Tratamento de água

O tratamento da água é um processo que envolve um conjunto de procedimentos físicos, químicos e biológicos que têm o objetivo de remover impurezas e contaminantes da água, tornando-a adequada para o consumo humano, para a agricultura e para diversos usos industriais. Esse tratamento é realizado principalmente por estações de tratamento de água (ETA) e estações de tratamento de esgoto (ETE), que seguem padrões de potabilidade estabelecidos pelo Ministério da Saúde.

Dentro do ciclo de tratamento de água, destacam-se as fases de coagulação e floculação, decantação, filtração, desinfecção e fluoretação. Além dos métodos tradicionais, novas tecnologias, como o uso de ozônio e a dessalinização, têm sido testadas e aplicadas em algumas regiões, buscando melhorar a eficiência e a sustentabilidade dos processos.

Segundo o Instituto Trata Brasil, quase 32 milhões de brasileiros ainda não têm acesso à água potável e cerca de 90 milhões não têm acesso à coleta de esgoto. As perspectivas para o futuro incluem investimentos em tecnologias mais sustentáveis, políticas públicas de incentivo ao saneamento, e educação ambiental para conscientizar a população sobre o uso responsável dos recursos hídricos.

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Resumo sobre tratamento da água

• O tratamento da água é um conjunto de procedimentos desenvolvidos para tornar a água adequada ao consumo humano e a outros usos.

• A água pode ser tratada por meio de procedimentos físicos, químicos e biológicos.

• O tratamento de água é composto por diferentes fases, destacando-se a coagulação e floculação, decantação, filtração, desinfecção e fluoretação.

• As estações de tratamento de água (ETA) são unidades responsáveis por transformar a água bruta captada em água potável.

• O tratamento da água é fundamental para garantir a saúde pública e a qualidade de vida das populações.

• Segundo o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), cerca de 16% da população brasileira ainda não têm acesso à água potável.

• O consumo de água tratada é vital para evitar uma série de doenças, como cólera, febre tifóide, giardíase e esquistossomose, transmitidas por água contaminada.

• A estação de tratamento de esgoto (ETE) é onde ocorre o tratamento do esgoto antes de devolver a água tratada ao meio ambiente.

Videoaula sobre tratamento da água

O que é o tratamento da água?

O tratamento da água é um conjunto de procedimentos físicos, químicos e biológicos desenvolvidos para tornar a água adequada ao consumo humano e a outros usos, como irrigação e processos industriais.

Principais formas de tratamento de água

O processo de tratamento da água envolve uma combinação de métodos químicos, físicos e biológicos, que atuam em conjunto para garantir a potabilidade da água.

→ Tratamento químico da água

Consiste na adição de substâncias químicas específicas para promover reações que eliminem ou modifiquem as características da água. Coagulantes, por exemplo, são utilizados para aglutinar partículas em suspensão, facilitando a sua remoção. Desinfetantes, como o cloro, são adicionados para eliminar microrganismos patogênicos. A correção do pH, fundamental para a eficiência dos outros processos, também é realizada por meio da adição de ácidos ou bases.

→ Tratamento físico da água

Envolve a separação de impurezas da água por meio de processos mecânicos. A decantação se baseia na diferença de densidade entre as partículas e a água, permitindo que as partículas mais densas se depositem no fundo do recipiente. A filtração, por exemplo, utiliza materiais porosos para reter partículas sólidas. A floculação é um processo que visa a aglomerar partículas menores em flocos maiores, facilitando a sua remoção por decantação ou filtração.

→ Tratamento biológico da água

É utilizado para remover matéria orgânica presente na água, principalmente em estações de tratamento de esgoto. Microrganismos, como bactérias, são utilizados para decompor a matéria orgânica em substâncias mais simples. Esse processo é fundamental para reduzir a carga poluidora da água antes de seu retorno ao meio ambiente.

O tipo de tratamento utilizado varia de acordo com a qualidade da água bruta e os padrões de potabilidade estabelecidos. A combinação desses três tipos de tratamento garante que a água distribuída para o consumo humano seja segura e atenda aos requisitos de qualidade estabelecidos pelas legislações vigentes.

Veja também: Qual a diferença entre água poluída e água contaminada?

Como é o processo de tratamento da água?

O tratamento de água envolve diversas etapas, cada uma projetada para remover tipos específicos de impurezas ou contaminantes. A seguir, são descritas as principais formas de tratamento que ocorrem dentro das ETAs, com ênfase nos processos químicos e físicos:

→ Coagulação

A coagulação é o primeiro processo químico no tratamento da água e é essencial para remover partículas em suspensão que não podem ser removidas apenas pela filtração. Durante esse processo, coagulantes, como o sulfato de alumínio, Al₂​(SO₄​)₃​, são adicionados à água para neutralizar a carga elétrica das partículas suspensas, permitindo que elas se aglomerem em flocos maiores.

A reação química que ocorre pode ser representada pela seguinte equação:

Al₂​(SO₄​)₃​ + 6 H₂​O→ 2 Al(OH)₃​(s) + 3 H₂​SO₄​

O hidróxido de alumínio formado age como floco, capturando as partículas suspensas. Esse processo ocorre em tanques de mistura rápida nas ETAs, permitindo que os coagulantes sejam bem distribuídos pela água.

→ Floculação

A floculação é um processo físico-químico em que a água passa por uma agitação lenta e controlada, o que permite que os flocos formados durante a coagulação aumentem de tamanho e se tornem suficientemente grandes para serem removidos por processos subsequentes, como a decantação. Polímeros floculantes são frequentemente utilizados para auxiliar nesse processo.

→ Decantação

A decantação é um processo físico em que a água, contendo os flocos formados durante a coagulação e a floculação, é colocada em grandes tanques de sedimentação. Durante esse processo, as partículas mais pesadas se depositam no fundo do tanque devido à gravidade. A água clarificada é então separada e segue para as próximas etapas de tratamento. A decantação é crucial para reduzir a quantidade de sólidos suspensos na água, tornando o processo de filtração mais eficiente.

→ Filtração

A filtração é um processo físico que remove as partículas suspensas remanescentes na água após a decantação. A água passa por filtros que são geralmente compostos por uma camada de areia grossa, seguida por camadas de areia fina e carvão ativado.

Esse processo é eficiente na remoção de partículas de até 0,1 micrômetro. Os filtros ajudam na retenção de partículas menores, como argila, protozoários e resíduos orgânicos. Além disso, o carvão ativado contribui com a remoção de compostos que podem dar sabor e odor indesejáveis à água.

→ Desinfecção

É uma etapa essencial no tratamento da água em que agentes químicos, como o cloro (Cℓ₂), são adicionados para eliminar microrganismos patogênicos, como bactérias, vírus e protozoários. A reação de desinfecção com cloro leva à formação do ácido hipocloroso, como mostra a equação química abaixo:

Cℓ₂​ + H₂​O → HCℓO + HCℓ

O ácido hipocloroso (HCℓO) é altamente eficiente na destruição de microrganismos. Esse processo garante que a água esteja livre de patógenos antes de ser distribuída para consumo. Outras substâncias, além do cloro gasoso, podem ser utilizadas para promover a desinfecção da água, como o hipoclorito de sódio, NaCℓO, e o hipoclorito de cálcio, Ca(CℓO)₂.

→ Correção do pH

É realizada para ajustar a acidez ou alcalinidade da água, garantindo que ela esteja dentro dos padrões adequados de potabilidade. A água pode ser neutralizada com a adição de substâncias alcalinas, como o hidróxido de sódio (NaOH) e carbonato de cálcio (CaCO₃), ou ácidas, como o ácido sulfúrico (H₂SO₄​).

→ Fluoretação

É o processo de adição de flúor à água tratada com o objetivo de prevenir cáries dentárias. O composto mais comumente utilizado é o fluoreto de sódio (NaF). O flúor se incorpora ao esmalte dos dentes, fortalecendo-os contra a ação de ácidos.

Após passar por todas essas etapas, a água é considerada potável e é distribuída para a população por meio de um complexo sistema de tubulações.

Estações de tratamento de água (ETA)

As estações de tratamento de água (ETA) são unidades responsáveis por transformar a água bruta captada em água potável, própria para o consumo humano. Elas desempenham um papel crucial na saúde pública, pois garantem que a água que chega às torneiras esteja livre de contaminantes e patógenos.

O ciclo do abastecimento de água, que ocorre em uma ETA, é composto por cinco etapas principais: captação de água bruta, adução, tratamento, reservação e distribuição de água tratada.

• Etapa de captação: é a primeira etapa do processo e envolve a coleta da água em fontes superficiais, como rios, ou subterrâneas, como poços artesianos.

• Etapa de adução: após a captação, a água é transportada por sistema de tubulações até a ETA. A adução pode ser feita por gravidade, por bombas ou por recalque

• Etapa de tratamento: é composta por diferentes fases de tratamento, destacando-se a coagulação e floculação, decantação, filtração, desinfecção e fluoretação.

• Etapa de reservação: após o tratamento, a água é levada aos reservatórios para ser armazenada, com o objetivo de atender a variação de consumo e manter a pressão constante na rede.

• Etapa de distribuição: a água é distribuída dos reservatórios para as unidades consumidoras através das redes públicas de distribuição. Em algumas ETAs, há a adição de ortopolifosfato de sódio para minimizar a corrosão em tubulações e proteger a qualidade da água durante o transporte.

A imagem a seguir descreve o funcionamento de uma ETA e como ocorre o processo de purificação da água.

A ETA também tem a função de gerar água de reuso, que pode ser empregada em diversas finalidades não potáveis, como irrigação, processos industriais e limpeza urbana. Essa água de reuso é uma solução cada vez mais adotada no Brasil, especialmente em regiões que sofrem com escassez hídrica, pois permite a economia de água potável.

Qual a importância do tratamento da água?

O tratamento da água é fundamental para garantir a saúde pública e a qualidade de vida das populações. Sem o tratamento adequado, a água poderia conter uma série de impurezas, microrganismos e contaminantes que podem causar doenças graves, como cólera, hepatite A, disenteria e giardíase. A água tratada é essencial não apenas para o consumo humano mas também para processos industriais, agrícolas e domésticos, assegurando que a produção de alimentos e bens ocorra de forma segura.

Além da prevenção de doenças, o tratamento da água assegura que o fornecimento de água para residências e indústrias ocorra de maneira eficiente, sem interrupções causadas por contaminações ou problemas nas redes de distribuição. Nos processos industriais, a qualidade da água é um fator determinante para a produção de diversos produtos, como alimentos, bebidas e medicamentos.

Outro ponto relevante é o impacto ambiental. A devolução de água tratada para o ambiente minimiza a poluição hídrica e mantém o equilíbrio dos ecossistemas aquáticos, preservando a biodiversidade e a qualidade das fontes de água.

Tratamento da água no Brasil

No Brasil, o tratamento de água é regulamentado por diversas legislações que visam a assegurar a qualidade da água consumida pela população. A Portaria de Consolidação nº 5/2017 estabelece os padrões de potabilidade da água, enquanto a Lei nº 11.445/2007, atualizada pela Lei nº 14.026/2020, define as diretrizes nacionais para o saneamento básico, que inclui o tratamento de água e esgoto.

Embora existam normas e diretrizes rigorosas, o Brasil enfrenta desafios significativos no que diz respeito ao tratamento de água. De acordo com o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), cerca de 16% da população brasileira ainda não têm acesso à água potável, e muitas regiões, especialmente no Norte e Nordeste, sofrem com a falta de infraestrutura adequada para tratamento e distribuição de água.

As principais dificuldades envolvem a falta de investimento em saneamento básico, a desigualdade no acesso à água tratada entre regiões urbanas e rurais, e a poluição dos mananciais de água. No entanto, o Brasil tem avançado em tecnologias de reúso e dessalinização de água, além de investimentos em novos sistemas de tratamento, como o uso de membranas filtrantes de alta eficiência.

Tratamento de água para consumo

O consumo de água tratada é vital para evitar uma série de doenças, como cólera, febre tifóide, giardíase e esquistossomose, transmitidas por água contaminada. Além disso, a água tratada é necessária para garantir que os processos industriais e agrícolas que dependem de água de alta qualidade sejam seguros e eficientes.

A ausência de tratamento adequado da água pode levar a surtos de doenças que afetam gravemente a saúde pública e a economia de uma região. Por isso, o tratamento de água deve ser uma prioridade em qualquer política de saneamento básico.

Saiba mais: Como é feito o aproveitamento da água da chuva?

Tratamento de esgoto x tratamento de água

A estação de tratamento de esgoto (ETE) é onde ocorre o tratamento do esgoto gerado pelo uso comum da água em diferentes processos. Embora o tratamento de esgoto siga um processo similar ao do tratamento de água, existem diferenças importantes entre os dois.

No tratamento de esgoto, o foco principal é a remoção de matéria orgânica, nutrientes e substâncias químicas nocivas antes de devolver a água tratada ao meio ambiente. Já no tratamento de água, o objetivo é garantir a potabilidade, removendo contaminantes que possam prejudicar a saúde humana.

A ETE utiliza processos biológicos e químicos para degradar a matéria orgânica presente no esgoto. O biossólido separado na ETE é rico em nutrientes e é reaproveitado como condicionador de solos, ajudando a recuperar sua fertilidade. Nas ETEs, a carga de poluentes é muito maior, exigindo tratamentos mais complexos, como a utilização de lodo ativado e processos anaeróbios. A ativação do lodo ocorre por introdução de ar no tanque de aeração por meio de sopradores para promover o crescimento de microrganismos.

A etapa de desinfecção, comum nos dois tipos de tratamento, pode ocorrer por métodos convencionais, por meio do cloro e hipoclorito de sódio, ou por métodos mais agressivos, como o ozônio e a radiação ultravioleta.

A eficiência da estação de tratamento é medida por outros critérios como:

• pH – para garantir que o pH da água residual seja igual ao pH do rio ou do lago que receberá a água da estação.

• Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) - para calcular o teor de O₂, necessário para realizar a oxidação da matéria orgânica. O ideal é que a DBO seja igual a zero.

• Oxigênio dissolvido - para medir a qualidade da água, já que baixos teores de oxigênio dissolvido causam a morte da vida marinha.

• Fósforo e nitrogênio total - para medir o teor de nutrientes que continuam na água após o tratamento do esgoto.

• Cloro - é importante que o nível do cloro das águas residuais seja baixo após o tratamento para não causar a morte de microrganismos que existem no ambiente.

• Coliformes fecais - é a medida de bactérias fecais que permanecem ou não na água após o tratamento.

Esses parâmetros são essenciais para garantir a saúde dos corpos d’água e evitar a poluição de rios, lagos e oceanos, preservando o meio ambiente e as populações que dependem desses recursos.

Fontes

AZEVEDO, E. B. Poluição Vs. Tratamento de Água: Duas Faces da Mesma Moeda. Quimica Nova na Escola, [s. l.], v. 10, p. 21–25, 1999.

INSTITUTO TRATA BRASIL. Ranking do Saneamento 2024. Relatório, 2024. Disponível em: https://tratabrasil.org.br/ranking-do-saneamento-2024/

SANCHES, S. M. et al. Agentes desinfetantes alternativos para o tratamento de água. Quím. nova esc., 17, p. 8-12, 2003.

SNIS. Diagnóstico Temático Serviços de Água e Esgoto - 2022. Relatório, 2023. Disponível em: https://www.gov.br/cidades/pt-br/acesso-a-informacao/acoes-e-programas/saneamento/snis