Reações Dependentes do pH em ETA/ETE's

O pH exerce controle direto sobre a eficiência de remoção de contaminantes em ETA e ETE. Diferentes processos operam em faixas específicas de pH, e desvios prejudicam a formação de compostos removíveis ou inibem atividade microbiana. 

Apresentaremos as principais reações altamente dependentes do pH. Confira as reações, os processos envolvidos, os contaminantes removidos e a faixa de pH recomendada para cada uma delas nas imagens. Confira também os mecanismos de cada reação abaixo:

1. COAGULAÇÃO COM SAIS METÁLICOS (Sulfato de Alumínio e Cloreto Férrico)

Mecanismo: Os coagulantes metálicos (a base de Al e Fe) se dissociam na água e reagem com a água (hidrólise), liberando íons H+, e com a alcalinidade do meio (carbonatos e bicarbonatos), reduzindo o pH. As reações formam hidróxidos insolúveis (de Al ou Fe), ou carregados positivamente que neutralizam partículas coloidais negativas, permitindo sua agregação e sedimentação.

2. NITRIFICAÇÃO

Mecanismo: Bactérias autotróficas oxidam amônia a nitrito e depois a nitrato. O processo consome alcalinidade e reduz pH.

3. DESNITRIFICAÇÃO

Mecanismo: Bactérias heterotróficas reduzem nitrato a gás nitrogênio em ambiente sem oxigênio dissolvido, durante a decomposição da matéria orgânica (exemplificada na reação com o metanol - C​H3​OH​). O processo produz alcalinidade, elevando pH.

4. PRECIPITAÇÃO DE METAIS

Mecanismo: A elevação de pH converte diversos íons metálicos em hidróxidos insolúveis, removíveis por sedimentação.

5. DESINFECÇÃO COM CLORO

Mecanismo: O cloro geralmente é utilizado na forma de cloro gás (Cl2), hipoclorito de sódio (NaOCl) ou cálcio (Ca(ClO)2), ou em pastilhas (tricloro e dicloro). Quando adicionado na água, o cloro se dissocia formando ácido hipocloroso (HOCl) e íon hipoclorito (OCl-), compostos que compõem o Cloro Livre, com alto poder oxidante. O ácido hipocloroso é um desinfetante mais potente do que o íon hipoclorito. O equilíbrio entre as concentrações desses compostos na água é determinado principalmente pelo pH. A desinfecção ocorre por oxidação das membranas celulares microbianas.

PONTOS-CHAVE PARA OPERAÇÃO

O controle contínuo de pH é essencial. Desvios comprometem a formação de flocos na coagulação, inibem bactérias nitrificantes, reduzem eficiência de precipitação de metais e prejudicam a desinfecção. Sistemas de tratamento modernos utilizam sondas de pH em tempo real e sistemas de dosagem automática para manter valores ótimos em cada etapa.

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