ESTUDO DE VARIÁVEIS OPERACIONAIS NA REMOÇÃO DE FERRO E MANGANÊS EM ÁGUAS DE ABASTECIMENTO
Palavras-chave: variáveis operacionais; remoção de metais; águas superficiais; jar test; superfície de resposta; função de desejabilidade.
A presença de ferro e manganês em mananciais superficiais constitui um desafio recorrente para o tratamento convencional de água, sobretudo no semiárido brasileiro, onde a estratificação térmica dos reservatórios solubiliza esses metais e eleva suas concentrações na água bruta. Este trabalho avaliou o efeito de variáveis operacionais do processo de oxidação e clarificação - dosagem de cloro, dosagem de coagulante e pH - na remoção de ferro e manganês em águas de abastecimento, tendo como objeto de estudo o manancial Nova Camará, em Alagoa Nova - PB, cujo manganês vem apresentando, ao longo dos anos, concentrações acima do Valor Máximo Permitido (VMP) pela Portaria GM/MS nº 888/2021. Empregou-se Delineamento Composto Central com blocos ortogonais, com avaliação dos efeitos da dosagem de cloro, da dosagem de policloreto de alumínio (PAC) e do pH de coagulação sobre a eficiência de remoção dos dois metais e sobre parâmetros complementares de qualidade da água tratada. Os ensaios foram conduzidos em equipamento de jar test e os resultados tratados por Metodologia de Superfície de Resposta e função de desejabilidade no software Statistica®. A remoção de ferro manteve-se em patamares elevados e foi governada pelo efeito quadrático negativo da dosagem de coagulante, com máximo em dosagens intermediárias de PAC. A remoção de manganês apresentou ampla variabilidade e foi controlada pelo pH, com desempenho crescente à medida que o meio se tornava mais alcalino e máximo desempenho no ensaio conduzido em pH mais elevado. A dosagem de cloro não apresentou significância estatística para nenhum dos dois metais na faixa investigada. A otimização multirresposta indicou desejabilidade global classificada como "boa" na escala de Harrington, com condição matemática ótima situada no limite superior da faixa de pH estudada. A análise crítica desse ponto, considerando os limites legais da Portaria GM/MS nº 888/2021 e a necessidade operacional do residual de cloro, conduziu a uma condição operacional recomendada de pH moderadamente alcalino, dosagem intermediária de PAC e dosagem de cloro suficiente para garantir o residual mínimo exigido - condição que reduz de forma expressiva o desafio operacional da estação, ainda que não seja suficiente, isoladamente, para garantir a conformidade plena com o VMP de manganês nos períodos de maior concentração desse metal no manancial. Os resultados evidenciam que ferro e manganês respondem a variáveis distintas, com cinéticas e condições ótimas próprias, impondo um conflito operacional inerente que requer estratégias de tratamento adaptadas à sazonalidade do manancial.