Com o aumento da expansão e densidade urbana, cada vez mais a descarga concentrada de poluentes tem se intensificado em corpos d água que servem como reservatórios de água para abastecimento humano. Esse aumento tem gerado dificuldades de remoção diversos poluentes, entre eles Fe2+, Mn2+ , geosmina e 2-metilisoborneol (2-MIB) pelos processos convencionais de tratamento de água, como por exemplo coagulação, floculação, sedimentação e filtração em areia. Esta tese propõe avaliar, de forma exploratória, a utilização do ácido peroxomonosulfúrico (PMSA) como agente de oxidação baseado nos radicais sulfato e hidroxila, com aplicação na etapa de pré-oxidação livre de cloro em estações de tratamento de água. Foi desenvolvido um planejamento fatorial tipo design composto central com 3 variáveis independentes: Dose de PMSA; pH e Força do PMSA. Para a avaliação do desempenho do PMSA foi preparada uma água de estudo, a partir de água deionizada, contendo 1 mg L -1 de ácido húmico, 5 mg · L -1 de ferro e manganês e 100 ng · L -1 de geosmina e 2-MIB. As dosagens de PMSA foram proporcionais à demanda estequiométrica para oxidação dos reagentes entre 0,32 e 3,68, e tempo reacional igual a 30 minutos. Os resultados foram bastante satisfatórios, atingindo 100 por cento de remoção para todos os poluentes na região de estudo. Foram desenvolvidos modelos pela metodologia da superfície de resposta, a fim analisar os efeitos das variáveis independentes e suas interações na remoção Fe2+, Mn2+, carbono orgânico dissolvido, geosmina, 2-MIB, consumo de ácido e eficiência média dos parâmetros como um todo.