[en] REMOVAL OF MANGANESE BY CATALYTIC OXIDIZING PRECIPITATION USING H2O2 IN THE TREATMENT OF WATER FOR HUMAN CONSUMPTION - RAPHAEL BARRETO DE OLIVEIRA (2024)
[pt] Concentrações de manganês acima de 0.02 mg L(-1) são suficientes para promover alterações organolépticas na água. O impacto conhecido como água preta capaz de manchar roupas e utensílios é gerado pela oxidação espontânea do íon Mn(II) para Mn(IV) e sua consequente precipitação na forma de MnO2. Essa oxidação pode ocorrer por diferentes agentes oxidantes como cloro e o próprio oxigênio dissolvido. Nas estações de tratamento de água, a remoção desse contaminante se dá geralmente pela oxidação iniciando na etapa de pré oxidação e terminando na filtração. Os oxidantes mais utilizados são permanganato de potássio, cloro e ozônio. O presente trabalho visou estudar a eficiência na remoção de manganês com o agente oxidante peróxido de hidrogênio através do processo de adsorção e oxidação. A água utilizada para o trabalho foi preparada sinteticamente mimetizando propriedades da água natural. O sistema consiste do Fe(OH)3 sólido para promover a adsorção de manganês dissolvido e a ação de dois floculantes: FeSO4 e Fe2(SO4)3. Foram elaborados 4 grupos de experimentos de plano fatorial completo com 3 fatores e 2 níveis. Dois desses quatro grupos foram utilizando FeSO4 como floculante enquanto os outros dois grupos com o floculante Fe2(SO4)3. Para cada floculante, um grupo de plano fatorial completo possuiu concentrações iniciais de peróxido de hidrogênio iguais a 3.7 e 7.4 mg L(-1) enquanto o outro possuiu as concentrações iniciais iguais a 0 e 7.4 mg L(-1). O outro fator analisado foi o pH que em todos os quatro grupos apresentou os níveis 6 e 9. Foram obtidos dois tipos de resultados principais para cada experimento, sendo um deles a concentração de manganês através da técnica de ICP-OES e o outro a concentração residual de peróxido de hidrogênio pela técnica de reflectância. Todos os resultados passaram pela análise de variância para indicar quais fatores foram significativos seja para a remoção de manganês, seja para o consumo de peróxido de hidrogênio. O pH foi observado como fator significativo o que já era esperado pela revisão bibliográfica. O agente oxidante só foi observado como significativo no grupo com Fe(3+) e concentrações iniciais de H2O2 iguais a 0 e 7.4 mg L(-1) . Dos 30 experimentos elaborados, 8 terminaram com concentrações de Mn(2+) abaixo do limite legal 0.1 mg L(-1) (Portaria MS 888/2021). Desses 8 experimentos, 6 continham pelo menos um dos íons de ferro e todos apresentaram pH igual a 9. Um desses resultados foi sem a adição de agente oxidante ou de íons de ferro. Em pH 7.5 a [Mn] pode ser reduzida para 0.2 mg L(-1) com [H2O2] = 5.5 mg L(-1) e [Fe] = 7.5 mg L(-1) . Os íons de ferro aumentam o impacto gerado na remoção de manganês à medida em que o tempo de reação aumenta.