ÁGUA Fundamentos Caracterização Impurezas Classificações Legislação aplicada Tratamentos

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Mirela Sacramento Pacheco
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1 Disciplina: Água e Efluentes Industriais Prof.: Sávio Pereira ÁGUA Fundamentos Caracterização Impurezas Classificações Legislação aplicada Tratamentos

2 FUNDAMENTOS SOBRE ÁGUA

3 FUNDAMENTOS SOBRE ÁGUA Dados importantes sobre a água: Substância mais abundante no planeta; Presente nos estados sólido, líquido e gasoso; Média de 70% da matéria viva (homem); Alguns animais aquáticos até 98%.

4 FUNDAMENTOS SOBRE ÁGUA Ocorrência na natureza: Mares e oceanos 97,4% (água salgada); Geleiras 2% (água doce imobilizada ); Aquíferos 0,6% (águas doces e salobras); Águas subterrâneas 0,5959%; Águas superficiais 0,0140%; Vapor d água 0,001%

5 CICLO HIDROLÓGICO

6 CICLO HIDROLÓGICO Movimentação da água na terra; Essencial para a vida na terra; Fenômenos envolvidos evaporação, condensação e precipitação; Fatores associados: pressão, temperatura, ventilação...

7 CICLO HIDROLÓGICO Capacidade de solubilização da água; Incorporação de substâncias na água nesse ciclo: gases, sais, ácidos, orgânicos, microrganismos etc.; Criação e manutenção de mananciais.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES DA ÁGUA

Henry Cavendish (queima de hidrogênio em

incolor, inodoro e insípido (características bem

solubilização de substâncias diversas); Versátil

8 COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES DA ÁGUA Fórmula molecular: H 2 O; Descoberta em 1879 por Henry Cavendish (queima de hidrogênio em presença do oxigênio); Substância polar; Líquido incolor, inodoro e insípido (características bem difundidas); Solvente universal (alta taxa de solubilização de substâncias diversas); Versátil em aplicações (matéria-prima, consumo, insumo industrial, etc.).

IMPUREZAS DAS ÁGUAS NATURAIS Baseados no diâmetro das partículas das espécies presentes: Em suspensão algas protozoários, areia, argila, resíduos domésticos e industriais; Qualidade da água depende

9 IMPUREZAS DAS ÁGUAS NATURAIS Baseados no diâmetro das partículas das espécies presentes: Em suspensão algas protozoários, areia, argila, resíduos domésticos e industriais; Qualidade da água depende das impurezas presentes; Impurezas conferem as características químicas, físicas e organolépticas. Em estado coloidal corantes vegetais, sílica, vírus, outras substâncias coloidais; Em dissolução sais de cálcio e magnésio (bicarbonatos, carbonatos, sulfatos), óxidos de ferro e manganês, outros sais e compostos orgânicos, gases diversos etc.

10 São parâmetros que informam a qualidade da água. Principais parâmetros: ph Dureza Acidez Alcalinidade Sólidos Cloretos Condutividade elétrica Elementos e compostos especiais Gases dissolvidos

11 ph parâmetro aplicado a águas potáveis, industriais ou residuárias. Espécie a ser medida: H + de forma direta ou indireta. Medição simples: papel de ph ou peagâmetro (potenciômetro). Intervém em etapas do tratamento (coagulação, abrandamento, desinfecção); Influencia no controle da corrosão; Águas com ph baixos agressivas; Padrão de potabilidade no Brasil ph entre 6,5 e 8,5; Água boa para ingestão ph 5,5 8,0

12 Dureza parâmetro aplicado a águas potáveis ou industriais. Espécies a serem medidas: sais de cálcio e magnésio e outros similares (nas formas de bicarbonatos e carbonatos e outros ânions). Medição simples: volumetria de complexação. Águas potáveis admite valores altos de dureza (500mg/L) típicos de águas duras; Dureza temporária (bicarbonatos ou carbonatos) ou permanente (outros ânions); Reconhecimento prático redução de espuma por precipitação do sabão; Água dura desagradável ao paladar, deposita sais em equipamentos, perigos de explosão em caldeiras.

13 Acidez parâmetro aplicado a águas potáveis ou industriais. Espécies a serem medidas: gases ácidos, especialmente CO 2 e H 2 S. Medição simples: volumetria de neutralização Pode ocorrer em águas superficiais ou subterrâneas; Capacidade de neutralizar soluções alcalinas; Interligada aos parâmetros de ph e alcalinidade; Formada por solubilização de impurezas diretas ou decomposição.

14 Alcalinidade parâmetro aplicado a águas potáveis ou industriais. Espécies a serem medidas: ânions bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos. Medição simples: volumetria de neutralização Pode ocorrer em águas superficiais, subterrâneas e industriais; Capacidade de neutralizar soluções ácidas (inverso da acidez); Interligada aos parâmetros de ph e acidez (comum ph acima de 7,0); Origem natural ou antrópica - impurezas diretas de solubilização ou de oxidação ou adicionadas intencionalmente (hidróxidos).

15 Sólidos parâmetro aplicado a águas potáveis ou industriais. Espécies a serem medidas: espécies insolúveis ou solúveis; voláteis ou fixas. Medição simples: sedimentação, filtração ou gravimetria pós estufa ou mufla. Comum em águas superficiais brutas e industriais residuárias; Águas com altos teores de sólidos - dispersos ou solúveis são inviáveis para uso potável ou industrial; Classificação totais, minerais ou fixos, orgânicos ou voláteis, em suspensão ou filtráveis e não filtráveis, coloidais, dissolvidos necessidade de cada água a ser usada.

16 Cloretos parâmetro aplicado a águas potáveis ou industriais. Espécie a ser medida: ânion cloreto (Cl - ) Medição simples: volumetria de precipitação. Comum em águas superficiais brutas e residuárias domésticas ou industriais; Águas com altos teores de cloretos corrosividade elevada e gosto desagradável; Consumo animal pode atingir valores de até 4000 ppm; Consumo humano entre 150 e 250 mg/l

17 Condutividade elétrica parâmetro aplicado a águas potáveis ou industriais. Espécies a serem medidas: eletrólitos diversos associados. Medição simples: condutivímetro (corrente elétrica) Aplicada para todos os tipos de águas; Águas com altos valores corrosividade elevada, gosto desagradável; Consumo recomendado águas com baixas condutividades (até 100 μs/cm) Associada a outros parâmetros acidez, sólidos, dureza, alcalinidade etc.

18 Elementos e compostos químicos especiais. Principais: Ferro Manganês Sódio Flúor Nitratos Fósforo (Fosfatos) Sulfatos

19 Elementos e compostos químicos especiais. Ferro Origem natural ou industrial; Presente em duas formas iônicas Fe 2+ e Fe 3+ ; Pode ser oxidado na água; Indesejável em águas potáveis (até 0,3 mg/l); Inconveniente em alguns processos industriais.

20 Elementos e compostos químicos especiais. Manganês Em águas naturais ocorre em duas formas Mn 2+ (solúvel) e Mn 4+ (insolúvel); Semelhante ao ferro em comportamento; Menos comum em águas naturais; Limite em água potáveis 0,1 mg/l..

21 Elementos e compostos químicos especiais. Sódio Comum em águas salinas e salobras; Está associado comumente a cloretos; Em águas doces eleva alcalinidade; Limite em águas potáveis 200 mg/l.

22 Elementos e compostos químicos especiais. Flúor (Fluoretos) Geralmente adicionados em águas potáveis para prevenção de cáries; Forma mais comum - fluoretos; Teores entre 0,5 e 1,0 ppm são benéficos; Acima de 4 ppm pode causar fluorose (fetos); Limite em águas potáveis 1,5 mg/l (fluoretos).

23 Elementos e compostos químicos especiais. Nitrogênio (Nitratos) Várias formas nas águas naturais; Formas químicas mais comuns: molecular (N 2 ), orgânico, amônia (NH 3 ) ou amoniacal (NH 4+ ), nitrito (NO 2- ) e nitrato (NO 3- ). Indispensável aos vegetais (macronutriente); Proporciona o processo de eutrofização; Nas formas amoniacal eleva o ph da água; Consome oxigênio da água em oxidação de nitritos em nitratos; Limite em águas potáveis 10 mg/l (nitratos).

24 Elementos e compostos químicos especiais. Fósforo (Fosfatos) Macronutriente dos vegetais; Provoca a eutrofização em mananciais; Formas mais comum em águas fosfatos (solubilidade aumentada); Origem natural ou despejos domésticos ou industriais; Parâmetro muito usado em caracterização de águas residuárias.

25 Elementos e compostos químicos especiais. Enxofre (Sulfatos) Enxofre pode ocorrer em águas nas formas de sulfito (instável) e sulfato (estável); Pode favorecer a produção de H 2 S; Origem similar aos fosfatos; Parâmetro muito comum em projetos de rede coletoras e tratamento de esgotos; Limite em águas potáveis 250 mg/l (sulfatos)

26 Gases dissolvidos mais comuns. Oxigênio livre Principais: Vital para organismos vivos; Prejudicial em águas industriais (caldeiras). Dióxido de carbono Pode ser formado nas águas naturais por decomposição de bicarbonatos e carbonatos; Prejudicial em águas industriais (caldeiras); Baixa o ph das águas formando ácido carbônico. Gás sulfídrico Indesejável em águas potáveis e industriais

27 PADRÕES DE POTABILIDADE DA ÁGUA Padrões de potabilidade limites de tolerância das substâncias presentes na água de modo a garantir-lhe as características de água potável. Padrões: físicos, químicos, bacteriológicos e organolépticos Portaria 518/2004 Ministério da Saúde Dispositivo legal para potabilidade da água.

28 PADRÕES DE POTABILIDADE DA ÁGUA

29 PADRÕES DE POTABILIDADE DA ÁGUA

30 PADRÕES DE POTABILIDADE DA ÁGUA

31 Tratamentos da água Seqüência de operações conjuntas para melhorar suas características organolépticas, físicas, químicas e bacteriológicas a fim de que se torne adequada ao consumo humano ou para alguma aplicação industrial.

32 Tratamentos da água Operações unitárias envolvidas: Captação Gradeamento Aeração Clarificação Filtração Desinfecção Adição de Produtos Químicos Abrandamento Desmineralização Desaeração

33 Pausa didática fim da aula de hoje. Por enquanto, ficamos por aqui. Sugestão para as próximas aulas: Leitura do texto da apostila e da portaria 518/2004 do Ministério da Saúde. Consulta e leitura da Resolução do Conama 357/2005. Contato com o professor: professor.savio@yahoo.com.br

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