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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
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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.
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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-
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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.
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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
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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)
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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)
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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
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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.
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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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