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
- 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.
- 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
- Coagulação: adiciona-se um coagulante (ex.: sulfato de alumínio Al₂(SO₄)₃) que neutraliza cargas elétricas das partículas finas.
- 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.
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.
A água clarificada passa por filtros de areia (ou carvão ativado) empilhados em camadas.
- Filtração mecânica: as impurezas menores ficam retidas nos poros do leito filtrante.
- 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:
Depois da filtração, a água recebe um desinfetante (cloro, ozônio ou radiação UV) pra matar bactérias e vírus.
Exemplo de reação de cloração:
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
- Correção de pH: pra evitar corrosão na rede, ajusta‐se o pH com cal ou ácido.
- 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:
- Pré‐tratamento (gradeamento e desarenação)
- Coagulação e floculação
- Decantação (sedimentação)
- Filtração (areia/carvão ativado)
- Desinfecção (cloro, ozônio ou UV)
- Ajustes finais de pH e fluoretação.