Resumo

A alcalinidade é um parâmetro de grande relevância no controle operacional das unidades de tratamento de água para abastecimento público, influenciando significativamente, por exemplo, na eficiência da coagulação. Os sais de ferro e alumínio, coagulantes mais comumente utilizados no Brasil, por possuírem caráter ácido ao serem adicionados na água, podem reagir com a alcalinidade natural e, se a mesma não for suficiente, reduzir o pH do meio a valores indesejáveis. De maneira distinta, o tanfloc, coagulante a base de tanino, não apresenta caráter ácido e sua prática não demanda o incremento de alcalinizantes, o que reduz os custos com produtos químicos. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo avaliar a influência de coagulantes inorgânicos (sulfato de alumínio e cloreto férrico) e orgânicos (tanfloc SL e tanfloc SG) nos valores da alcalinidade da água e no pH de coagulação a partir de ensaios de tratabilidade efetuados a nível de bancada. Os resultados indicaram que os coagulantes a base de tanino estudados não proporcionaram alteração significativa nos níveis de alcalinidade e pH da água. Já o sulfato de alumínio e o cloreto férrico foram responsáveis por decréscimos importantes na alcalinidade natural da água de estudo, principalmente para dosagens mais elevadas. Apesar das reduções dos níveis de alcalinidade, o valor do pH da água pôde ser manter praticamente inalterado, uma vez que a alcalinidade total apresentada pela água bruta foi suficiente para evitar a depreciação dos valores do pH do meio.

Introdução

A alcalinidade da água pode ser definida como sua capacidade de neutralizar ácidos (os íons H+), reagindo com os mesmos até um determinado valor de pH. Desta forma, a alcalinidade funciona como um agente tamponante, podendo evitar variações significativas no valor do pH (RITCHER, 2009).

Os principais íons constituintes da alcalinidade são: bicarbonato (HCO3-), carbonato (CO3-) e hidróxido (OH- ). Essas três formas manifestam-se em função do valor do pH. Para águas com pH na faixa de 4,4 a 8,3, a alcalinidade se dá em virtude de bicarbonatos, para o pH entre 8,3 e 9,4 predominam as formas de carbonatos e bicarbonatos e, entre os valores de pH superiores a 9,4, a alcalinidade ocorre por hidróxidos e carbonatos. Segundo Libânio (2010), a alcalinidade das águas naturais superficiais se dá, principalmente, apenas por bicarbonatos, em especial, cálcio e magnésio.

No campo da potabilização da água para consumo humano, a alcalinidade surge com uma função primordial para a ocorrência satisfatória da coagulação, evitando a queda acentuada do pH, principalmente quando os coagulantes aplicados são sais de ferro e alumínio, que possuem caráter ácido ao serem adicionados a água. Quando a alcalinidade natural da água a ser submetida as etapas de tratabilidade não é suficiente para impedir a depreciação do pH, é necessária a adição de um alcalinizante, como cal virgem ou hidratada, o que eleva os custos com produtos químicos (BERNARDO e PAZ, 2010). Sendo assim, é necessário intensificar a busca por coagulantes alternativos que, além de possuírem eficiência significativa na desestabilização dos colóides, não reajam de maneira significativa com a alcalinidade.

Como alternativa aos sais de ferro e alumínio, destacam-se os coagulantes orgânicos a base de tanino, este extraído da árvore Acácia-negra, que possuem eficiência na desestabilização dos coloides presentes na água, produzem lodo com menor volume e concentração do que o resíduo produzido pelos sais de alumínio e ferro (VAZ et al., 2010).

O tanfloc é o principal representante dos coagulantes a base de tanino, sendo um polímero catiônico que atua em sistemas coloidais, neutralizando cargas e formando pontes entre essas partículas, sendo este processo responsável pela formação dos flocos e consequente sedimentação. Além das características citadas nas assertivas anteriores, o tanfloc não possui caráter ácido quando adicionado na água, podendo não consumir a alcalinidade do meio e, consequentemente, proporcionar redução do pH.

Autores: Weruska Brasileiro Ferreiro; William de Paiva; Thiago Cabral Nepomuceno e Tarciana Ramos Diniz.