Tratamento de água para remoção de PFAS

Tecnologias disponíveis, eficiência comparada e desafios regulatórios para eliminar contaminantes persistentes.

A detecção de compostos per e polifluoroalquilados em mananciais de abastecimento público virou um problema concreto para operadores de ETA e gestores de saneamento no Brasil e no mundo. Conhecidos como PFAS (per- and polyfluoroalkyl substances), esses compostos acumulam-se no ambiente e no organismo humano sem se degradar com facilidade, o que justifica o apelido de “forever chemicals”. A questão não é apenas científica: é operacional, regulatória e, acima de tudo, de saúde pública.

O tratamento de água para remoção de PFAS exige tecnologias específicas, porque os processos convencionais de uma ETA padrão, como coagulação, floculação, sedimentação e desinfecção por cloro, removem muito pouco dessas substâncias. Dependendo do composto e da concentração, a remoção em sistemas convencionais pode ficar abaixo de 10%, tornando as etapas adicionais indispensáveis em mananciais contaminados.

Este artigo apresenta o estado atual do conhecimento técnico sobre remoção de PFAS, comparando as principais tecnologias disponíveis, seus parâmetros operacionais e suas limitações. O objetivo é dar ao profissional do setor hídrico uma base sólida para avaliar opções e tomar decisões fundamentadas.

O que são PFAS e por que persistem na água

Os PFAS formam uma família com mais de 12 mil compostos distintos, todos caracterizados pela ligação carbono-flúor, uma das mais fortes da química orgânica. Essa estabilidade molecular é a razão pela qual esses compostos resistem à degradação biológica, química e fotolítica em condições ambientais normais. O PFOS (ácido perfluorooctanossulfônico) e o PFOA (ácido perfluorooctanoico) são os representantes mais estudados e os primeiros a entrar em regulamentações internacionais.

Na água, os PFAS comportam-se de forma distinta conforme o tamanho da cadeia carbônica. Os compostos de cadeia longa (C8 ou mais átomos de carbono) tendem a se adsorver com mais facilidade a materiais sólidos, o que facilita algumas rotas de remoção. Já os de cadeia curta, como PFBS e PFHxA, são mais hidrofílicos e mais difíceis de remover por adsorção convencional. Essa distinção é fundamental na hora de escolher a tecnologia de tratamento.

As fontes de contaminação incluem efluentes industriais, espumas aquosas formadoras de filme (AFFF) usadas em aeroportos e bases militares, embalagens de alimentos com revestimento antiaderente e lixiviação de aterros. Quando esses compostos chegam a um aquífero ou ao manancial superficial, a remoção depende exclusivamente do processo de tratamento, já que a autodepuração do corpo hídrico é praticamente inexistente.

Panorama regulatório e limites de referência

A regulação de PFAS na água para consumo humano avançou significativamente nos últimos anos nos Estados Unidos e na Europa, mas ainda está em construção no Brasil. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) estabeleceu em 2024 limites máximos individuais de 4 ng/L para PFOA e PFOS, além de limites combinados para outras quatro substâncias. A União Europeia, pela Diretiva 2020/2184, fixou o valor paramétrico em 100 ng/L para a soma de 20 PFAS específicos na água potável.

No Brasil, a Portaria GM/MS nº 888/2021 (que rege o padrão de potabilidade) ainda não inclui PFAS entre os parâmetros monitorados. A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) acompanha o movimento internacional, e existe expectativa de inclusão em futuras revisões da norma. Ainda assim, sistemas de abastecimento que abastecem áreas próximas a fontes conhecidas de PFAS já deveriam monitorar esses compostos preventivamente.

Jurisdição	Composto(s)	Limite (ng/L)	Ano de referência
EUA (EPA)	PFOA / PFOS	4 / 4	2024
União Europeia	Soma de 20 PFAS	100	2021
Alemanha (UBA)	Soma de PFAS	100	2017
Brasil (MS)	Não regulamentado	—	2021
OMS	PFOA / PFOS	100 / 100	2022

Para entender como as etapas convencionais de uma ETA se relacionam com o tratamento avançado, vale consultar o artigo sobre etapas do tratamento de água para consumo humano, que detalha cada fase do processo padrão.

Tecnologias de remoção: eficiência e limitações

A literatura técnica consolidou três abordagens principais para o tratamento de água visando à remoção de PFAS: adsorção em carvão ativado, processos de separação por membranas e processos oxidativos avançados. Cada uma tem janelas de aplicação distintas e limitações operacionais que precisam ser avaliadas caso a caso.

Adsorção em carvão ativado

O carvão ativado granular (CAG) é atualmente a tecnologia mais utilizada em escala de ETAs para remoção de PFAS. A adsorção ocorre por interações hidrofóbicas e eletrostáticas entre a superfície do carvão e os compostos fluorados. Em condições favoráveis, o CAG consegue remover mais de 90% de PFOA e PFOS de cadeia longa, mas apresenta desempenho inferior para compostos de cadeia curta.

O carvão ativado em pó (CAP) pode ser dosado diretamente no processo de tratamento, antes da filtração, com tempos de contato menores. A desvantagem é que o CAP não pode ser regenerado in situ, gerando resíduo que precisa de descarte controlado. O CAG, por sua vez, pode ser regenerado termicamente, o que reduz o custo operacional no longo prazo, mas exige infraestrutura de regeneração. O tempo de exaustão do leito de CAG varia conforme a concentração influente de PFAS, a área superficial do carvão e a presença de matéria orgânica natural, que compete pelos sítios de adsorção.

Processos de separação por membranas

A osmose reversa (OR) e a nanofiltração (NF) são os processos de membranas com maior eficiência comprovada para remoção de PFAS. A osmose reversa, com poros na faixa de 0,1 a 1 nm, rejeita praticamente todos os compostos perfluorados, com taxas superiores a 95% para a maioria dos PFAS monitorados. A nanofiltração apresenta desempenho ligeiramente inferior, mas ainda alto, especialmente para compostos de cadeia longa.

O principal desafio operacional nessa rota é a geração de concentrado, a corrente rejeitada pela membrana que contém os PFAS concentrados. Esse rejeito precisa de tratamento ou disposição adequada, o que aumenta o custo e a complexidade do sistema. Além disso, a OR exige pré-tratamento rigoroso para evitar incrustações e fouling. Para aplicações domésticas pontuais, filtros certificados para remoção de PFAS com tecnologia de osmose reversa já estão disponíveis no mercado, e a certificação NSF/ANSI 58 é a principal referência internacional para validar essa performance.

Processos oxidativos avançados

Os processos oxidativos avançados (POA), como ozonização combinada com peróxido de hidrogênio (O₃/H₂O₂) e fotólise por UV de alta energia, ainda estão em fase de consolidação para PFAS. Diferente do que ocorre com micropoluentes orgânicos convencionais, as ligações C-F dos compostos perfluorados resistem bem ao ataque de radicais hidroxila. Algumas pesquisas mostram degradação parcial com UV de comprimento de onda curto (abaixo de 220 nm) associado a reagentes como persulfato, mas a viabilidade em escala plena ainda está sendo estudada.

A irradiação UV convencional, usada para desinfecção, como detalhado no artigo sobre tratamento de água por UV ultravioleta, não destrói PFAS em doses operacionais normais. Isso reforça que a desinfecção e a remoção de PFAS são etapas independentes, com objetivos distintos e tecnologias complementares.

Tecnologia	Eficiência (cadeia longa)	Eficiência (cadeia curta)	Escala de aplicação	Principal limitação
CAG	> 90%	40–70%	ETAs de grande porte	Competição com MON; regeneração
CAP	70–90%	30–60%	ETAs com filtração existente	Geração de resíduo; sem regeneração
Osmose reversa	> 95%	> 90%	Doméstico / industrial	Gestão do concentrado; custo
Nanofiltração	85–95%	60–85%	Industrial / municipal	Fouling; concentrado
POA (UV/persulfato)	Variável	Variável	Pesquisa / piloto	Viabilidade em escala ainda limitada
Troca iônica (IX)	> 95%	80–95%	Municipal / industrial	Custo da resina; regeneração

Troca iônica e resinas especializadas

A troca iônica com resinas de base aniônica de poro único (single-use anion exchange resins, SUAIX) ganhou atenção nos últimos anos como alternativa ao CAG para sistemas menores e para remoção de compostos de cadeia curta. Essas resinas são desenvolvidas especificamente para capturar ânions perfluorados, aproveitando tanto interações eletrostáticas quanto hidrofóbicas, o que as torna mais eficientes do que resinas convencionais de troca iônica.

A grande vantagem operacional das resinas especializadas está na menor interferência da matéria orgânica natural (MON), que reduz significativamente a capacidade do CAG. Estudos comparativos mostram que resinas do tipo PFAS-IX mantêm desempenho acima de 90% mesmo em águas com alta concentração de carbono orgânico dissolvido (COD acima de 5 mg/L), cenário onde o CAG perde eficiência de forma considerável.

A desvantagem principal é econômica. O custo por unidade de volume tratado das resinas especializadas ainda supera o do CAG, especialmente quando se considera a vida útil do leito. Em sistemas de médio porte, a combinação de CAG seguido de troca iônica tem se mostrado uma estratégia eficiente para lidar com a mistura de PFAS de cadeia longa e curta no mesmo manancial.

Desafios operacionais e gestão de resíduos

Remover PFAS da água não elimina o problema: apenas o concentra em outra fase. O carvão saturado, o concentrado de membrana e as resinas exauridas contêm PFAS em concentrações muito superiores às do manancial original. O descarte inadequado desses resíduos pode contaminar solos e águas subterrâneas, recriando o problema em outro ponto.

A regeneração térmica do CAG, realizada em fornos a temperaturas acima de 700 °C, destrói os compostos perfluorados, sendo atualmente a opção mais segura para o carvão saturado. Para as membranas, o concentrado pode ser encaminhado para incineração controlada ou evaporação forçada, dependendo do volume gerado. A incineração inadequada, abaixo de 1.100 °C, pode gerar produtos de decomposição perigosos, incluindo HF (ácido fluorídrico).

A gestão dos resíduos gerados no tratamento de PFAS exige planejamento integrado desde a fase de projeto do sistema. Ignorar essa etapa significa transferir o passivo ambiental de um meio para outro, sem resolver o problema.

Para sistemas que utilizam uma estação de tratamento de água convencional como base, a implantação de barreiras adicionais para PFAS deve ser planejada considerando o impacto nos processos já existentes, especialmente o efeito da qualidade da água bruta sobre a capacidade adsortiva do carvão.

Perguntas Frequentes

Qual filtro de água é certificado contra PFAS?

No mercado doméstico, os filtros certificados pela NSF/ANSI 58 (osmose reversa) e pela NSF/ANSI 53 (carvão ativado para contaminantes específicos) são as referências internacionais para remoção de PFAS. A certificação NSF/ANSI 58 cobre sistemas de osmose reversa e é a mais abrangente, com eficiência comprovada para PFOA e PFOS acima de 95%. Filtros de carvão ativado certificados pela NSF/ANSI 53 também podem ser eficazes, mas sua performance varia conforme a formulação do meio filtrante e o tempo de uso. Sempre verifique se o produto específico lista PFOA e PFOS como contaminantes reduzidos no certificado.

Como remover PFAS da água?

As tecnologias com maior evidência científica para remoção de PFAS são: carvão ativado granular (CAG), osmose reversa, nanofiltração e troca iônica com resinas especializadas. Em escala de ETA, o CAG é a solução mais utilizada por seu custo-benefício para compostos de cadeia longa. A osmose reversa oferece a maior eficiência geral, incluindo compostos de cadeia curta, e é a opção preferencial para sistemas de ponto de uso doméstico. A escolha da tecnologia depende do perfil de PFAS presentes no manancial, da escala do sistema e da disponibilidade de infraestrutura para gestão de resíduos.

O que é PFAS na água?

PFAS é a sigla para substâncias per e polifluoroalquiladas, uma família com mais de 12 mil compostos sintéticos caracterizados pela presença de ligações carbono-flúor. Esses compostos são usados em produtos industriais e de consumo, como revestimentos antiaderentes, embalagens e espumas de combate a incêndio. Na água, são altamente persistentes porque resistem à degradação biológica e química, acumulando-se ao longo do tempo. Alguns PFAS estão associados a efeitos adversos à saúde humana, incluindo alterações hormonais e aumento do risco de certos tipos de câncer, segundo avaliações da EPA e da Organização Mundial da Saúde.

Qual substância desinfecta a água?

As substâncias mais utilizadas para desinfecção de água potável são o cloro (na forma de cloro gasoso, hipoclorito de sódio ou hipoclorito de cálcio), o dióxido de cloro, o ozônio e a radiação ultravioleta (UV). No Brasil, o cloro é o desinfetante predominante em ETAs municipais, por seu custo acessível e capacidade de manter residual na rede de distribuição. A desinfecção, porém, não remove PFAS: sua função é inativar microrganismos patogênicos, e as tecnologias de remoção de contaminantes persistentes são processos distintos e complementares.

Referências

• U.S. Environmental Protection Agency (EPA). PFAS National Primary Drinking Water Regulation. EPA-HQ-OW-2022-0114. Washington, 2024. Disponível em: https://www.epa.gov/sdwa/pfas-drinking-water-regulation
• World Health Organization (WHO). PFOS and PFOA in Drinking Water: Background Document for Development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. Geneva: WHO, 2022.
• Diretiva (UE) 2020/2184 do Parlamento Europeu e do Conselho, de 16 de dezembro de 2020, relativa à qualidade das águas destinadas ao consumo humano.
• Dickenson, E.R.V.; Higgins, C. Treatment Mitigation Strategies for Poly- and Perfluoroalkyl Substances. Water Research Foundation, Report 4322. Denver, 2016.
• Brasil. Ministério da Saúde. Portaria GM/MS nº 888, de 4 de maio de 2021. Altera o Anexo XX da Portaria de Consolidação GM/MS nº 5, sobre padrão de potabilidade da água para consumo humano. Brasília: MS, 2021.

O tratamento de água para remoção de PFAS representa uma das fronteiras mais exigentes do saneamento moderno. Não existe uma solução universal: a combinação certa de tecnologias depende do perfil de compostos presentes, da escala do sistema e das condições locais do manancial. O que a evidência científica já permite afirmar com segurança é que os processos convencionais não são suficientes e que a adsorção por carvão ativado e as membranas de separação formam a base mais consolidada para enfrentar essa contaminação em escala operacional.

Com a tendência de regulamentação avançando globalmente, os operadores e gestores que anteciparem o monitoramento e avaliarem alternativas tecnológicas agora estarão em posição muito mais confortável quando os limites legais chegarem ao Brasil. A contaminação por PFAS não desaparece sozinha, mas com tecnologia adequada e gestão criteriosa dos resíduos gerados, é possível garantir água potável segura mesmo em mananciais afetados.