A água é um produto essencial para os seres humanos e outras formas de vida. Ela age como reguladora de temperatura, na redução dos sólidos e ainda é responsável pelo transporte de nutrientes e resíduos pelos órgãos do corpo humano. O processo de eliminação pela urina e evaporação pelos poros, mantém a temperatura corporal e serve para expelir resíduos solúveis, como sais e impurezas. Na indústria, a água desempenha o mesmo papel de diluidora, transportadora e resfriadora nos diversos processos de manufatura e transformações de insumos básicos em bens comerciais.
O acesso à água potável tem melhorado continuamente nas últimas décadas em quase toda parte do mundo. Existe uma correlação clara entre o acesso à água potável e o PIB per capita de uma região. No entanto, existem algumas pesquisas que demonstram que possivelmente em 2025 mais de metade da população mundial sofrerá com a falta de água potável.
As águas naturais podem conter organismos, substâncias, compostos e elementos prejudiciais à saúde. Água potável não é água pura, quimicamente falando. Na realidade, a água potável é uma mistura de várias substâncias, algumas das quais a água trouxe consigo da natureza e outras que podem ser introduzidas ao longo dos processos de tratamento. O tratamento de água é um conjunto de procedimentos físicos e químicos que são aplicados para que a mesma alcance condições adequadas para o consumo, ou seja, para se tornar potável.
A poluição da água também é uma questão que prejudica o seu uso, atingindo diretamente o homem que utiliza da mesma para beber, higiene pessoal, alimentação, lavagem de roupas e utensílios. Além disso, também é utilizada nas indústrias e na irrigação agrícola. Por isso, a água deve ter aspecto limpo, pureza de gosto, não possuir cheiro e estar isenta de micro-organismos patogênicos, o que é conseguido através do seu tratamento, desde a captação nos rios até a chegada nas residências urbanas ou rurais. Portanto, para a água se manter nessas condições, deve evitar-se sua contaminação por resíduos, sejam eles agrícolas (de natureza química ou orgânica), esgotos, resíduos industriais ou sedimentos provenientes da erosão.
O tratamento da água a livra de qualquer tipo de contaminação, evitando a transmissão de doenças. A água a ser tratada é encaminhada a estação de tratamento onde, inicialmente, são retiradas as impurezas mais grosseiras (sólidos, gorduras e areia), para depois, ser removida a matéria orgânica completando-se o tratamento, eventualmente, com a adição de cloro, para que ocorra a desinfecção da água. Os efluentes são lançados, então, por um emissário, ao seu destino final, com um elevado índice de purificação. Em uma estação de tratamento, o processo ocorre em etapas:
- Coagulação: quando a água na sua forma natural (bruta) entra na Estação de Tratamento de Água (ETA), ela recebe, nos tanques, uma determina quantidade de agentes coagulantes, o mais comumente utilizado é o sulfato de alumínio. Esta substância serve para aglomerar (juntar) partículas sólidas que se encontram na água.
- Floculação: em tanques de concreto com a água em movimento, as partículas sólidas se aglutinam em flocos maiores.
- Decantação: em outros tanques, por ação da gravidade, os flocos com as impurezas e partículas ficam depositadas no fundo dos tanques, separando-se da água.
- Filtração: a água passa por filtros formados por carvão, areia e pedras de diversos tamanhos. Nesta etapa, as impurezas de tamanho pequeno ficam retidas no filtro.
- Desinfecção: é aplicado na água os agentes e processos de desinfecção para eliminar microorganismos causadores de doenças, os mais comumente utilizados são o cloro (gás ou líquido) ou ozônio.
- Fluoretação: é aplicado flúor na água para prevenir a formação de cárie dentária em crianças.
- Correção de pH: é aplicada na água certa quantidade de cal hidratada ou carbonato de sódio. Esse procedimento serve para corrigir o pH da água e preservar a rede de encanamentos de distribuição.
Todo esse cuidado não é pra menos. A água captada de rios ou represas vem com folhas, peixes, lodo e muitas bactérias. Para chegar às casas limpa e sem cheiro, ela passa cerca de três horas dentro da ETA. De acordo com IBGE, essa super operação de limpeza atende a maior parte da população do país: 80% dos brasileiros têm acesso à água tratada.
O tratamento da água para consumo humano começa nas operações de coagulação e floculação. O processo de coagulação, além de ser realizado por meio de sulfato de alumínio, é também feita a adição de cloreto férrico e cal onde sua função é transformar todas as impurezas da água em suspensão fina no estado coloidal. Trata-se em deixar com que a água passe lentamente, sem ser agitada, por tanques apropriados de pouca profundidade. Esses contém uma válvula, que permite retirar de tempos em tempos, a parte depositada.
Para melhor resultado os tanques devem ser instalados em série e mantidos com pequena espessura do lençol de água. Ao mesmo tempo, para acelerar o processo, é adicionado um coagulante, por exemplo, o sulfato de alumínio, que em contato com a água provoca uma substância gelatinosa, que vai até o fundo do tanque e arrasta bactérias e matérias orgânicas. Em seguida a água é direcionada para um tanque de homogeneização para que o coagulante e a cal se misturem uniformemente no líquido. Assim, se tornando uma forma homogênea e efetiva.
Na floculação, a água é submetida à agitação mecânica para possibilitar que os flocos se agreguem com os sólidos em suspensão, permitindo assim uma decantação mais rápida. O tratamento continua nos tanques ou piscinas de decantação, onde a água permanece um tempo mínimo para o processo de decantação do produto particulado sólido e dos floculados que se encontram suspensos na água.
A seguir ocorre o processo de aeração e filtração, que é a retenção de partículas sólidas por meio de membranas ou leitos porosos. A aeração é responsável pelos mecanismos de transferência do oxigênio atmosférico às gotas e finas películas de líquidos aspergidos no ar; pela transferência do oxigênio na interface ar-líquido, na qual as gotas em queda entram em contato com o líquido no reator e pela transferência de oxigênio por bolhas de ar transportadas da superfície ao seio da massa. Os aeradores podem ser de superfície ou submersos, de eixo vertical ou horizontal, com alta rotação ou baixa rotação, flutuantes ou até mesmo fixos.
No caso da filtração, a água passa por filtros formados por carvão, areia e pedras de diversos tamanhos. O processo consiste em fazer a água atravessar lentamente uma camada grossa de areia, carvão e cascalho, separando o líquido do sólido, além da remoção de partículas suspensas, partículas coloidais e de micro-organismos presentes na água. A ação conjunta de três mecanismos distintos, o transporte, a aderência e o desprendimento, é o responsável pela remoção da turbidez presente na água.
O mecanismo de transporte conduz as partículas suspensas para as proximidades da superfície dos coletores (meio filtrante). Na superfície, o mecanismo de adesão se dá pelas forças superficiais envolvidas entre as partículas da água e os grãos do meio filtrante. Neste caso as forças superficiais devem ser maiores do que as forças de cisalhamento, retendo partículas com diâmetros de 0,01 á 10mm. O desprendimento ocorre quando as forças de cisalhamento são maiores do que as forças de adesão. A prevalência de um ou outro mecanismo é função das características do afluente, das características da filtração (taxa de filtração, por exemplo) e dos grãos que constituem o meio poroso.
"É um processo bem simples de se entender. Tudo começa com as grades grandes, onde ficam acumulados os resíduos maiores. Depois através de substâncias químicas os resíduos se acumulam na superfície e são retirados. A água fica em repouso e os resíduos ficam aglomerados no fundo de um tanque, onde depois são retirados e por fim a água passa por um filtro formado por carvão, cascalho e areia, que chamamos de filtração, completa Barbara Martinez, supervisora do departamento de medição individualizada de água e gás da empresa CAS Tecnologia.
Por último, antes da distribuição da água para consumo, ocorrem os processos de desinfecção e fluoretação. O processo de desinfecção das águas ocorre através da utilização de cloro gasoso ou hipoclorito de sódio (no caso de poços tubulares profundo onde ocorre a captação de águas subterrâneas, armazenadas e rochas). O processo de fluoretação é realizado visando proporcionar uma medida a mais na prevenção da cárie. Nas ETAs e nos poços artesianos é utilizado o flúor sob a forma de ácido fluorssilício. As dosagens de cloro e flúor utilizados para o tratamento da água seguem as normas convencionais dos padrões recomendados para se tornar a água potável.
Uma vez que as ETAs convencionais são compostas por coagulação, floculação, decantação e filtração, as características da suspensão estão intimamente relacionadas com estas etapas. Ou seja, a dosagem incorreta de coagulante, a má formação dos flocos e/ou a má decantação dos mesmos, irão causar perturbações no meio filtrante, com conseqüente redução na carreira de filtração.

Norma de qualidade
A ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) criou uma norma de qualidade da água para consumo. Toda a água destinada ao consumo humano deve obedecer ao padrão de potabilidade e está sujeita à vigilância de sua qualidade. Para os fins a que se destina esta Norma, foram adotadas algumas definições:
- Água potável: água para consumo humano cujos parâmetros microbiológicos, físicos, químicos e radioativos atendam ao padrão de potabilidade e que não ofereça riscos à saúde;
- Sistema de abastecimento de água para consumo humano: instalação composta por conjunto de obras civis, materiais e equipamentos, destinada à produção e à distribuição canalizada de água potável para populações, sob a responsabilidade do poder público, mesmo que administrada em regime de concessão ou permissão;
- Solução alternativa de abastecimento de água para consumo humano: toda modalidade de abastecimento coletivo de água distinta do sistema de abastecimento de água, incluindo, entre outras, fonte, poço comunitário, distribuição por veículo transportador, instalações condominiais horizontal e vertical;
- Controle da qualidade da água para consumo humano: conjunto de atividades, exercidas de forma contínua pelo responsável pela operação de sistema ou solução alternativa de abastecimento de água, destinadas a verificar se a água fornecida à população é potável, assegurando a manutenção desta condição;
- Vigilância da qualidade da água para consumo humano: conjunto de ações adotadas continuamente pela autoridade de saúde pública para verificar se a água consumida pela população atende a esta Norma e para avaliar os riscos que os sistemas e as soluções alternativas de abastecimento de água representam para a saúde humana;
- Coliformes totais (bactérias do grupo coliforme: bacilos gram-negativos, aeróbios ou anaeróbios facultativos, não formadores de esporos, oxidase-negativos, capazes de desenvolver na presença de sais biliares ou agentes tensoativos que fermentam a lactose com produção de ácido, gás e aldeído a 35,0 ± 0,5°C em 24-48 horas, e que podem apresentar atividade da enzima ß - galactosidase. A maioria das bactérias do grupo coliforme pertence aos gêneros Escherichia, Citrobacter, Klebsiella e Enterobacter, embora vários outros gêneros e espécies pertençam ao grupo;
- Coliformes termotolerantes: subgrupo das bactérias do grupo coliforme que fermentam a lactose a 44,5 ± 0,2°C em 24 horas; tendo como principal representante a Escherichia coli, de origem exclusivamente fecal;
- Escherichia Coli: bactéria do grupo coliforme que fermenta a lactose e manitol, com produção de ácido e gás a 44,5 ± 0,2°C em 24 horas, produz indol a partir do triptofano, oxidase negativa, não hidroliza a uréia e apresenta atividade das enzimas ß galactosidase e ß glucoronidase, sendo considerada o mais específico indicador de contaminação fecal recente e de eventual presença de organismos patogênicos;
- Contagem de bactérias heterotróficas: determinação da densidade de bactérias que são capazes de produzir unidades formadoras de colônias (UFC), na presença de compostos orgânicos contidos em meio de cultura apropriada, sob condições pré- estabelecidas de incubação: 35,0 ± 0,5°C por 48 horas;
- Cianobactérias: micro-organismos procarióticos autotróficos, também denominados como cianofíceas (algas azuis), capazes de ocorrer em qualquer manancial superficial especialmente naqueles com elevados níveis de nutrientes (nitrogênio e fósforo), podendo produzir toxinas com efeitos adversos à saúde; e
- Cianotoxinas: toxinas produzidas por cianobactérias que apresentam efeitos adversos à saúde por ingestão oral, incluindo: microcistinas - hepatotoxinas heptapeptídicas cíclicas produzidas por cianobactérias, com efeito potente de inibição de proteínas fosfatases dos tipos 1 e 2A e promotoras de tumores; cilindrospermopsina - alcalóide guanidínico cíclico produzido por cianobactérias, inibidor de síntese protéica, predominantemente hepatotóxico, apresentando também efeitos citotóxicos nos rins, baço, coração e outros órgãos; e saxitoxinas - grupo de alcalóides carbamatos neurotóxicos produzido por cianobactérias, não sulfatados (saxitoxinas) ou sulfatados (goniautoxinas e C-toxinas) e derivados decarbamil, apresentando efeitos de inibição da condução nervosa por bloqueio dos canais de sódio.
De acordo com a Sabesp (Companhia de Saneamento Básico do estado de São Paulo), as estações de tratamento funcionam como verdadeiras fábricas para produzir água potável. Das 213 estações: 28 abastecem a Região Metropolitana de São Paulo, e as outras 185 fornecem água aos municípios do interior e litoral do Estado. Atualmente, são tratados 105 mil litros de água por segundo e projetos de extensão e melhorias dos sistemas de abastecimento estão em andamento.