Tratamento de água

O tratamento de água é um processo que engloba um conjunto de ações para entregar uma água dentro de níveis aceitáveis de potabilidade.

Vista aérea de uma estação de tratamento de água (ETA). [1]

O tratamento de água é um processo que engloba um conjunto de medidas necessárias para que a água atinja parâmetros de potabilidade preestabelecidos. A ideia é fazer com que a água destinada aos seres humanos esteja adequada em diversos termos, de modo que não prejudique a saúde de quem a utiliza. Para o tratamento de águas são utilizados diversos processos físicos e químicos.

O tratamento de água no Brasil é regido pelos parâmetros dispostos no Anexo XX da Portaria de Consolidação nº 5 do Ministério da Saúde. A principal forma de tratamento de águas para as cidades é por meio de unidades industriais conhecidas como estações de tratamento de água, as ETAs. Lá, a água passa por processos como desinfecção, fluoretação, decantação e filtração. O correto tratamento de água impede a proliferação de doenças que podem ser letais.

Resumo sobre o tratamento de água

O tratamento de água é um processo que engloba um conjunto de medidas necessárias para que a água entre em níveis preestabelecidos de potabilidade.
A finalidade do tratamento de água é buscar uma água que atenda padrões adequados de higiene, estética e econômicos, que assim possa ser usada para consumo humano.
No Brasil, os padrões de tratamento de água são dispostos no Anexo XX da Portaria de Consolidação nº 5 do Ministério da Saúde.
O tratamento de água é realizado por meio de processos químicos e físicos, como a desinfecção, a fluoretação, a decantação e a filtração.
A principal forma de tratamento de água ocorre através de unidades industriais conhecidas como estações de tratamento de água, ETA.
Além de boa parte da água do nosso planeta estar na forma de água salgada, o tratamento adequado da água impede a proliferação de doenças, as quais podem, inclusive, ocasionar morte.

O que é tratamento de água?

O tratamento de água é o conjunto de medidas necessárias para que a água seja enquadrada em padrões de potabilidade estabelecidos previamente. Tais medidas englobam, de maneira geral, processos químicos e físicos, os quais irão buscar cumprir, principalmente, as seguintes finalidades:

Higiênicas: remoção de bactérias, protozoários, vírus ou quaisquer outros microrganismos ou agentes patogênicos, além de substâncias tóxicas e redução da carga de impurezas e de substâncias orgânicas.
Estéticas: correção dos padrões de cor, sabor, odor e turbidez.
Econômicas: redução da dureza, cor, turbidez, corrosividade, além da correção dos níveis de ferro, manganês, pH, do odor e do sabor.

Formas de tratamento de água

A água potável deve estar insípida, inodora e incolor, além de obedecer a parâmetros preestabelecidos.

O objetivo de um tratamento de água consiste em atender padrões de potabilidade antes que seja distribuída para população. No Brasil, os padrões estão disponíveis no Anexo XX da Portaria de Consolidação nº 5 do Ministério da Saúde, de 28 de setembro de 2017.

Para o tratamento da água, consideram-se duas formas de tratamento: químico ou físico. Por vezes, uma combinação deles também é realizada.

Tratamento químico: consiste na utilização de substâncias químicas para adequação da qualidade da água mediante padrões de potabilidade. Convencionalmente, o tratamento químico faz a utilização de cloro (cloração), flúor (fluoretação), além de substâncias coagulantes (coagulação) e para correção de pH.
Tratamento físico: consiste na utilização de processos físicos para o tratamento de água. Em geral, o tratamento físico auxilia na clarificação da água, através das técnicas de floculação, decantação e filtração.

Outros métodos físicos e químicos, considerados mais avançados, podem ser usados para o tratamento da água, embora não sejam convencionais e possam acarretar um aumento de custos. São exemplos de processos físicos e químicos avançados para o tratamento da água:

Oxidação avançada: utilização de gás ozônio combinado com peróxido de hidrogênio e luz ultravioleta para a formação de radicais altamente reativos, os quais irão oxidar a matéria orgânica e, assim, remover contaminantes e micropoluentes.
Membranas de filtração avançadas: são usadas na remoção de partículas finas, microrganismos e contaminantes químicos, sendo capazes de remover partículas em nível de dimensão molecular e até mesmo atômica.
Adsorção avançada: faz a utilização de materiais de alto poder de adsorção, como carvão ativado, zeólitas e grafeno para a remoção de poluentes orgânicos e inorgânicos. O carvão ativado, em especial, é capaz de remover compostos orgânicos voláteis, responsáveis por odores desagradáveis, além de micropoluentes farmacêuticos.

Estações de tratamento de água

As estações de tratamento de água (ETAs) são unidades industriais que agrupam técnicas de tratamento de águas captadas de diversas fontes, como rios, lagos e represas, sendo capazes de fornecer grandes volumes de água potável próprios para consumo humano para diversas cidades por meio de uma rede de abastecimento.

Uma ETA faz parte, segundo o Anexo XX da Portaria de Consolidação n° 5 do Ministério da Saúde, do sistema de abastecimento de água para consumo humano (SAA) e, por isso, a qualidade de sua água é vigiada por órgãos competentes, como Secretarias de Saúde. Os parâmetros de qualidade da água são definidos por lei e devem ser controlados pelos responsáveis pela ETA.

Sendo assim, as ETAs devem entregar uma água que possua um bom padrão bacteriológico, de pH, de substâncias químicas, de propriedades organolépticas, entre outros. Por isso, as ETAs são obrigadas a realizar monitoramentos constantes do controle da qualidade da água para atestar que estão em conformidade com a lei.

Processo de tratamento de água

Em uma estação de tratamento de água (ETA), o tratamento convecional da água se inicia por meio da captação da água a partir de uma fonte natural. Essa água é direcionada por meio de bombas até a estação. Algumas estações podem fazer alguns pré-tratamentos, como o gradeamento, que busca reter partículas sólidas grosseiras, além de aeração ou adsorção por carvão ativado, que busca reduzir substâncias voláteis que podem causar mal cheiro na água.

Processo básico de tratamento convencional da água.

Assim, as seguintes etapas ocorrem:

Coagulação: é um processo físico-químico que ocasiona a desestabilização das partículas sólidas que estão em suspensão (partículas coloidais), eliminando as forças que as mantêm separadas. Isso é possível por meio da dispersão rápida de uma substância coagulante (como, por exemplo, sulfato de alumínio, cloreto férrico, entre outras), a qual sofrerá hidrólise e assim produzirá partículas carregadas positivamente, atraindo as cargas negativas das partículas coloidais e ocasionando a formação de coágulos.
Floculação: ocorre imediamente após a coagulação, agrupando os coágulos em flocos maiores. Para que esse processo seja possível, a água deve ser agitada muito mais suavemente do que na coagulação. Tais flocos, uma vez formados, podem ser separados por decantação, filtração ou flotação.
Decantação: é um processo físico em que as partículas sólidas que estão suspensas (flocos) irão ao fundo por meio da atuação da força gravitacional, depositando-se.
Filtração: é uma barreira mecânica, em geral formada por camadas de areia, pedras e carvão antracito, com granulometria definida, que irá reter partículas sólidas suspensas que não foram retiradas durante a etapa de decantação.
Correção do pH: após as etapas referidas anteriormente, a água deve ter seu pH corrigido, de modo que não ocasione corrosão ou incrustação das tubulações. O pH para água tratada deve estar entre 6,0 e 9,0. Caso seja necessário alcalinizar a água tratada, pode-se usar hidróxido de cálcio, carbonato de cálcio, carbonato de sódio ou hidróxido de sódio. Do contrário, caso seja necessário acidificar a água, pode-se usar gás carbônico, ácido clorídrico ou ácido sulfúrico.
Desinfecção: adição de agentes desinfetantes, em geral compostos de cloro, para que a água não possua agentes patogênicos, como bactérias e vírus. Entre os compostos de cloro empregados estão o hipoclorito de sódio (NaClO), hipoclorito de cálcio (Ca(ClO)₂) e até mesmo o cloro gasoso (Cl₂).
Fluoretação: é um processo que buscar aumentar o teor de flúor na água, com objetivo de reduzir os casos de cáries dentárias. A Organização Mundial da Saúde, OMS, recomenda um limite máximo tolerável de 1,5 mg/L. Pode ser usado, nesse caso, fluorossilicato de sódio (Na₂SiF₆), fluoreto de sódio (NaF), fluoreto de cálcio (CaF₂) ou ácido fluorossilícico (H₂SiF₆).

Tratamento de água no Brasil

Os povos originários do Brasil, em um período pré-colonial, já apresentavam alguns dispositivos rudimentares para melhor tratamento da água, como o fato de armazenarem a água em talhas de barro e argila, materiais que, por conta da porosidade, conseguem realizar adsorção de pequenos dejetos. Além disso, é sabido que algumas populações tinham o devido cuidado em separar e delimitar áreas para realização de necessidades fisiológicas e para disposição de dejetos e detritos.

Contudo, as grandes obras de infraestrutura buscando o tratamento de água no Brasil só começaram após a chegada dos portugueses. Durante a formação das cidades, era comum ver o abastecimento de água por meio de bicas e fontes, além de chafarizes públicos, em que escravos eram encarregados de fazer o carregamento da água até as residências.

Em 1723 foi concluída a construação do primeiro aqueduto do Brasil, os Arcos da Lapa, na região central do Rio de Janeiro, que transportava as águas do Rio Carioca para o Chafariz.

O século XIX ficou marcado por uma expansão desenfreada das zonas urbanas, com grande aumento populacional, principalmente após a chegada da Corte portuguesa, em 1808, e a abertura dos portos, em 1810. Tudo isso culminou em uma grande crise sanitária, com a implosão de diversas pandemias letais, principalmente de febre amarela.

Assim, iniciou-se a preocupação com serviços de saneamento básico, com as províncias entregando a concessão de serviços para empresas estrangeiras, principalmente inglesas (a primeira ETA do mundo foi criada em Londres, em 1829, enquanto a primeira estação de tratamento de esgotos, ETE, foi criada em Windsor, no ano de 1874). O início da distribuição de água encanada se iniciou entre os anos de 1857 e 1877, quando o governo de São Paulo construiu o primeiro sistema Cantareira. Em Porto Alegre e no Rio de Janeiro, a distribuição de água encanada se iniciou nos anos de 1861 e 1876, respectivamente. Foi também o Rio de Janeiro que inaugurou a primeira ETA brasileira, no ano de 1876, usando um inédito sistema com seis filtros rápidos de pressão ar/água.

Atualmente, cerca de 84,9% da população brasileira é atendida com abastecimento de água tratada, porém mais de 33 milhões de brasileiros ainda não possui acesso a esse serviço básico. Em 2017, 94,9% dos municípios brasileiros atendiam suas populações com água tratada. As regiões com maior atendimento de água tratada são as regiões Sul (91,6%) e Sudeste (90,9%), seguidas das regiões Centro-Oeste (89,8%) e Nordeste (76,9%). A região Norte é a região brasileira com menor abastecimento de água tratada, onde apenas 64,2% da população é atendida.

Tendo como base o ano de 2022, o instituto Trata Brasil analisou que dos 100 maiores municípios brasileiros, apenas 22 possuem 100% de abastecimento de água. Dos municípios analisados, Porto Velho, capital de Rondônia, é onde a população menos tem acesso à água potável (apenas 41,74% da população). Ainda dentro do levantamento, as capitais do Acre, Rio Branco, e Amapá, Macapá, também possuem um baixo nível de acesso à água potável por parte da população, com 53,5% e 54,38%, respectivamente.

Outro ponto importante é que a maior estação de tratamento de águas do mundo se encontra em território nacional: a ETA do Guandu, no estado do Rio de Janeiro, com uma vazão média de 43 mil litros de água por segundo, capacidade suficiente para abastecer 9 milhões de pessoas na região metropolitana fluminense.

A Estação de Tratamento de Água do Guandu, a maior do mundo, pertencente à Companhia Estadual de Águas e Esgotos do Rio de Janeiro, Cedae.

Importância do tratamento da água

O tratamento da água é fundamental para garantir o consumo e o uso de uma água própria para utilização humana. Apesar de nosso planeta ser rico em água, devemos entender que cerca de 97,4% da água presente é salgada. Da água doce restante, mais de 90% está em geleiras, com muito pouco presente em rios, lagos e lençóis subterrâneos. Isso demonstra a importância da preservação de nossos mananciais.

O correto tratamento de água permite a entrega de uma água própria para consumo humano, a qual diminui a proliferação de doenças.

Uma água para consumo deve apresentar parâmetros de qualidade que garantirão que ela não oferecerá riscos para nossa saúde. A ingestão ou utilização de água contaminada pode nos expor a diversas doenças, sendo o principal sintoma a diarreia aguda. Segundo a OMS, cerca de 80% das diarreias agudas do mundo estão relacionadas com a ingestão de água imprópria, ausência de saneamento básico e práticas ruins de higiene. Estima-se que a união desses fatores cause a morte de 1,5 milhão de pessoas por ano, sendo crianças de até cinco anos o grupo mais afetado, devido à desidratação.

As principais doenças causadas pela ingestão de água imprópria são:

cólera;
febre tifoide;
hepatite A;
doenças diarreicas agudas de várias etiologias.

Já pelo contato da pele ou mucosas com água contaminada é possível citar as possíveis doenças:

esquistossomose;
leptospirose.

Outras doenças possíveis, seja por falta de rede de esgoto, práticas precárias de higiene, ausência de local de deposição de dejetos e doenças que se desenvolvem em água, são:

tracoma;
escabiose (piolhos);
ascaridíase (lombriga);
helmintíases;
dengue;
febre amarela;
filariose;
malária;
encefalites.

Acesse também: Quais são os impactos provocados pela água contaminada?

Tratamento de água para consumo humano

A água para consumo humano é, segundo o Ministério da Saúde, uma água potável destinada à ingestão, preparação de alimentos e à higiene pessoal, independetemente da sua origem. Para que a água seja potável ela deve atender à padrões de potabilidade, que é um conjunto de valores permitidos para os parâmetros da qualidade da água para consumo humano. Tais parâmetros são defindidos no Anexo XX da Portaria de Consolidação nº 5 do Ministério da Saúde.

Assim sendo, existe um padrão microbiológico que os sistemas de abastecimento de água para consumo humano devem atender legalmente. Uma das medidas, por exemplo, está disposta no artigo 32 do Anexo XX, em que se obriga a manutenção de, no mínimo, 0,2 mg/L de cloro residual livre, 0,2 mg/L de dióxido de cloro ou 2 mg/L de cloro residual combinado em toda a extensão do sistema de distribuição e nos pontos de consumo.

Também é estabelecido que bactérias, como a Escherichia coli, e coliformes totais devem estar ausentes em uma amostra de 100 mL de água destinada para consumo humano. Além disso, a legislação apresenta limites máximos para diversas substâncias químicas que apresentem riscos à saúde, como metais, substâncias orgânicas, agrotóxicos, metabólitos, cianotoxinas e subprodutos oriundos das etapas de desinfecção. A água para consumo humana também deve apresentar padrão organoléptico adequado, além de se apresentar insípida, inodora e incolor.

Acesse também: Água potável — a água que pode ser consumida pelo homem sem que haja nenhum prejuízo à saúde

Tratamento da água e esgoto

O tratamento da água e o tratamento do esgoto são distintos:

Tratamento da água: realizado, na maioria das vezes, por estações de tratamento de água (ETAs), é feito a partir de água retirada em fontes naturais, para que então possa ser consumida. A água a ser tratada em ETAs contém, em geral, resíduos orgânicos, sais dissolvidos, metais pesados, partículas em suspensão e microrganismos.
Tratamento de esgoto: realizado por estações de tratamento de esgoto (ETEs), é destinado a tratar efluentes domésticos e industriais, ou seja, resíduos que foram descartados após algum processo. O objetivo da ETE é eliminar quase toda a impureza presente nos esgotos, de modo que a água possa ser reintroduzida nos rios, minimizando os impactos ambientais. Em uma estação de tratamento de esgoto é importante a redução de nutrientes, como fósforo e nitrogênio, e cargas orgânicas, os quais podem desencadear os processos de eutrofização de águas superficiais.

Crédito de imagem

^[1] Pro Aerial Master / Shutterstock

Fontes

CENTRO DE VIGILÂNCIA EPIDEMIOLÓGICA. Doenças relacionadas à água ou transmissão hídrica – perguntas e respostas e dados estatísticos. CVE-SP. Disponível em: https://www.saude.sp.gov.br/resources/cve-centro-de-vigilancia-epidemiologica/areas-de-vigilancia/doencas-transmitidas-por-agua-e-alimentos/doc/2009/2009dta_pergunta_resposta.pdf.

CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VIÇOSA – UNIVIÇOSA. Técnicas avançadas de tratamento de água. Blog Univiçosa. Disponível em: https://blog.univicosa.com.br/index.php/2024/06/03/tecnicas-avancadas-de-tratamento-de-agua/.

COMPANHIA ESTADUAL DE ÁGUAS E ESGOTOS DO RIO DE JANEIRO – CEDAE. Estações de Tratamento do Guandu e Laranjal. CEDAE. Disponível em: https://cedae.com.br/estacoes_tratamento.

CONSELHO REGIONAL DE QUÍMICA – 4ª REGIÃO. Tratamento de Água. CRQ 4ª Região. 28 jun. 2011. Disponível em: https://crqsp.org.br/tratamento-de-agua/.

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INSTITUTO NACIONAL DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA – INCT. História do saneamento básico no Brasil. INCT. 30 jul. 2019. Disponível em: https://etes-sustentaveis.org/historia-saneamento-brasil/.

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PEDUZZI, P. Falta de acesso à água potável atinge 33 milhões de pessoas no Brasil. Agência Brasil. 22 mar. 2024. Disponível em: https://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2024-03/falta-de-acesso-agua-potavel-atinge-33-milhoes-de-pessoas-no-brasil.

ROSCHILD, C. V. P.; GUEDES, H. A. S. Tratamento de água. Universidade Federal de Pelotas – Sistemas Urbanos de Água. Disponível em: https://wp.ufpel.edu.br/hugoguedes/files/2018/11/Aula-7-Tratamento-de-%C3%A1gua-Caroline-Voser.pdf.

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TRATA BRASIL. Água. Trata Brasil. Disponível em: https://tratabrasil.org.br/principais-estatisticas/agua/.

Publicado por Stéfano Araújo Novais