O DOC ( CarbonoOrgânico Dissolvido) é um parâmetro importante no tratamento de águas industriais e de águas residuais e indica a concentração de compostos de carbono orgânico presentes na água sob a forma dissolvida. Este parâmetro desempenha um papel decisivo na avaliação da qualidade da água, uma vez que os compostos orgânicos influenciam vários processos de tratamento e podem ter um impacto negativo na eficiência dos sistemas.

Contexto técnico e significado do DOC

O COD é um parâmetro de soma que inclui todas as substâncias orgânicas dissolvidas na água. Isto inclui tanto os compostos que ocorrem naturalmente, como as substâncias húmicas e os ácidos fúlvicos, como os contaminantes sintéticos e antropogénicos, como os produtos químicos industriais, os pesticidas e os poluentes provenientes do tratamento de águas residuais. O COD é particularmente relevante no tratamento da água potável, uma vez que as impurezas orgânicas afectam o sabor e o odor e podem levar à formação de subprodutos nocivos, como os trihalometanos (THM), durante a desinfeção com cloro.

DOC como indicador no tratamento de águas

A medição do COD é crucial para monitorizar a eficiência dos processos de tratamento biológico e químico-físico. Um elevado teor de COD na água pode promover a formação de biofilmes nas superfícies das membranas, o que conduz à bioincrustação. Nos processos de tratamento biológico, o COD serve como indicador da degradabilidade das substâncias orgânicas e é decisivo para o controlo das lamas activadas ou dos bioreactores de membrana.

Métodos de determinação do DOC

O COD é determinado através da oxidação dos compostos orgânicos de carbono e da medição do dióxido de carbono (CO₂) resultante. Os métodos mais comuns incluem:

• Combustão a alta temperatura: Neste processo, a água é oxidada a altas temperaturas (650-900 °C). O carbono libertado é medido como CO₂ e reflecte o teor de DOC. Este método é particularmente utilizado no controlo de processos e em análises de água potável.
• Oxidação por persulfato UV: Os compostos orgânicos são oxidados por irradiação com luz UV e adição de iões persulfato. Este método é particularmente adequado para baixas concentrações e medições sensíveis.

A escolha do método depende do tipo de amostra de água, da precisão necessária e dos requisitos específicos da aplicação.

Aplicações e influência do DOC nos processos de tratamento de águas industriais e de águas residuais

1. Tratamento de água potável:

   • Um elevado teor de COD na água bruta pode favorecer a formação de subprodutos de desinfeção que são potencialmente prejudiciais para a saúde humana. No tratamento da água potável, o COD é frequentemente removido por carvão ativado ou filtros biológicos para minimizar estes riscos.

2. Osmose inversa e filtração por membrana:

   • A matéria orgânica dissolvida contribui para a formação de biofilmes nas membranas, o que é conhecido como biofouling. Nos sistemas de osmose inversa, um nível elevado de COD pode reduzir significativamente a eficiência e diminuir a vida útil da membrana. Pré-tratamentos como a biofiltração ou a utilização de agentes anti-incrustantes são utilizados para reduzir o risco de bioincrustação.

3. Tratamento biológico de águas residuais:

   • Nos processos biológicos, como as lamas activadas ou os biorreactores de membrana, o COD serve como fonte de alimento para os microrganismos. Um teor adequado de COD promove a degradação microbiana e melhora o desempenho dos reactores biológicos. Em sistemas com COD insuficiente, pode ser necessário adicionar substâncias orgânicas para estabilizar a população bacteriana e otimizar a degradação de compostos orgânicos.

4. Tratamento de águas residuais industriais:

   • Muitas águas residuais industriais, nomeadamente as provenientes do processamento de alimentos, da indústria farmacêutica e da produção química, contêm valores elevados de DOC. Estes compostos podem ser tóxicos ou aumentar a depleção de oxigénio nas águas a jusante. Neste caso, o COD é removido por processos como precipitação e floculação, biofiltração ou processos de oxidação química, como o processo Fenton especificamente reduzida.

5. Tratamento da água de arrefecimento:

   • Um maior teor de DOC na água de arrefecimento pode promover o crescimento de biofilmes e microrganismos, o que leva a incrustações nos circuitos de arrefecimento. Nos circuitos de refrigeração abertos, o COD é monitorizado de forma a otimizar o risco de incrustação e a eficiência da refrigeração. Para o efeito, são utilizados biocidas ou processos de oxidação adequados.