Estação de tratamento de água (ETA) - Como funciona as Etapas

POR Pedro Coelho

Publicado: domingo, 19 de agosto de 2012

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As Estações de Tratamento (conhecidas como ETAs) são locais que captam e purificam a água de rios, lagos ou represas, para torná-la própria pra consumo.

Estação de Tratamento de Água (ETA) Alto Cotia -SP

Dependendo do local de captação, a água captada pelas ETAs pode vir com muita porcaria (lixo, folhas, microrganismos nocivos, etc.), e para chegar até nossas casas em perfeitas condições (limpa, sem sabor, sem cor, inodora, e com ph neutro), ela precisa passar por um processo de purificação.

Além disso, o processo de tratamento de água também varia de um local para o outro, pois existem locais de captação que possuem água bem limpa e que necessitam de um tratamento menos complexo.

No entanto, também existem estações que o local de captação não é tão limpo e que necessita de um processo bem mais complexo.

Rio Tietê Barra Bonita

Como funciona as Etapas do tratamento de água

O tratamento de água em uma estação de tratamento é um processo um pouco complexo que envolve várias etapas. Nesse artigo, veremos de uma forma um pouco mais detalhada como funciona o tratamento da água desde a captação dos rios até a sua chegada nas torneiras de nossas casas.

Captação da água

Nessa primeira etapa, a água com alguns resquícios de sujeira é captada de rios e mananciais por meio de grandes bombas instaladas para puxar e levar até um gradeamento, para remoção de sólidos grosseiros como galhos, pedras, folhas, troncos, peixes, etc.

No entanto, esse gradeamento não é 100 % eficaz e às vezes acaba sendo necessário o uso de desaneradores para separar materiais minerais (areia, pedra, cascalho, etc.) e orgânicos (folhas, frutas, galhos, etc.) da água antes dela entrar no processo.

Uma boa remoção desses materiais ajuda a proteger os equipamentos eletromecânicos (bombas válvulas, aeradores, etc) e impede o deposito de sólidos grosseiros nas tubulações.

Captação de água da represa Billings. Nessa imagem, nos podemos ver o gradeamento que ajuda a remover os sólidos grosseiros.

Pré-cloração

Após a captação da água, se faz uma espécie de pré-tratamento adicionando cloro à água captada para que ocorra a redução de boa parte dos microrganismos nocivos presentes na água. 

A adição de cloro também auxilia na retirada de compostos orgânicos e metais da água. No entanto, não é toda ETA que faz isso na prática, lembrando que nenhuma estação de tratamento de água é igual à outra. 

Cilindros contendo 80 % de gás cloro e 20% de cloro líquido

Pré-alcalinização

Depois da cloração, a água recebe cal (Ca(OH)₂) ou soda (NaOH), que serve para ajustar o pH aos valores exigidos na fase de coagulação, que é uma fase onde pode ocorrer uma redução drástica do ph devido a acidez dos compostos coagulantes, logo se faz necessário fazer uma correção do pH para pode trabalhar com um pH próximo a 7.

Tanque de mistura de cal

Para os leigos, uma rápida explicação sobre pH:

O pH é uma escala numérica adimensional que diz que a água pode ácida, uma base, ou nenhum deles (neutra). Um pH igual a 7 é neutro; um pH abaixo de 7 é ácido e um pH acima de 7 é básico ou alcalino. Para o consumo humano, recomenda-se um pH entre 6,0 e 9,5. 

Coagulação e Floculação

Nesta fase, se adiciona algum tipo de coagulante na água, como o sulfato de alumínio, policloreto de alumínio, cloreto férrico ou outro coagulante, seguido de uma boa agitação da água. 

Essa agitação faz com que as partículas de sujeira comecem a ficar eletricamente desestabilizadas e mais fáceis de agregar, logo após isso começa ocorrer a etapa de floculação com formação de flocos gelatinosos que agarram as partículas de sujeira da água.

Tanque de coagulação/floculação

Decantação

Nessa etapa de decantação ocorre a separação das partículas sólidas de impureza da água pela ação da gravidade, logo se faz necessário que água fique parada em repouso por um longo período de tempo no decantador, para que ocorra uma boa precipitação dessa sujeira que posteriormente será separada e condicionada para se destinar ao aterro sanitário.

Tanque de decantação

Filtração

Após o processo de decantação, a água passa por um processo de filtragem para que ocorra a remoção das impurezas ainda presentes na água decantada. Nessa etapa, a água passa por diversos meios filtrantes, como camadas de areia grossa, areia fina, cascalho, pedregulho e carvão antracito, que são capazes de reter outras impurezas como os flocos que passam sem se decantar pela etapa de decantação.

Filtro de uma Estação de Tratamento de Água

Além disso, para se garantir uma boa filtragem, o processo precisa ter 2 ou mais filtros dependendo do tamanho da estação de tratamento, pois os filtros geralmente não funcionam muito bem quando são mantidos em funcionamento por muito tempo sem uma limpeza adequada. Por causa disso, se faz necessário ter um revezamento entre eles para que aja tempo para se realizar uma boa limpeza dos filtros.

Pós-alcalinização

A pós-alcalinização é uma etapa importante no tratamento de água. Ela é realizada após a filtração e tem como objetivo fazer a correção  do pH da água.

O ajuste do pH é crucial para evitar a corrosão ou incrustação das tubulações. A corrosão pode danificar as tubulações e a incrustação pode reduzir o fluxo de água. Além disso, um pH inadequado pode afetar a eficácia dos processos de desinfecção.

Desinfecção

Na etapa de desinfecção é feita a última adição de cloro na água, para garantir que a água chegue livre de microrganismos que possam causar doenças.

O método mais comum de desinfecção é a cloração, que consiste na dissolução do gás cloro numa solução sob pressão e sua aplicação na água a ser desinfectada. A reação química envolvida é:

Cl (g) + 2 H₂O (l) ⇌ HClO (aq) + H₃O+ (aq) + Cl− (aq)

Essa etapa garante que a água fornecida chegue isenta de bactérias e vírus até a casa do consumidor. Além disso, a desinfecção da água é fundamental para prevenir a disseminação de doenças infecciosas e outros males causados por contaminações.

Fluoretação

A etapa de fluoretação consiste em ajustar a concentração de flúor para ajudar na prevenção de caries dentarias. O flúor é um elemento químico que aumenta a resistência do esmalte dos dentes e tem um efeito bacteriostático.

Tanque de Ácido Fluossilícico

A fluoretação da água é recomendada pela Organização Mundial da Saúde e pelo Ministério da Saúde do Brasil. No Brasil, a fluoretação da água é regulamentada pela Lei nº 6.050, de 24 de maio de 1974, e pelo Decreto nº 76.872, de 22 de dezembro de 1975.

Os três tipos de fluoretos que são utilizados para fluoretar a água são: fluoreto de sódio, fluorsilicato de sódio e ácido fluossilícico. A concentração ótima de flúor na água varia de acordo com a temperatura média anual da região, sendo menor nas regiões mais quentes e maior nas regiões mais frias.

A fluoretação da água é uma medida eficaz, segura e econômica para prevenir a cárie dental em toda a população, especialmente nas crianças e nos grupos mais vulneráveis. No entanto, a fluoretação da água também pode causar fluorose dentária, que é uma alteração no esmalte dos dentes que provoca manchas brancas ou amarronzadas. A fluorose dentária é mais comum em áreas onde há excesso de flúor na água ou em outras fontes, como alimentos, pasta de dentes ou chá.

Para evitar a fluorose dentária, é importante controlar a qualidade da água fluoretada e monitorar a ingestão de flúor por outras vias. Além disso, é recomendado usar pasta de dentes com baixa concentração de flúor para as crianças menores de seis anos e supervisionar a escovação dos dentes para evitar a deglutição da pasta.

Distribuição

A etapa de distribuição é a última fase do tratamento de água e é extremamente importante para garantir que a água tratada chegue às residências, empresas e outras instalações de maneira segura e eficiente.

Reservatório de água da Sabesp

Depois de ser tratada, a água é armazenada em reservatórios de distribuição. Em seguida, ela é levada a reservatórios de bairros, que estão localizados de forma estratégica. A água é então distribuída para a população por meio de um complexo sistema de adutoras e subadutoras.

Esse extenso caminho é percorrido pela água até chegar às casas e prédios e servir para os mais variados usos. Durante todo esse processo, é fundamental um trabalho contínuo de conservação e vigilância, com a tomada de amostras em diversos pontos do sistema e análises físicas, químicas e biológicas, para garantir a qualidade sanitária da água a ser consumida.

Resíduos do Processo de Tratamento

Como já foi citado acima, o tratamento de água também gera lodo como no processo de tratamento de efluentes das (ETEs), mas esse lodo é um pouco diferente pois é gerado em decorrência da sujeira da água captada pela estação. Além disso, em tempos de chuva, a geração de lodo acaba sendo um pouco maior em decorrência do aumento da vazão de água captada.

Caminhão com lodo seco que será destinado para o aterro sanitário

Tratamento de água residuais

O tratamento de águas residuais é o processo de remover poluentes e outras substâncias indesejadas das águas residuais, que são aquelas águas que já foram utilizadas para uma determinada finalidade humana. Em outras palavras, essas águas são os famosos esgotos.

O processo de tratamento das águas residuais pode incluir coleta, tratamento biológico, tratamento químico, filtração, remoção de odores e outros processos. O objetivo é produzir água reutilizável de qualidade aceitável para uso recreativo, industrial, agrícola ou doméstico.

Mais informações sobre tratamento de esgoto:

https://www.engquimicasantossp.com.br/2020/09/estacao-tratamento-efluente-ete.html

Referências

• http://www.fec.unicamp.br/~bdta/coagulacao.htm (Acessado em 17/08/2012 as 21:02)
• http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=47 (Acessado em 17/08/2012 as 20:49)
• http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/desenvolvimento/conteudo_241249.shtml (Acessado em 17/08/2012 as 21:13)
• Química Geral, Ricardo Feltre, Volume 1, 6º edição, editora moderna, 2004
• https://tratamentodeaguaeefluentes.blogspot.com.br/2012/06/visita-tecnica-comusa-em-novo-hamburgo.html (Acessado em 23/07/2013 as 16:49)
• https://www.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=47 (acessado em 15/03/2023 as 21:39)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico com Pós Graduação em Engenharia de Segurança do Trabalho e também sou Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, eu estou estudando Engenharia Civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)