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Sulfetos são tóxicos, corrosivos e causam sérios
problemas de odores, sendo que sua toxicidade aumenta,
diminuindo o pH.
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Nas ETE’s, os sulfetos impedem a floculação e devem ser
removidos antes do sistema biológico.
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Os sulfetos são comumente encontrados em despejos
provenientes de curtumes (uso de sulfeto de sódio e cal
para desprender pêlos e outras partículas fibrosas):
Este processo é denominado BANHOS DE CALEIRO
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A concentração de sulfetos residuais fica em valor igual ou
superior a 50% do banho original.
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Lançamentos de altas concentrações de sulfetos nos
corpos d’água diminuição de OD, além de sua ação tóxica
(ação redutora).
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O tratamento de despejos contendo sulfetos pode ser
realizado por precipitação ou oxidação.
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Sendo que a mais utilizada é a oxidação devido vantagens
econômicas sobre a precipitação.
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A oxidação de sulfetos a tiossulfato é efetuada através da
introdução de ar em banhos residuais separados (sal de
manganês como catalisador).
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Reação:
S²¯ + O₂
S₂O₃²¯
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A oxidação pode ser realizada também através de oxidantes,
como o cloro, água oxigenada, ozônio, permanganato de potássio,
etc., porém o alto custo representa o maior inconveniente para
adoção destes.
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Na precipitação dos sulfetos podem ser utilizados sulfato ferroso e
aeração. O hidróxido férrico precipita (formado pela oxidação do
sulfeto de ferro), além das proteínas em suspensão, pelo
abaixamento do pH (6,0 e 6,5) ocasionado pelos produtos de
hidrólise do sulfato ferroso.
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O cloreto férrico também pode ser utilizado, com bons resultados.
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Estes reagentes precipitam sulfetos e promovem a coagulaçãofloculação dos sólidos coloidais e em suspensão.
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O dimensionamento do tanque para precipitação de sulfetos e
sólidos coloidais e em supensão segue os princípios da coagulaçãfloculação.
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Os cianetos alcalinos são oxidados por cloração por cloro
livre ou com solução hipoclorito de sódio, transformandose em cianato ou CO₂ e N₂.
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O cianeto é, pelo menos, cerca de mil vezes mais tóxico
que o cianato.
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O tanque deverá ficar sob agitação constante e o tempo
de reação até CO₂ e N₂ é de 60 minutos.
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O pH deve ser mantido acima de 10 (com adição de cal ou
de soda cáustica).
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Os cianetos são comumente encontrados em efluentes de
galvanoplastia, nas indústrias de cimentação, refinação de
ouro, plásticos, etc.
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Quando adicionados na água, ioniza-se formando íons muito
tóxicos.
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A toxidez aumenta com a elevação da temperatura e abaixamento
do pH.
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A oxidação do cianeto pode ser realizada também através de
ozônio ou com dióxido de cloro.
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Nos processos de oxidação de cianetos alcalinos com cloro, devese evitar pH abaixo de 10 para evitar formação de gases de cloreto
de cianogênio ou de ácido cianídrico (tóxicos e até letais).
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Os tanques são dimensionados conforme o tempo de detenção,
embora os tempos de reação sejam menores.
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Devem ser dotados de agitadores e possuírem sistemas de
medição de pH e do potencial de oxi-redução.
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Processo de separação em que a solução é submetida a um potencial
elétrico por dois eletrodos, ocasionando uma corrente elétrica de cátions
para o eletrodo negativo (catodo) e de ânions para o eletrodo positivo
(anodo).
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No interior da célula de eletrodiálise, há membranas seletivas de um só
tipo de íons, existindo membranas permeáveis apenas para cátions e
apenas para ânions.
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As membranas não deixam atravessar os íons de sinais aos delas, ou seja,
ânions não atravessam as negativas e cátions não atravessam as
positivas.
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A eficiência de remoção de sais dissolvidos aumenta com o número de
membranas instaladas e células em série.
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A alimentação com a solução se dá nos compartimentos centrais,
excluídos os compartimentos dos eletrodos e a saída pelo lado oposto a
entrada nos compartimentos de solução diluída, seguindo para a célula
subsequente.
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A eletrodiálise é utilizada
desmineralização de águas.
na
dessalinização
e
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Segundo Ramalho (1991), é um método prometedor na
eliminação de nutrientes inorgânicos de águas residuárias,
como P e N.
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Para evitar problemas de obstrução de membranas, é
necessário pré-tratamento, devendo ser removidos
sólidos em suspensão.
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A obstrução acarreta também redução da corrente
elétrica, aumentando a resistência (menor eficiência do
equipamento).
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Periodicamente, é necessário efetuar limpeza das
membranas, retirando o sistema de operação.
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O princípio da osmose reversa ou inversa consiste em aplicar uma
força bem superior à pressão osmótica no compartimento da
solução concentrada.
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Há uma inversão de fluxo devido à pressão exercida no
compartimento que contém solução concentrada, forçando a
passagem de solvente e retendo o soluto.
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É utilizada na dessalinização e desmineralização de águas.
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Sua utilização em águas residuárias industriais é muito restrita e,
geralmente, é necessário pré-tratamento. Na maioria dos casos,
são águas residuárias que contem grande concentração de sais
dissolvidos, como de salgueiras de couro.
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O pré-tratamento previne a obstrução da membrana, geralmente,
utiliza-se precipitação química, carvão ativado, filtração, etc.
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O rejeito é conduzido a um tanque de acumulação e evaporação.
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Os íons contidos nas águas residuárias podem ser
separados por um processo de troca iônica.
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O íon amônia, geralmente, é encontrado nos sistemas
biológicos de tratamento, provenientes da decomposição
da M.O nitrogenada, enquanto os outros íons são
encontrados em efluentes de acabamento de metais.
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O processo consiste na fixação, em uma superfície sólida
(fase estacionária), de íons que se trocam da solução de
outra espécie (fase móvel).
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Atualmente, são utilizadas resinas sintéticas, existindo
dois tipos de trocadores: os catiônicos e os aniônicos.
Trocadores catiônicos:
São capazes de reter cátions da solução, permutando-os
por íons de sódio ou de hidrogênio.
Na₂R + M²⁺
MR + 2Na⁺
H₂R + M²⁺
MR + 2H⁺
 R é a resina
 M²⁺ são os cátions (Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, etc.)
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Trocadores aniônicos:
São capazes de reter ânions da solução, permutando-se
por íons oxidrila.
R(OH)₂ + A²¯
RA + 2OH
 R é a resina
 A²¯ são ânions (SO²¯ , CrO²¯ , etc.) retidos da solução.
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As resinas perdem sua capacidade de troca, podem ser
regeneradas.
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Antes se faz a lavagem da coluna em contracorrente para retirar
os sólidos tanto para trocadores catiônicos como para aniônicos.
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O processo de regeneração gera um pequeno volume de líquido
com alta concentração de contaminantes que pode ser
recuperada. Caso não seja possível sua recuperação, o mesmo
deverá ser disposto adequadamente como resíduo perigoso.
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Quando na solução são encontrados cátions e ânions, utiliza-se
trocadores em série.
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No processo de galvanoplastia, a troca iônica poderá ser
empregada com vantagens econômicas, quando há recuperação e
reuso.
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Reações de regeneração:
Trocadores catiônicos
-Ciclo do sódio
MR + 2NCl
Na₂R + MCl₂
-Ciclo do hidrogênio
MR + 2HCl
H₂R + MCl₂
MR + H₂SO₄
H₂R + MSO₄
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Trocadores aniônicos
RA + 2NaOH
RA + 2NH₄OH
R(OH)₂ + Na₂A
R(OH)₂ + (NH₄)₂A
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Metais prioritários pela Environmental Protection Agency:
Arsênio, Cádmio, Cobre, Cromo, Chumbo, Mercúrio, Níquel e
Zinco.
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A toxicidez na água depende do grau de oxidação do íon metálico
e da forma em que se encontra, geralmente na forma iônica é a
mais tóxica, em alguns casos o organo-metal apresenta toxidez
muito maior do que a forma combinada.
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Quando encontrados nos efluentes industriais, devem ser
retirados antes do tratamento biológico, objetivando a inibição
dos microrganismos responsáveis pela oxidação da M.O ou antes
do lançamento nos corpos d’água.
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Alguns destes metais precipitam sob a forma de hidróxidos
(insolúveis) ou carbonatos, sendo removidos juntamente com o
lodo em decantadores.
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Processos Químicos Específicos e Tratamentos Terciários 1