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Coagulação e Floculação

Química

A coagulação/floculação é uma das etapas do tratamento de água. Nesse processo, partículas muito pequenas são desestabilizadas por coagulantes e agregadas para que possam decantar.
Tanque em estação de tratamento de água onde está sendo aplicado o processo de floculação dos efluentes
Tanque em estação de tratamento de água onde está sendo aplicado o processo de floculação dos efluentes
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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:

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Al2(SO4)3 2 Al3+ + 3 SO42-

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 SO42-

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
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

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Coagulação e Floculação"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/coagulacao-floculacao.htm>. Acesso em 16 de dezembro de 2018.

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