a água caem e se depositam no fundo do decantador.
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Etapas do tratamento da água
Filtração
Nesta fase, a água passa por várias camadas filtrantes onde ocorre a retenção dos flocos menores que não ficaram na decantação. A água então fica livre das impurezas. Estas três etapas: floculação, decantação e filtração recebem o nome de clarificação. Nesta fase, todas as partículas de impurezas são removidas deixando a água límpida. Mas ainda não está pronta para ser usada. Para garantir a qualidade da água, após a clarificação é feita a desinfecção.
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Etapas do tratamento da água
Cloração
A cloração consiste na adição de cloro. Este produto é usado para destruição de microorganismos presentes na água.
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Fluoretação A fluoretação é uma etapa adicional. O produto aplicado tem a função de colaborar para redução da incidência da cárie dentária.
Considerações sobre o tratamento da água
(desinfecção)
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A desinfecção ocorre para assegurar que a água esteja livre de microorganismos patogênicos
Cloração Mais utilizado
Os processos utilizados tem vantagens e desvantagens
Desinfecção com cloro
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O gás cloro reage quase completamente com a água formando o ácido hipocloroso:
Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-
Em pH mais alcalinos, o ácido hipocloroso se dissocia, gerando os íons H+ e OCl-:
HOCl H+ + OCl-
Desvantagem: o cloro reage com substâncias orgânicas presentes na água produzindo trialometanos (THM): CHX3 (X = cloro, bromo ou uma combinação de ambos)
Desinfecção com cloro
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Outra desvantagem Se a água contém fenol ou um derivado, o cloro substitui facilmente os átomos de hidrogênio do anel para dar lugar a fenóis clorados que além do gosto e odor ofensivos, são tóxicos!!!!
Troca-se cloro por dióxido de cloro, quando a água bruta está contaminada com fenóis
ENTRETANTO, o uso do ClO2
. não é uma cloração propriamente
Reação de obtenção Obtenção a partir de clorito:
ClO 2- ClO2
.
+ e- (realizada in situ)
Desinfecção com dióxido de cloro
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Desvantagens na utilização de dióxido de cloro •Assim como o ozônio, não pode ser estocado (explosivo) sendo gerado in situ • “Pequenas” frações de dióxido de cloro são convertidas em íons ClO2
- e ClO3
- cuja presença RESIDUAL na água final pode causar problemas
Vantagens na utilização de dióxido de cloro •O dióxido de cloro não é um agente de cloração: geralmente não introduz átomos de cloro nas substâncias com as quais reage •Oxida a matéria orgânica formando quantidades muito menores de subprodutos orgânicos tóxicos que quando é usado cloro molecular
Outros tipos de desinfecção
Ozônio:
• Poderoso agente oxidante
• Mais rápido que o cloro na inativação das bactérias
• Não produz toxinas
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Outros tipos de desinfecção
Ultravioleta UV
• Substitui o cloro e o ozônio na desinfecção da água
• Mais utilizado na Europa e Estados Unidos
• Na desinfecção ocorre uma redução na concentração de patógenos para níveis não infecciosos, podendo atingir vários níveis de redução.
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Tratamento da linha sólida
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Desidratação Mecânica de Lamas - As águas residuais resultantes de lavagem dos filtros, assim como as lamas provenientes do processo de decantação, são encaminhadas para a desidratação mecânica de lamas e transportadas para um destino final adequado.
Referências
• http://brasildasaguas.com.br/educacional/a-importancia-da-agua/
• http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=3860
• http://cantinhodosaber.webnode.pt/products/a%20import%C3%A2ncia%20da%20agua%20para%20os%20seres%20vivos/
• http://www.conews.com.br/um-terco-da-populacao-mundial-nao-tem-acesso-agua-tratada-diz-onu/
• http://www.tratabrasil.org.br/saneamento-no-brasil
• http://www.pensamentoverde.com.br/meio-ambiente/o-que-sao-aguas-superficiais/
• http://site.sabesp.com.br/uploads/file/asabesp_doctos/Tratamento_Agua_Impressao.pdf
• http://www.saaelajinha.com.br/etapas-de-tratamento-de-agua-eta-/
• BAIRD, C.,Química Ambiental, Bookman, 2002
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