Tratamento de água
O tratamento da água deve ser realizado para atender diversos aspectos:
Higiênicos - remoção de bactérias, protozoários, vírus e outros microorganismos, de substâncias nocivas, redução do excesso de impurezas e dos teores elevados de compostos orgânicos;
Estéticos - correção da cor, sabor e odor;
Econômicos - redução de corrosividade, cor, turbidez, ferro e manganês.
Dependendo da qualidade da água a ser tratada, algumas destas etapas poderão não ser necessárias para a devida potabilização da água a ser distribuída. Existem diversos tipos de tratamento que vão desde um tratamento completo (ETA convencional) até tratamento mais simplificado, com cloração e fluoretação apenas.
Um tratamento convencional é composto das seguintes etapas:
1. Coagulação e Floculação
Nestas etapas, as impurezas presentes na água são agrupadas pela ação do coagulante, em partículas maiores (flocos) que possam ser removidas pelo processo de decantação. Os reagentes utilizados são denominados de coagulantes, que normalmente são o Sulfato de Alumínio e o Cloreto Férrico.
No Brasil, o coagulante mais utilizado é o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3), que é obtido por meio da reação química entre o óxido de alumínio (Al2O3) e o ácido sulfúrico (H2SO4). O sulfato de alumínio é adicionado à água com o óxido de cálcio (CaO), mais conhecido como cal virgem. Quando essas duas substâncias misturam-se na água, ocorre uma transformação química que forma uma substância gelatinosa, o hidróxido de alumínio (Al(OH)3).
Essa transformação química ocorre porque, em meio aquoso, o sulfato de alumínio gera os seguintes íons:
Al2(SO4)3 → 2 Al3+ + 3 SO42-
Os íons Al3+ passam a atuar de duas formas: (1) a minoria desses cátions neutraliza as cargas negativas das impurezas presentes na água, e (2) a maioria desses cátions interage com os íons hidroxila (OH-) da água, formando o hidróxido de alumínio:
Al2(SO4)3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 +6 H+ + 3 SO42-
O hidróxido de alumínio está carregado positivamente e, por essa razão, consegue neutralizar as impurezas coloidais carregadas negativamente que estão na água. O resultado é que as partículas de sujeira sofrem uma aglutinação e “grudam” no hidróxido de alumínio, formando flóculos, ou flocos, sólidos de tamanho maior. Esse é o processo da floculação.
Para distribuir bem o coagulante e assim ter um tratamento mais eficiente, a água é agitada fortemente por cerca de 30 segundos e depois é agitada lentamente.
Mas por que se acrescentou também a cal (óxido de Cálcio)? Isso é feito para o controle do pH do meio. Para entender, olhe para a última equação química acima que apresenta um excesso de H+. Isso constitui um problema porque torna o meio ácido (pH < 7), o que impede a formação do hidróxido de alumínio.
Assim, quando a cal é adicionada à água, ela forma o hidróxido de Cálcio (cal hidratada, cal extinta ou cal apagada):
CaO + H2O → Ca(OH)2
O hidróxido de Cálcio (Ca(OH)2) é uma base e, portanto, torna o meio alcalino ou básico, aumentando o pH do sistema.
Depois disso, essa água é levada para a próxima etapa do tratamento, que ocorre nos tanques de decantação. Lá os flóculos (formados de lama, argila e micro-organismos) sedimentam-se e são separados.
2. Decantação
Na floculação, que é a etapa anterior, adicionam-se à água que será tratada substâncias coagulantes, como o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3), que forma flocos com as partículas de sujeira da água. Para separá-los, a água vai para os decantadores onde esses flocos sedimentam-se ou afundam pela ação da gravidade. O lodo gelatinoso que se acumula no fundo dos tanques é periodicamente removido pela parte inferior. Na parte superior, a água, praticamente sem flocos, transborda para outros tanques menores e menos profundos para seguir com as outras etapas do tratamento.
3. Filtração
A água decantada é encaminhada às unidades filtrantes onde é efetuado o processo de filtração. Um filtro é constituído de um meio poroso granular, normalmente areia, de uma ou mais camadas, instalado sobre um sistema de drenagem, capaz de reter e remover as impurezas ainda presentes na água.
4. Desinfecção
Para efetuar a desinfecção de águas de abastecimento utiliza-se um agente físico ou químico (desinfetante), cuja finalidade é a destruição de microrganismos patogênicos que possam transmitir doenças através das mesmas.
Normalmente são utilizados em abastecimento público os seguintes agentes desinfetantes, em ordem de freqüência: cloro, ozônio, luz ultravioleta e íons de prata.
5. Fluoretação
A fluoretação da água de abastecimento público é efetuada através de compostos à base de fluor. A aplicação destes compostos na água de abastecimento público contribui para a redução da incidência de cárie dentária em até 60%, se as crianças ingerirem desde o seu nascimento quantidades adequadas de ion fluoreto.
