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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