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Química
ETA - Estação
de Tratamento de Água
Estações de Tratamento de Água
Como sabemos,
poucos são os mananciais dos quais podemos consumir a água
em seu estado natural, sem que haja nenhum tipo de tratamento (sempre
é necessária, no mínimo, a adição
de cloro para desinfecção).
Abaixo estão descritos os principais processos de tratamento
de água para consumo humano que ocorrem numa Estação
de Tratamento de Água.
Uma Estação
de Tratamento de Água - ETA, geralmente, é instalada quando
a água bruta utilizada por uma população, especialmente
nas grandes cidades, é imprópria para o consumo humano.
A ETA é instalada o mais próximo possível do manancial,
que em geral é um rio, necessitando, muitas vezes, de uma Estação
Elevatória para bombear a água até a entrada da
ETA.
Logo na entrada há um sistema de gradeamento que tem a finalidade
de deter os materiais flutuantes de maiores dimensões, evitando
o desgaste e destruição dos equipamentos à jusante.Nesta
fase há a adição de alguns produtos afim de facilitar
a floculação, que ocorrerá posteriormente, além
da adição de cal.
Logo após o gradeamento, geralmente ficam os desarenadores que
detém a areia afim de evitar a abrasão dos equipamento
pospostos.
A etapa seguinte é a floculação, na qual os materiais
maiores em suspensão que não tem densidade suficiente
para precipitar no fundo do reservatório, se agrupam em flocos
maiores e serão assentados no próximo passo.Através
da casa de química são adicionados produtos que facilitam
esse processo (em geral, adiciona-se Sulfato de Alumínio). Há
um mecanismo para manter turbulência suave facilitando a agregação
das partículas.
Após a floculação, a água é transferida
para os decantadores. A matéria em suspensão vai se depositando
pela ação da gravidade. É necessário agora
que a água seja tranqüilizada afim de facilitar a precipitação
dos materiais no fundo do decantador. Para isso existem tanques de decantação
que possuem o fundo inclinado para facilitar a descarga.
O tempo de detenção é calculado afim de haver uma
boa e quase total deposição de materiais.
O período teórico de detenção de um decantador
é igual ao volume do tanque dividido pela vazão. Entretanto,
vento, temperatura da água, e outros fatores influenciam na deposição.
O período de escoamento é sempre inferior ao teórico.
Geralmente adota-se como tempo normal de passagem da água no
decantador, 4 horas. Com a acumulação do lodo é
necessária a lavagem do decantador, pois pode começar
a ocorrer a putrefação que desprende gases, os quais provocam
odor e sabor na água efluente da estação.
A seguir, a água é transferida para os filtros.Os filtros
são de areia sustentada por camadas de seixos e pedras maiores
onde ocorre: remoção de materiais em suspensão
e substâncias coloidais; redução de bactérias;
alteração das características da água, inclusive
químicas.
Durante a filtração ocorre fenômenos como: a ação
mecânica de coar; sedimentação de partículas
sobre os grãos de areia; floculação de partículas
que estavam em formação; formação de película
gelatinosa na areia, promovida por microorganismos que aí se
desenvolvem.
Com o tempo há a colmatação do filtro, ou seja,
entupimento dos poros impedindo a infiltração. Aumenta
a perda de carga, retardando e dificultando o processo de tratamento.
Por isso devem ser lavados com a inversão de corrente. A água
é introduzida de baixo para cima. A areia do leito filtrante
deverá ser posta em suspensão ou expansão na água
usando a sua velocidade ascencional, sem deixar carregá-la para
a calha de coleta de água de lavagem. Após a filtragem
a água segue para os reservatórios, sempre em canalização
fechada, pois já está, praticamente, tratada.
A última fase, antes da distribuição da água
para a rede, é chamada fase de potabilidade e engloba várias
etapas realizadas de modo a tornar a água própria para
o consumo humano, industrial, agrícola, etc.
Em geral,
no Brasil, usa-se apenas o cloro e seus compostos (abastecimento público)
e, as vezes, luz ultra-violeta. Entretanto, pode-se utilizar, pela ordem:
cloro, ozona, luz ultra-violeta, íons de prata. A eficiência
depende de vários fatores: natureza e concentração
dos desinfetantes; tempo de contato; características físico-químicas
da água; temperatura da água; pH; natureza e
concentração dos organismos a serem destruídos;
homogeneização.
Deve haver a manutenção, limpeza e desinfecção
constantes dos reservatórios.
Durante esta fase de potabilidade também é feita a correção
do pH, geralmente com adição de cal que já foi
introduzido no início do processo de tratamento, mas através
de análises em laboratório pode ser adicionado novamente.
O controle do pH é feito afim de evitar a corrosão do
encanamento. O controle da dosagem de cal é necessário
para evitar corrosão/incrustação excessiva.
É necessário, ainda, fazer o abrandamento da água,
diminuindo a dureza. A dureza é causada principalmente pelo cálcio,
magnésio, sulfatos, cloretos e nitratos. O abrandamento pode
ser feito por aquecimento ou aplicação de hidróxido
de cálcio.
Neste caso a solução mais barata é a redução
temporária da dureza por cal.
Para completar o processo de tratamento, há uma série
de análises de rotina.
É necessário conhecer e controlar a temperatura da água,
pois informa com segurança sobre o tratamento, a fluoretação,
a cloração e a interrelação entre tratamento
de água e temperatura.
A cor é devida à existência de substâncias
coloridas em solução, na grande maioria dos casos, de
natureza orgânica ou devido a emulsóides.
Já a turbidez é decorrente de sólidos suspensos,
finos ou em estado coloidal, e de microorganismos.
Também deve ser analisado constantemente o pH, como descrito
anteriormente.
A partir desta fase está completo o processo de tratamento e
a água armazenada nos reservatórios é distribuída
para a rede pública.
Todos gostariam de ter água potável sem nenhuma contaminação,
sem cheiro e bem clara. Porém, no seu estado natural, a água
raramente tem essas características. Por essa razão ela
é levada do manancial para a estação de tratamento.
O conceito de potabilidade implica o atendimento a padrões mínimos
exigidos para que a água a ser consumida não seja transmissora
de doenças aos seres humanos. Após o dimensionamento da
capacidade do manancial, é preciso construir uma Estação
de Tratamento, composta, principalmente, das seguintes etapas:
-
Coagulação e Floculação
-
Filtração
-
Desinfecção
