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1. ÁGUA DURA E ABRANDAMENTO
ÁGUA DURA.
O termo água dura foi originado em razão da dificuldade de lavagem de roupas, com águas
contendo elevada concentração de certos íons minerais. Esses íons reagem com sabões formando
precipitados e evitam a formação de espuma.
Os íons são provenientes de depósitos subterrâneos, como o calcário (CaCO3) ou a dolomita
(CaCO3. MgCO3) que agregam à composição da água uma quantidade excessiva de íons Ca2+
e Mg2+
,
na forma de bicarbonatos (HCO3-
), nitratos (NO3-
), cloretos (Cl-
) e sulfatos (SO4
2-
).
Dependendo da concentração deles, a água passa a ser classificada da seguinte maneira: água
branda (com teores entre 0 e 40 mg/L), água moderada (com teores entre 40 e 100 mg/L), água dura
(com teores entre 100 e 300 mg/L), água muito dura (com teores entre 300 e 500 mg/L) e água
extremamente dura (com teores acima de 500 mg/L).
Essa água é imprópria para o abastecimento de equipamentos geradores de vapor. As caldeiras
indústrias requerem o uso de água com baixa dureza, pois o cálcio e magnésio possuem características
naturais de se agregarem nas paredes das tubulações. Em altas temperaturas cristalizam-se formando
incrustações, causando sérios danos às caldeiras, tais como: diminuição da eficiência na geração do
vapor e aumento da temperatura de película do metal, além da possibilidade de rompimento de tubos e
explosões.
ABRANDAMENTO
O tratamento da água dura para a retirada de Ca2+
e Mg2+
é conhecido por abrandamento e pode ser
realizado de duas maneiras: Precipitação química e troca iônica.
Abrandamento por precipitação química.
Metodologia:
O processo se dá por adição de cal (CaO) e carbonato de sódio (Na2CO3).
A cal é utilizada para elevar o pH da água fornecendo a alcalinidade necessária, enquanto o
carbonato de sódio pode fornecer a alcalinidade para a reação e também os íons carbonato necessários.
Reações:
423324
4224
3223
233223
23223
23322
22
)()(
)()(
2)()(
22)()(
2)(
)(
SONaCaCOCONaCaSO
CaSOOHMgOHCaMgSO
CaCOOHMgOHCaMgCO
OHMgCOCaCOOHCaHCOMg
OHCaCOOHCaHCOCa
OHCaCOCOHOHCa
OHCaOHCaO
+↓→+
+↓→+
↓+↓→+
++↓→+
+↓→+
+↓→+
→+
Vantagens:
Geralmente aplicado para águas com dureza elevada;

2. Possibilita remover da água contaminantes tais como metais pesados e outros
Tecnologia bem estabelecida.
Desvantagens:
Utilização de produtos químicos;
Produção de lodo;
Necessidade de ajustes finais, pois a água abrandada ainda possui dureza-cálcio em torno
de 30 ppm de CaCO3.
Abrandamento por Troca catiônica:
Metodologia:
Consiste em fazer a água atravessar uma resina catiônica que captura os íons Ca2+
e Mg2+
,
substituindo-os por íons que formarão compostos solúveis e não prejudiciais ao homem, tais como o
Na+
. As reações seguem abaixo.
R(-SO3Na)2 + Ca2+
→ R (-SO3)2Ca + 2Na+
R(-SO3Na)2 + Mg 2+
→ R (-SO3)2Mg + 2Na+
As resinas possuem limites para a troca iônica, ficando saturadas de Ca2+
e Mg2+
. Esta
saturação recebe o nome de ciclo. Após, completado o ciclo, deve ser feita a regeneração da resina,
que acontece com a adição de solução de Cloreto de Sódio (NaCl). As reações seguem abaixo.
R(-SO3)2Ca + 2Na+
→ R(-SO3Na)2 + Ca 2+
R(-SO3)2Mg + 2Na+
→ R(-SO3Na)2 + Mg 2+
Vantagens:
Alta eficiência para remoção dos íons responsáveis pela dureza. Para remoção de Ca2+
a
dureza resultante atinge valores menores que 1mg/L de CaCO3;
As resinas podem ser regeneradas;
Não há formação de lodo no processo.
Desvantagens:
Requer um pré-tratamento da água;
Ocorre saturação da resina, exigindo a sua regeneração;
Requer o tratamento do efluente da regeneração.
A escolha entre os processos depende das características da água a ser tratada, das
necessidades e da disponibilidade de recursos de cada empresa. Vale ressaltar que a Kurita detém a
tecnologia e comercializa resinas catiônicas para o abrandamento de água.
Soluções em Engenharia de Tratamento de Água
Por: Diego de Oliveira e Silva/Antonio R. P. Carvalho