Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

Pós-graduação → Química Ambiental → Química da Água ↓


Tratamento de águas residuais


Introdução ao tratamento de águas residuais

O tratamento de águas residuais é um processo importante na química ambiental que trata da remoção de contaminantes e poluentes da água para torná-la segura para liberação no ambiente ou reutilização. Este processo é essencial para proteger ecossistemas e a saúde humana, garantindo que a qualidade da água atenda aos padrões de saúde e segurança.

Importância na química ambiental

No campo da química ambiental, o tratamento de águas residuais desempenha um papel vital na redução dos efeitos negativos da poluição da água no meio ambiente. Emissões descontroladas de contaminantes podem levar a disrupturas ecológicas prejudiciais e problemas de saúde. As águas residuais incluem não somente esgoto doméstico, mas também efluentes industriais que requerem tratamento intensivo antes de serem descarregados. Compreender a química por trás desses processos ajuda a projetar estratégias de tratamento eficazes.

Exemplo: Fontes de águas residuais

As águas residuais são geradas a partir de várias fontes, incluindo:

  • Áreas residenciais (por exemplo, esgoto, água cinza)
  • Atividades industriais (por exemplo, química, farmacêutica)
  • Escorrimentos agrícolas (por exemplo, fertilizantes, pesticidas)

Química das águas residuais

As águas residuais contêm uma ampla variedade de compostos químicos que requerem atenção. Estes compostos variam de moléculas orgânicas simples a produtos químicos industriais complexos. Os principais componentes químicos incluem:

  • Matéria orgânica: Normalmente medida como demanda biológica de oxigênio (DBO) ou demanda química de oxigênio (DQO).
  • Nutrientes: Principalmente nitrogênio e fósforo, que podem causar eutrofização.
  • Produtos químicos tóxicos: Metais pesados como chumbo (Pb), cádmio (Cd) e mercúrio (Hg), bem como compostos orgânicos sintéticos.
  • Patógenos: Bactérias, vírus e protozoários.

Principais processos no tratamento de águas residuais

1. Tratamento inicial

O objetivo do tratamento preliminar é remover sólidos grandes e detritos das águas residuais. Isto é frequentemente alcançado através de triagem e remoção de grãos, o que evita danos ao equipamento a jusante.

Exemplo: Processo de triagem

A ilustração acima mostra uma representação simplificada do processo de triagem, onde grandes objetos como plásticos e sólidos são removidos do fluxo de água.

2. Tratamento primário

O tratamento primário se concentra na sedimentação, que faz com que sólidos suspensos sedimentem na água. Este processo reduz a carga das etapas de tratamento secundário. A maior parte da matéria orgânica e da gordura é removida durante esta fase.

3. Tratamento secundário

O tratamento secundário envolve processos biológicos que destroem matéria orgânica usando microrganismos. O método mais comum é o lodo ativado, onde ar e flocos biológicos de bactérias, fungos e protozoários são misturados com o esgoto.

Exemplo: Processo de lodo ativado

O processo de lodo ativado é baseado em bactérias aeróbias que consomem poluentes orgânicos para formar flocos que podem ser removidos facilmente.

4. Tratamento terciário

No tratamento terciário, alcança-se uma purificação adicional removendo-se sólidos suspensos residuais, fósforo, nitrogênio e microrganismos patogênicos por meio de métodos químicos, físicos e biológicos.

  • Precipitação química: Utiliza agentes coagulantes como alúmen (Al_2(SO_4)_3) para remover fosfato.
  • Filtração: Usa filtros de areia ou tecnologia de membrana.
  • Desinfecção: Métodos comuns incluem cloração e o uso de luz ultravioleta.

Exemplo: Filtração por membrana

A figura acima apresenta uma visão simplificada de como certas partículas podem ser separadas da água por filtração seletiva.

Outros métodos de tratamento avançados

Além dos tratamentos primário, secundário e terciário, existem vários métodos avançados para direcionar poluentes específicos:

  • Processos avançados de oxidação: Usam oxidantes fortes, como ozônio (O_3), peróxido de hidrogênio (H_2O_2) ou luz ultravioleta para decompor poluentes.
  • Troca iônica: Remove íons específicos como Na^+ e Ca^2+ usando um leito de resina.

Desafios no tratamento de águas residuais

Muitos desafios existem no tratamento de águas residuais, incluindo poluentes emergentes, consumo de energia e gestão de lodo. Pesquisas avançadas estão focadas em desenvolver tratamentos economicamente viáveis, energeticamente eficientes e sustentáveis.

Conclusão

Compreender os princípios do tratamento de águas residuais na química da água é essencial para enfrentar os desafios ambientais modernos. Ao tirar proveito dos processos químicos, biológicos e físicos de tratamento, podemos efetivamente proteger os recursos hídricos e promover a ecologia e a saúde humana.


Pós-graduação → 7.2.2


U
username
0%
concluído em Pós-graduação

← Anterior (7.2.1)
pH e dureza da água
Próximo (7.2.3) →
Química Aquática

Comentários 



Tratamento de águas residuais

https://www.chemistryelite.com/g/7.2.2?ceal=pt