Uma estação de tratamento de água utiliza um sistema de filtração em múltiplas etapas para purificar a água bruta. Explique detalhadamente cada uma delas.

Passo 1

Beleza, o enunciado quer que a gente explique direitinho cada uma das etapas de filtração em múltiplas fases numa estação de tratamento de água. O assunto é “Processo de Tratamento de Água” e, pra resolver, a gente vai precisar conhecer as etapas clássicas: pré‐tratamento (gradeamento e desarenação), coagulação e floculação, decantação, filtração, desinfecção e ajustes finais. Vou explicar do zero, sem pular nenhuma parte.

Passo 2

Pré‐tratamento – gradeamento e desarenação
  1. Gradeamento: a água bruta entra e passa por grades (tipo peneiras grossas) que retêm galhos, folhas e lixo maior. Teoria: é só uma barreira física, sem reação química.
  2. Desarenação: depois a água desacelera numa calha mais larga pra areia e cascalho assentarem pelo peso. A teoria de sedimentação diz que partículas mais densas caem mais rápido (velocidade de queda de Stokes).

Passo 3

Coagulação e floculação
  1. Coagulação: adiciona-se um coagulante (ex.: sulfato de alumínio Al₂(SO₄)₃) que neutraliza cargas elétricas das partículas finas.
  2. Floculação: mistura lenta faz essas partículas “colarem” umas às outras, formando flocos maiores.
    Teoria: cargas negativas se cancelam e a energia cinética controlada forma agregados grandes (flocos).

Passo 4

Decantação (Sedimentação)
A água com flocos vai pra um tanque calmo onde, por gravidade, os flocos sedimentam no fundo.
Teoria: aplica-se novamente a fórmula de queda de partículas (Lei de Stokes), mas agora os flocos maiores caem rápido, deixando água mais limpa em cima.

Passo 5

Filtração
A água clarificada passa por filtros de areia (ou carvão ativado) empilhados em camadas.
  1. Filtração mecânica: as impurezas menores ficam retidas nos poros do leito filtrante.
  2. Filtração adsorção (no carvão): algumas moléculas orgânicas grudam na superfície do carvão.
    Teoria: combinação de retenção física, estranhamento e adsorção.

Passo 6

Desinfecção
Depois da filtração, a água recebe um desinfetante (cloro, ozônio ou radiação UV) pra matar bactérias e vírus.
Exemplo de reação de cloração:
HOCl ;+;motoprodutos inofensivos
A teoria aqui é a cinética de desinfecção (lei de Chick–Watson), que relaciona dose e tempo de contato.

Passo 7

Ajustes finais e distribuição
  1. Correção de pH: pra evitar corrosão na rede, ajusta‐se o pH com cal ou ácido.
  2. Fluoretação (opcional): adiciona fluoreto para prevenir cáries.
    Depois disso, a água vai pras tubulações até as casas.

Resposta

As etapas de filtração em múltiplas fases são:
  1. Pré‐tratamento (gradeamento e desarenação)
  2. Coagulação e floculação
  3. Decantação (sedimentação)
  4. Filtração (areia/carvão ativado)
  5. Desinfecção (cloro, ozônio ou UV)
  6. Ajustes finais de pH e fluoretação.

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