Preparação de um auxiliar de floculação inorgânico a partir da modificação de Zeólita com Fe(III) - Martins, Andréia de Araújo (2016)
O aumento populacional e a expansão da industrialização demandam elevado consumo de água tratada. No entanto, as Estações de Tratamento de Água não conseguem suprir essa demanda de modo eficiente e ágil, surgindo a necessidade de aplicações químicas alternativas para esta finalidade. Dificuldades frequentes no processo de floculação podem ocorrer pela formação de precipitados de baixa decantação ou flocos frágeis que são facilmente fragmentados sob forças hidráulicas em decantadores e filtros de areia. Os auxiliares de floculação favorecem a floculação, aumentando a velocidade de decantação e o enrijecimento dos flocos, tornando eficaz e mais rápido o tratamento. Zeólitas são aluminossilicatos carregados negativamente e possuem cátions de metais alcalinos como contra-íons, com isso, são capazes de atuar como trocadores iônicos. Neste trabalho, foi preparado um auxiliar de floculação inorgânico a partir da zeólita natural do tipo clinoptilolita modificada com Fe3+. Este produto foi testado no tratamento de água com diferentes turbidezes. A zeólita foi modificada com cátions monovalentes (Na+ e NH4 + ) para se obter a zeólita quasi homoiônica, e posteriormente foi feita a troca iônica com íons Fe3+. A capacidade de troca iônica da zeólita modificada com íons Fe3+ foi avaliada por meio de Espectroscopia de Absorção Atômica, sendo verificada eficiente adsorção de íons ferro à estrutura zeolítica. A identificação de íons Fe3+ no material zeolítico tratado com ferro (ZFe) foi feita através da Espectroscopia de Mössbauer, e verificada apenas a presença de Fe3+ na superfície. Através do Ponto de Carga Zero (pHPCZ) foi avaliado o efeito do pH sobre a carga superficial de ZFe, sendo encontrados valores próximos de 8,0. Esses valores otimizaram os ensaios de jar test, sendo observado considerável e eficiente formação de flocos. A estrutura cristalina de ZFe foi analisada por Difração de Raios X, não sendo conclusiva para a presença de óxidos de Fe3+. A determinação de ferro total na água decantada tratada com ZFe foi realizada pela técnica da 1,10-Fenantrolina, e a quantidade de ferro resultante, que foi de 0,01 mg L-1, estão de acordo com os valores estabelecidos pelos padrões de potabilidade da Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde, que é de 0,3 mg L-1. Após a caracterização, ZFe foi testado como auxiliar de floculação por ensaios de jar test, através dos quais foi identificada diminuição significativa da cor (97,63%) e turbidez (97,25%) da água decantada, valores mais expressivos do que os apresentados nos resultados dos ensaios utilizando apenas a aplicação do coagulante sulfato de alumínio, que apresentou 89,06% na remoção de cor e 87,86% na remoção de turbidez. Portanto, a aplicação de ZFe pode aumentar, significativamente, a eficiência do processo de floculação em estações de tratamento de água superficiais.