Um rio que abastece uma cidade está contaminado com alguns metais pesados (dentre eles Pb, Cd e Zn ) devido a despejos industriais. Além dos metais, este rio também pode estar contaminado com matéria orgânica de origem desconhecida. Quais os processos de tratamento você sugere para a limpeza dessas águas?

Passo 1

O enunciado nos diz que um rio está contaminado com metais pesados Pb, Cd e Zn e também com matéria orgânica de origem desconhecida. O objetivo é propor um conjunto de etapas de tratamento que removam (1) metais dissolvidos e (2) matéria orgânica, garantindo que a água fique própria para abastecimento.

Passo 2

Ajuste de pH e precipitação química dos metais
Para remover metais pesados em solução, a técnica clássica é elevar o pH a valores típicos de 8,0–9,5, de modo a converter íons metálicos em hidróxidos pouco solúveis. Procedimento:
  • Dosar uma base (por exemplo, NaOH ou Ca(OH) 2) até o pH alvo.
  • Adicionar coagulante (ex.: sulfato de alumínio ou cloreto férrico) que auxilia na formação de flocos com os hidróxidos metálicos.
  • Promover mistura rápida (1–2 min) seguida de mistura lenta (15–20 min) para crescimento de flocos.

Passo 3

Decantação ou flotação dos flocos metálicos
Após a precipitação/coagulação, faz-se uma etapa de sedimentação (decantador) ou flotação por ar dissolvido (DAF) para retirar o lodo contendo Pb(OH)2, Cd(OH)2, Zn(OH)2. Isso elimina grande parte dos metais pesados em suspensão ou flocos.

Passo 4

Remoção de matéria orgânica por adsorção e filtração
Para a matéria orgânica de origem desconhecida, recomenda-se:
  • Filtros de areia ou leito multimídia para reter sólidos finos e parte da matéria orgânica.
  • Coluna de carvão ativado granulado (CAG) ou em pó (CAP), que adsorve compostos orgânicos remanescentes, cor, odor e subprodutos.

Passo 5

Processos avançados de oxidação (AOP)
Se ainda restarem moléculas orgânicas recalcitrantes, aplica-se AOPs, por exemplo:
UV/H2O2, O3, Fenton (Fe^2+/H2O2)
esses processos geram radicais OH^bul<=t de alta reatividade, degradando compostos orgânicos difíceis.

Passo 6

Polimento final e desinfecção
Para garantir qualidade microbiológica e remoção de traços finais de contaminantes:
  • Filtração em membranas (nanofiltração ou osmose reversa) se necessário remover íons residuais.
  • Desinfecção por cloração, cloro gás, hipoclorito ou radiação UV para eliminação de patógenos.

Resposta

Processo completo sugerido:
(a) Ajuste de pH e adição de coagulante para precipitar metais pesados;
(b) Decantação ou flotação para remoção dos hidróxidos metálicos;
(c) Filtração em areia/leito multimídia seguida de carvão ativado para matéria orgânica;
(d) Processo avançado de oxidação (UV/ H2O2, ozônio ou Fenton) para destruição de orgânicos recalcitrantes;
(e) Polimento opcional em membranas (NF/RO) e desinfecção final (cloro ou UV).

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