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A água de produção de petróleo (AP) é oriunda da extração do petróleo e sua produção em excesso se tornou uma das maiores preocupações na indústria petrolífera. Normalmente é gerada em grandes volumes e contém altos teores de sais e uma mistura complexa de compostos orgânicos e inorgânicos. Os principais objetivos da pesquisa foram estudar a tratabilidade anaeróbia da AP (diluída em esgoto sanitário sintético), através de dois reatores anaeróbios tipo UASB, em escala de laboratório e com biomassa não adaptada; além de verificar e comparar a influência do uso do íon potássio como antagonizante ao efeito tóxico do sódio. Também foi estudada a degradabilidade aeróbia da AP, antes e após o tratamento anaeróbio; e a sua toxicidade ao organismo Tisbe Biminienses. A adição de potássio e a posterior diminuição de carga orgânica, não ocasionaram melhoria significativa de eficiência de remoção de DQO, nos dois reatores; já a mudança de co-substrato para metanol beneficiou o sistema. A diminuição ou retirada do co-substrato acarretou queda da eficiência de remoção de DQO. Em meio aeróbio, mesmo após o tratamento anaeróbio, a remoção de DQO, com lodo não adaptado, foi de aproximadamente 50%. Nos bioensaios a CL50 com 96 horas de experimento, obtida com o Tisbe Biminienses, foi de 9,64 e 7,63%