Um rio que abastece uma cidade está contaminado com alguns metais pesados (dentre eles
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
,
e
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:
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)
) 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 ,
,
. Isso elimina grande parte dos metais pesados em suspensão ou flocos.
Após a precipitação/coagulação, faz-se uma etapa de sedimentação (decantador) ou flotação por ar dissolvido (DAF) para retirar o lodo contendo
Passo 4
Remoção de matéria orgânica por adsorção e filtração
Para a matéria orgânica de origem desconhecida, recomenda-se:
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:
Se ainda restarem moléculas orgânicas recalcitrantes, aplica-se AOPs, por exemplo:
esses processos geram radicais
de alta reatividade, degradando compostos orgânicos difíceis.
Passo 6
Polimento final e desinfecção
Para garantir qualidade microbiológica e remoção de traços finais de contaminantes:
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/ , ozônio ou Fenton) para destruição de orgânicos recalcitrantes;
(e) Polimento opcional em membranas (NF/RO) e desinfecção final (cloro ou UV).
(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/
(e) Polimento opcional em membranas (NF/RO) e desinfecção final (cloro ou UV).