Coagulação e Floculação

Sabemos bem que a água é indispensável para a manutenção da vida em nosso planeta e é fundamental para o desenvolvimento da sociedade. Porém, conforme mostrado no texto “Tipos de poluição das águas”, esse recurso hídrico está sendo contaminado de diversas formas, o que pode transmitir doenças, como a cólera e o tifo.

Independentemente da origem, quer sejam provenientes de rios, lagos e represas, quer venham de lençóis freáticos no subsolo, todas essas fontes de água estão propensas à poluição. É por isso que antes de ser encaminhada para as nossas casas, as águas desses mananciais passam primeiro pelas Estações de Tratamento de Água (ETAs).

Cabe aqui ressaltar a diferença entre as ETAs e as ETEs (Estações de Tratamento de Esgoto). Conforme dito, nas ETAs, o tratamento feito é das águas doces encontradas na natureza que contêm resíduos orgânicos, sais dissolvidos, metais pesados, partículas em suspensão e micro-organismos. Essas águas tratadas são encaminhadas para as residências, indústrias e outros estabelecimentos para serem consumidas. Já nas ETEs, o tratamento feito é dos esgotos residenciais e industriais, sendo que, depois de tratada, essa água pode ser introduzida novamente nos rios e lagos sem causar grande impacto ambiental como causaria se fosse despejada diretamente sem o tratamento.

Uma das etapas do processo de tratamento de água nas ETAs envolve a coagulação e a floculação. Nessas águas que serão tratadas existem impurezas cujas partículas são coloidais, isto é, possuem diâmetro médio entre 1 e 1000 nm. Por serem pequenas, elas não se sedimentam (não se depositam no fundo do recipiente) sob a ação da gravidade.

Por isso, é necessário acrescentar à água coagulantes químicos. Geralmente, aqui no Brasil, o coagulante utilizado é o sulfato de alumínio (Al₂(SO₄)₃). Mas há outros agentes químicos que podem ser utilizados com essa mesma função, como os sais de ferro (III) ou ainda polímeros orgânicos. Esses coagulantes são insolúveis na água e geram íons positivos (cátions) que atraem as impurezas carregadas negativamente nas águas.

Quimicamente, podemos explicar assim: o sulfato de alumínio gera os seguintes íons na água:

Al₂(SO₄)₃ → 2 Al³⁺ + 3 SO₄^2-

Uma menor parte dos cátions Al³⁺ neutraliza as cargas negativas das impurezas presentes na água, e a maior parte deles interage com os íons hidroxila (OH^-) da água, formando o hidróxido de alumínio:

Al₂(SO₄)₃ + 6 H₂O → 2 Al(OH)₃ +6 H⁺ + 3 SO₄^2-

Esse hidróxido de alumínio é um coloide carregado positivamente que neutraliza as impurezas coloidais carregadas negativamente que estiverem na água. Observe que há um excesso de H⁺, o que torna o meio ácido e pode impedir a formação do hidróxido de alumínio. Por isso, com o coagulante é adicionado à água também algum composto que aumente o pH (a alcalinidade) do meio, tais como as bases hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂) e hidróxido de sódio (NaOH), ou um sal de caráter básico, como o carbonato de sódio (Na₂CO₃), conhecido como barrilha.

Assim, as partículas poluidoras desestabilizam-se e sofrem uma aglutinação, o que facilita a sua deposição ou aglomeração em flóculos. Podemos dizer então que a coagulação é um processo químico usado para desestabilizar partículas coloidais.

Na parte seguinte e complementar, chamada de floculação, a água é agitada fortemente por cerca de 30 segundos por um agitador mecânico, como o mostrado na figura a seguir, com a finalidade de aumentar a dispersão do coagulante. Depois o sistema é agitado lentamente, permitindo o contato entre as partículas.

Agitador mecânico usado em floculação da água

Esses flóculos formados são então encaminhados para outra etapa do tratamento, que é a sedimentação e a decantação, onde eles depositam-se no fundo dos tanques e são coletados. O texto

Separação de misturas por decantação mostra do que se trata esse processo físico.

O processo coagulação/floculação é considerado um tipo de tratamento terciário de efluentes, pois emprega técnicas físico-químicas para a remoção de poluentes específicos. Infelizmente, essa é uma tecnologia de transferência do poluente da água para outro lugar, pois eles são transformados em resíduos sólidos, mas a poluição não é destruída.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química