O tratamento de água consiste na remoção de impurezas e contaminantes antes de destiná-la ao consumo, sendo constituída por um conjunto de procedimentos físicos e químicos que são aplicados na água para que esta se torne potável.

A água sempre contém resíduos das substâncias presentes no meio ambiente como microorganismos e sais minerais, necessitando, portanto, de tratamento para remover as impurezas que podem ser prejudiciais ao homem.

O processo de tratamento de água a livra de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças, sendo formado pelas seguintes etapas:

1. Captação

O processo de captação da água se dá através da seleção de uma fonte abastecedora, sendo um processo importante na construção de um sistema de abastecimento.

Deve-se, por isso, procurar um manancial com vazão capaz de proporcionar perfeito abastecimento à comunidade, além de ser de grande importância à localização da fonte, a topografia da região e a presença de possíveis focos de contaminação.

2. Oxidação

Este processo é importante para a eliminação de microorganismos capazes de causar doenças. O primeiro passo é oxidar os metais presentes na água, principalmente o ferro e o manganês, que normalmente se apresentam dissolvidos na água bruta. Para isso, injeta-se cloro ou produto similar, pois tornam os metais insolúveis na água, permitindo, assim, a sua remoção nas outras etapas de tratamento.

3. Coagulação

Processo para remover partículas muito finas e estáveis chamadas colóides. São adicionados à água, produtos químicos denominados coagulantes. Estes coagulantes têm o poder de aglomerar a sujeira, formando-se flocos. Imagine a formação de flocos de partículas de leite na produção da popular "coalhada".

4. Floculação

Na floculação, a água já coagulada movimenta-se de tal forma dentro dos tanques que os flocos misturam-se, ganhando peso, volume e consistência.

5. Decantação

Após a floculação ficam evidentes os flocos formados pela agregação de impurezas, possibilitando a decantação, onde os flocos formados anteriormente separam-se da água, por ação da gravidade, sedimentando-se, no fundo dos tanques. Nessa etapa, é como misturar bastante sal ou açúcar em um copo com água, pois é fácil perceber que a quantidade excedente do sal ou do açúcar depositam-se no fundo do copo com água.

6. Filtração

A água ainda contém impurezas que não foram sedimentadas no processo de decantação. Então ela passa por um processo de para retirar as impurezas restantes. Geralmente utilizam-se grandes filtros com camadas de seixos (pedra de rio) e de areia, com granulações diversas e carvão antracitoso (carvão mineral). Aí ficarão retidas as impurezas que passaram pelas fases anteriores. A água neste ponto já é potável, mas para maior proteção contra o risco de infecções de origem hídrica, é feito o processo de desinfecção. Imagine quando você coa o café, muitas partículas sólidas são retidas no papel filtro. No processo de uma ETA, isso também ocorre.

7. Desinfecção

É a cloração, para eliminar germes nocivos à saúde e garantir a qualidade da água até a torneira do consumidor. A água já está limpa quando chega a esta etapa. Mas ela recebe ainda mais uma substância: o cloro. Este elimina os germes nocivos à saúde, garantindo também a qualidade da água nas redes de distribuição e nos reservatórios.

8. Correção de pH

Para proteger as canalizações das redes e das casas contra corrosão ou incrustação, a água recebe uma dosagem de cal, que corrige seu pH.

Finalmente a água é fluoretada, em atendimento à Portaria do Ministério da Saúde. Consiste na aplicação de uma dosagem de composto de flúor, responsável pela redução da incidência da cárie dentária, especialmente no período de formação dos dentes.


Referência do texto:

http://www.copasa.com.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=23&sid=98&tpl=printerview

Proposta de Atividade EF

Problematização do Conteúdo

Para um determinado ecossistema a qualidade da água depende fundamentalmente dos aportes naturais, dados pela chuva e pelas condições naturais de geologia e solos da bacia de drenagem.Para o ser humano a qualidade da água refere-se a sua aptidão para usos benéficos, tais como o abastecimento, irrigação, recreação, etc. A água consumida pela população das cidades é normalmente proveniente de rios, lagos, poços comuns e artesianos ou ainda de nascentes. Em geral estas águas contêm partículas em suspensão e microorganismos que podem ou não ser patogênicos. Por isso, antes de ser distribuída para o consumo a água deve ser submetida a processo de tratamento. Em uma estação de tratamento de águas (ETA) geralmente desenvolvem-se as seguintes etapas: (a) aeração, (b) coagulação, (c) sedimentação, (d) filtração e (5) desinfecção. Em algumas etapas ocorrem ainda a correção do valor do pH de modo a otimizar o processo de tratamento.
Em alguns locais a água potável é obtida a partir da água do mar, por falta de água doce; o processo utilizado nestes casos é a dessalinização, normalmente por processo osmótico.
O ensino de ciências voltado para o aluno do Ensino Fundamental, no que se refere ao Ciclo Hidrológico e da necessidade da administração responsável dos recursos hídricos existentes é de vital importância. Uma vez que grande parte da água disponível não é própria para o consumo humano, é necessário que o aluno compreenda não apenas os aspectos ecológicos, mas também os processos físico-químicos do tratamento da água e suas derivações econômico-sociais. Na busca por meios adequados para levar os alunos a um processo mais profundo de reflexão sob o tema e suas implicações físico e sociais, as atividades prático-experimentais realizadas dentro do ambiente de sala de aula podem então mostrarem-se como fortes fontes de estímulo à busca, por parte dos alunos, de explicações e a expressão de idéias conservacionistas e preservacionistas. Esta proposta pretende então apresentar uma experiência simples, passível de ser desenvolvida dentro do ambiente escolar e que pode se mostrar útil para a ministração deste conteúdo em específico: o tratamento da água.

Proposta de Atividade

Título:
Procedimento experimental 

Texto: 
Prepare os seguintes materiais:

1. 5 litros de água "suja" (adicione 2 copos e meio de terra a 5 litros de água de torneira);
2. Uma garrafa PET de refrigerante limpa, com tampa, de 1 litro de capacidade, denominado frasco A;
3. Um funil construído a partir do topo de uma garrafa PET de 1 litro de capacidade, denominado frasco B;
4. A parte de baixo da garrafa PET utilizada no ítem 3, denominada de frasco C;
5. A parte inferior de uma garrafa PET de 1 litro cortada ao meio, denominada frasco D;
6. 20 gramas de sulfato de alumínio;
7. Hidróxido de cálcio comercial (soda cáustica);
8. Filtros de papel para coar café;
9. Uma tira elástica;
10. Um relógio ou cronômetro;
11. Cerca de 400mL (em volume) de areia fina;
12. Cerca de 400mL (em volume) de areia grossa;
13. Pedra brita ou pedras de aquário, lavadas.

Procedimento:

1. Adicionar cerca de 750mL da água "suja" no frasco A, com tampa. Descrever a aparência e o cheiro da água.

2. Aeração: consiste na adição de ar á água. Este processo permite que alguns gases voláteis presentes na água escapem e permite, igualmente, que ocorra a adição de oxigênio à água. Tampe cuidadosamente o frasco e o agite vigorosamente por cerca de 30 segundos. Despejar a água no frasco B e colocá-la novamente no frasco A. Repetir este procedimento por 5 vezes. Descrever quaisquer alterações que eventualmente possam ser observadas.

3. Coagulação: é o processo através do qual a sujeira e outras substâncias sólidas presentes na água se aglomeram em flocos para que possam ser removidas. Adicionar uma pequena quantidade de soda à mistura. Agitar lentamente por cerca de 5 minutos. Adicionar em seguida cerca de 5g do sulfato de alumínio à água.

4. Sedimentação: processo que ocorre quando os flocos formados no item 3 decantam pela ação da gravidade, para o fundo do frasco. Deixar que a água permaneça em repouso por cerca de 20 minutos. Observar o que ocorre com a água do frasco, de 5 em 5 minutos.

5. Filtração: construir um filtro com o frasco C conforme abaixo:
a) Com o auxílio de uma tira elástica ou de um pedaço de barbante, amarrar o filtro de papel do lado externo da boca do frasco C. Colocar o frasco de cabeça para baixo e adicionar uma camada de brita ou pedras de aquário ao interior do frasco. O filtro deve impedir que a brita caia fora do frasco.
b) Adicionar uma camada de areia grossa ao topo da camada existente de brita. Sobre esta camada de areia grossa, despejar uma camada de areia fina. 
c) Finalmente, limpar o conteúdo da garrafa, passando pelo sistema cerca de dois litros de água de torneira. Esta lavagem deve ser realizada cuidadosamente para se evitar a mistura das areias fina e grossa.

6. Filtração: etapa onde ocorre a remoção da maior parte das impurezas remanescentes na água, após terem ocorrido a coagulação e sedimentação. Depois que uma grande quantidade de materiais sólido  (sedimentos) tenha se decantado no frasco B, despejar cuidadosamente cerca de  três quartos do conteúdo deste frasco no sistema de filtração. Coletar a água filtrada num copo. Comparar a água filtrada com aquela inicialmente utilizada no início do experimento, principalmente com relação a aparência e odor.  

Observação importante: A etapa final do processo de tratamento da água destinada ao abastecimento público envolve o processo de desinfecção, ou seja, a remoção ou inativação dos microorganismos presentes. Como os agentes desinfetantes normalmente utilizados são cáusticos e corrosivos, eles devem ser manipulados com extremo cuidado e portanto, não são empregados neste experimento. A água resultante não deve, consequentemente, ser consumida, pois pode causar efeitos adversos à saúde. 

Referências:

U.S. Environmental Protection Agency. Office of Ground Water and Drinking Water(EPA 810-F95-004) " EPA Environmental Education World Wide Web site. (on line) Disponível em http://www.epa.gov/OGWDW/kids/exper.html.

Grassi, M.T. Apostila do curso de "Química e meio ambiente", Departamento de Química da Universidade Federal do Paraná, 1999.

Portal educacional do Estado do Paraná – proposta Nº 7856, autor: Rossana Ferrari Schafer – ensino de ciências 5/8 série.

Schafer, R. F.; Barboza, L. M. V.; Atividades práticas no ensino do tratamento da água com ênfase nos processo físico-químicos.
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