Livro de Tratamento de Água Viana

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

S-1 
 
1, Introdução 1-1 
 Questões para recapitulação 1-4 
 Referências bibliográficas 1-4 
 
2. A água para abastecimento público 2-1 
 2.1. Generalidades 2-1 
 2.2. A água: solvente universal 2-2 
 2.3. Distribuição da água sobre a Terra 2.5 
 
 Questões para recapitulação 2.6 
 Referências bibliográficas 2.7 
 
3. Qualidade da água 3-1 
 
4. Formas clássicas de tratamento 4-1 
 4.1. Introdução 4-1 
 4.2. Desinfecção simples e correção do pH 4-2 
 4.3. Filtração 4-2 
 4.4. Decantação 4-3 
 4.5. Coagulação e floculação 4-3 
 4.6. A estação clássica de tratamento de água 4-3 
 
 Questões para recapitulação 4-5 
 Referências bibliográficas 4-6 
 
5. Fundamentos de química 5-1 
 5.1. Introdução 5-1 
 5.2. Impurezas encontradas na água bruta 5-1 
 5.3. Desestabilização das partículas coloidais 5-4 
 5.4. Principais coagulantes, floculantes e auxiliares 5-5 
 5.5. Química do sulfato de alumínio, 
 alcalinidade e dureza na água em tratamento5-6 
 5.5.1. Introdução 5-6 
 5.5.2. Desestabilização por adsorção e neutralização 5-9 
 5.5.3. Desestabilização por varredura 5-10 
 5.5.4. Combinação da adsorção e varredura 5-11 
 5.5.5. Diagrama de Amirtharajah e Mills 5-12 
 5.5.6. Problema resolvido 5-16 
 
S-2 
 5.5.7. Problema resolvido 5-17 
 5.5.8. Alcalinidade e dureza 5-17 
 5.6. Equilíbrio carbônico da água: agressividade e incrustabilidade 5-19 
 
 Questões para recapitulação 5-23 
 Referências bibliográficas 5-24 
 
6. Física, mecânica dos fluidos e hidráulica 6-1 
 6.1. Introdução 6-1 
 6.2. Massa 6-1 
 6.3. Velocidade 6-1 
 6.3.1. Problema resolvido 6-2 
 6.4. Aceleração 6-2 
 6.4.1. Problema resolvido 6-2 
 6.5. Força 6-3 
 6.5.1. Problema resolvido 6-3 
 6.6. Peso 6-4 
 6.6.1. Problema resolvido 6-4 
 6.7. Trabalho 6-5 
 6.7.1. Problema resolvido 6-5 
 6.8. Energia 6-6 
 6.8.1. Energia potencial de posição 6-6 
 6.8.2. Energia potencial de pressão 6-6 
 6.8.3. Energia Cinética 6-6 
 6.8.4. Problema resolvido 6-6 
 6.9 Potência 6-7 
 6.9.1 Problema Resolvido 6-8 
 6.10 Massa Específica e Densidade Relativa 6-8 
 6.10.1. Problema resolvido 6-9 
6.11. Peso Específico 6-9 
 6.11.1. Problema resolvido 6-9 
 6.12. Pressão 6-10 
 6.12.1. Definição 6-10 
 6.12.2. Problema resolvido 6-10 
 6.12.3. Relação entre pressão e altura de água 6-11 
 6.12.4. Problema resolvido 6-12 
 6.13. Tensão Tangencial 6-13 
 6.13.1. Problema resolvido 6-13 
 6.13.2. Observações sobre a tensão tangencial 6-13 
 6.14. Vazão 6-13 
 6.14.1 Problema resolvido 6-14 
 6.15 Velocidade Média 6-14 
 6.15.1. Problema resolvido 6-15 
 6.15.2. Observações sobre a Velocidade Média 6-15 
 6.16. Tempo de detenção 6-15 
 6.16.1. Problema resolvido 6-15 
 
S-3 
 6.16.2 Observações sobre o tempo de detenção 6-16 
 6.17. Carga 6-16 
 6.17.1. Problema resolvido 6-16 
 6.18 Viscosidade e Gradiente de Velocidade 6-18 
 6.18.1. Problema resolvido 6-19 
 6.18.2. Observações sobre a viscosidade 
 e o gradiente de velocidade 6-19 
 6.19. Equação de Bernoulli e perda de carga 6-20 
 6.19.1. Problema resolvido 6-21 
 6.19.2. Observações sobre a equação de 
 Bernoulli para fluidos reais 6-22 
 6.19.3. Observações sobre o termo perda de carga 6-22 
 6.19.4. Representação gráfica da equação de Bernoulli 6-23 
 6.20. Perda de cargm condutos 6-23 
 6.20.1. Perda de carga contínua: 
 fórmula universal das perdas de carga 6-23 
 6.20.1.1. Definição 6-23 
 6.20.1.2. Regime laminar e regime turbulento: 
 número de Reynolds 6-25 
 6.20.1.2.1. Problema resolvido 6-26 
 6.20.1.2.2. Problema resolvido 6-27 
 6.20.1.2.3. Camada limite 6-27 
 6.20.1.3. Cálculo da perda de carga contínua 
 em condutos de seção circular 
 totalmente cheios (a seção plena) 6-29 
 6.20.1.3.1. Problema resolvido 6-30 
 6.20.1.3.2. Caso particular: escoamento 
 com distribuição em marcha 6-32 
 6.20.1.3.2.1. Problema resolvido 6-34 
 6.20.1.4. Cálculo da perda de carga contínua em 
 condutos de seção não circular 
 totalmente cheios (a seção plena) 6-35 
 6.20.1.4.1. Escoamento em regime laminar 6-35 
 6.20.1.4.1.1. Problema resolvido 6-36 
 6.20.1.4.2. Escoamento em regime turbulento 6-36 
 6.20.1.4.2.1. Problema resolvido 6-37 
 6.20.1.5. Por que o regime é laminar ou turbulento? 6-37 
 6.20.2. Perdas de carga localizadas em condutos 
 circulares a seção plena 6-39 
 6.20.2.1. Problema resolvido 6-39 
 6.21.2. Cálculo da perda de carga no regime uniforme 6-43 
 6.21.2.1. Problema resolvido 6-44 
 6.21.3. Número de Froude 6-45 
 6.21.3.1. Problema resolvido 6-46 
 6.21.4. Energia específica 6-46 
 6.21. Perda de carga em canais 6-41 
 
S-4 
 6.21.1. Regimes uniforme, gradualmente variado e 
 bruscamente variado 6-41 
 6.21.2. Cálculo da perda de carga no regime uniforme 6-42 
 6.21.2.1. Problema resolvido 6-43 
 6.21.3. Número de Froude 6-44 
 6.21.3.1. Problema resolvido 6-45 
 6.21.4. Energia específica 6-45 
 6.21.5. Equação da quantidade de movimento 6-48 
 6.21.6. Ressalto hidráulico 6-49 
 6.21.6.1. Caracterização do ressalto 6-49 
 6.21.6.2. Problema resolvido 6-51 
 6.21.6.3. Força específica no ressalto hidráulico: 
 dissipação de energia no ressalto 6-50 
 6.21.6.4. Alturas conjugadas e extensão do ressalto 6-52 
 6.22. Perda de carga em meios porosos 6-54 
 6.22.1. Lei de Darcy 6-54 
 6.22.1.1. Problema resolvido 6-55 
 6.22.1.2. Considerações sobre a 
 lei de Darcy e sua aplicação 6-56 
 6.22.2. Equação de Forchheimer 6-56 
 6.23. Bombas: altura manométrica 6-58 
 6.23.1. Problema resolvido 6-58 
 6.24. Potência das correntes líquidas 6-58 
 6.24.1. Problema resolvido 6-59 
 6.25. Potência de bombas 6-60 
 6.25.1. Problema resolvido 6-60 
 6.26. Relação entre gradiente de velocidade e potência 6-61 
 6.26.1. Problema resolvido 6-63 
 6.27. Força de arraste 6-64 
 6.27.1. Problema resolvido 6-64 
 6.28. Orifícios, bocais e vertedouros 6-65 
 6.28.1. Orifícios e bocais 6-65 
 6.28.1.1. Problema resolvido 6-67 
 6.28.2. Vertedouros de descarga livre 6-68 
 6.28.2.1. Problema resolvido 6-69 
 6.29. Cinética dos choques entre partículas em suspensão 6-70 
 
 Questões para recapitulação 6-73 
 Referências bibliográficas 6-77 
 
7. Mistura rápida
 
7-1 
 7.1 O conceito de mistura rápida 7-1 
 7.2 Disposições da NBR-12216 7-1 
 7.2.1 Observações sobre os valores preconizados pela 
 NBR 12216 para o gradiente de velocidade e 
 o tempo de detenção 7-2 
 
S-5 
 7.3 Misturadores hidráulicos 7-3 
 7.3.1 Introdução 7-3 
 7.3.2 Medidor Parshall 7-3 
 7.3.2.1 Generalidades 7-3 
7.3.2.2. Gradientes de velocidade em 
 medidores Parshall 7-7 
 7.3.2.3. Tempos de detenção em medidores Parshall 7-8 
 7.3.2.4. Diretrizes para a seleção do 
 medidor Parshall adequado à mistura rápida 7-8 
 7.3.2.5. Problema resolvido 7-8 
 7.3.3 Queda d'água de vertedouros 7-12 
 7.3.3.1 Generalidades 7-12 
 7.3.3.2. Problema resolvido 7-13 
 7.3.4 Difusores ou malhas difusoras 7-14 
 7.3.4.1 Generalidades 7-14 
 7.3.4.2 Gradiente de velocidade em malhas difusoras 7-14 
 7.3.4.3 Recomendações da NBR 12216 7-16 
 7.3.4.4 Problema resolvido 7-16 
 7.3.4.5 O modelo matemático de Hespanhol 7-18 
 7.3.4.5.1. Problema resolvido 7-21 
 7.4. Misturadores mecanizados 7-26 
 7.4.1. Introdução 7-26 
 7.4.2. Disposições da NBR 12216 7-26 
 7.4.3. Turbinas e hélices 7-27 
 7.4.3.1. Gradientes de velocidade na turbina 
 estudada por Parlatore 7-28 
 7.4.3.1.1. Problema resolvido 7-30 
 7.4.3.1.2. Outros modelos
de 
 misturadores rápidos 7-32 
 7.4.4. Rotores de bombas 7-33 
 7.4.4.1. Problema resolvido 7-33 
 
 Questões para recapitulação 7-35 
 Referências bibliográficas 7-37 
 
8. Floculação 8-1 
 8.1. Introdução 8-1 
 8.2. Floculação ortocinética e floculação pericinética 8-1 
 8.3. Floculação ortocinética, gradiente de velocidade, 
 tempo de detenção e número de Camp 8-2 
 8.4. Tipos de floculadores 8-3 
 8.5. Disposições da NBR 12216 8-3 
 8.6. Eficiência da floculação e compartimentação de floculadores 8-4 
 8.7. Gradiente de velocidade em tubulações e passagens 8-6 
 8.7.1. Introdução 8-6 
 8.7.2. O modelo matemático 8-7 
 
S-6 
 8.8. Hidráulica dos floculadores mecanizados 8-9 
 8.8.1. Disposições de norma 8-9 
 8.8.2. Tipos usuais 8-10 
 8.8.2.1. Agitadores do tipo de paletas 8-10 
 8.8.2.1.1. Tipos Básicos 8-10 
a) Floculador de paleta 
 de eixo Vertical 8-10 
b) Floculador de paletas 
c) de eixo horizontal 8-12 
c) Floculador de paleta 
 única, de eixo vertical 8-13 
 
8.8.2.1.2. Modelo matemático 
 8.8.2.1.3. Problema resolvido 8-19 
 8.8.2.2. Agitadores do Tipo de Fluxo Axial 
 (Turbinas e Hélices) 8-20 
 8.8.2.2.1. Descrição 8-20 
 8.8.2.2.2. Modelo matemático 8-21 
 8.8.2.2.3. Problema resolvido 8-22 
 8.8.2.2.4. Floculador tipo hélice modelo Filsan 8-23 
 8.9. Hidráulica dos floculadores hidráulicos 8-24 
 8.9.1. Introdução 8-24 
 8.9.2. Tipos usuais 8-25 
 8.9.2.1. Floculador de chicanas 8-25 
 a) Chicanas verticais 8-25 
 b) Chicanas horizontais 8-27 
 8.9.2.2. Floculador tipo Cox 8-27 
 8.9.2.3. Floculador tipo Alabama 8-28 
 8.9.3. Recomendações da Norma 8-30 
 8.9.4. Problema Resolvido 8-31 
 8.10. Floculadores não tradicionais 8-34 
 8.10.1. Introdução 8-34 
 8.10.2. Floculador mecanizado do tipo de paletas, 
 de câmaras superpostas 8-34 
 8.10.3. Floculador hidráulico do tipo de bandejas perfuradas 8-35 
 8.10.4. Floculação em meio granular 8-36 
 8.4.10.1. Problema resolvido 8-40 
 8.10.5. Uso de telas em estações de tratamento 8-43 
 8.10.5.1. Aplicações práticas 8-43 
 8.10.5.2. Vantagem teórica no uso de telas 8-44 
 8.10.5.3. Determinação do gradiente de velocidade 8-45 
 8.10.5.4. Problema resolvido: floculador de Riddick 8-47 
 8.10.5.5. Problema resolvido 8-48 
 
 Questões para Recapitulação 8-50 
 Referências Bibliográficas 8-51 
 
S-7 
 
9. Decantação 9-1 
 9.1. Noções introdutórias 9-1 
 9.1.1. Descrição 9-1 
 9.1.2. Sedimentação de partículas discretas 9-1 
 9.1.2.1. Teoria 9-1 
 9.1.2.2. Dimensionamento de desarenadores 
 (caixas de areia) 9-4 
 9.1.2.2.1. Exemplo resolvido 9-8 
 9.1.3. Sedimentação de partículas floculentas 9-9 
 9.1.3.1. Considerações iniciais 9-9 
 9.1.3.2. Ensaio em coluna de sedimentação 9-9 
 9.1.3.2.1. Exemplo resolvido 9-10 
 9.2 Decantadores 9-12 
 9.2.1. Caracterização: disposições da NBR 12216 9-12 
 9.2.2 Tipos de decantadores 9-12 
 9.3 Decantadores clássicos 9-13 
 9.3.1 Tipos 9-13 
 9.3.2. Decantadores clássicos de seção retangular 9-13 
 9.3.2.1 Descrição 9-13 
 9.3.2.2. Avaliação da eficiência 9-14 
 9.3.2.2.1. Decantador ideal 9-14 
 9.3.2.2.2. Decantador real 9-16 
 9.3.2.3. Velocidade máxima permissível 9-20 
 9.3.2.3.1 Problema resolvido 9-22 
 9.3.3 Decantadores clássicos de seção circular 9-23 
 9.4 Decantadores de fluxo laminar 9-23 
 9.4.1 Descrição e classificação 9-23 
 9.4.2 Decantadores laminares de fluxo ascendente 9-23 
 9.4.2.1 Introdução 9-23 
 9.4.2.2 Descrição 9-24 
 9.4.2.3 Módulos para a decantação laminar 9-25 
 9.4.2.4 O modelo matemático de Yao 9-28 
 9.4.2.5 Velocidade máxima permissível para a água 
 no interior dos elementos tubulares 9-32 
 9.4.2.6 Distância entre os elementos tubulares 
 e as estruturas de entrada (sob os 
 elementos) e saída (sobre os elementos) 9-33 
 9.4.2.6.1 Caracterização do problema 9-33 
 9.4.2.6.2 O modelo matemático 9-34 
 9.4.3 Decantadores laminares de fluxo horizontal 9-35 
 9.4.3 Decantadores laminares de fluxo horizontal 9-37 
 9.5.1.1 Descrição 9-38 
 9.5.1.2 Exemplo resolvido 9-39 
 9.5.2 Canal de acesso aos decantadores 9-39 
 9.5.2.1 Descrição 9-39 
 
S-8 
 9.5.2.2 Modelo matemático devido a Hudson 
 e colaboradores 9-40 
 9.5.3.4 Problema resolvido 9-52 
 9.5.4 Coleta de água decantada 9-52 
 9.5.4.1 Descrição 9-52 
 9.5.4.2 Modelo matemático 9-54 
 9.5.4.3 Bordas vertedouras ajustáveis 
 9.5.4.4. Disposições da NBR 12216 9-59 
 9.5.4.5. Problema resolvido 9-61 
 9.5.5. Descarga de decantadores 9-62 
 9.5.5.1. Tipos 9-62 
 9.5.5.2. Tempo de esvaziamento dos decantadores 9-64 
 9.5.5.2.1. Problema resolvido 9-66 
9.5.5.3. Remoção hidráulica de lodos de fundo 
 de decantadores, através de manifolds 9-66 
 9.5.5.3.1. Introdução 9-67 
 9.5.5.3.2. Resolução do problema 9-68 
 9.5.6. Distribuição de água floculada sob os módulos 
 de decantadores laminares de fluxo vertical 9-75 
 9.5.6.1. Descrição 9-75 
 9.5.6.2. Dimensionamento 9-76 
 9.6. Problema resolvido 9-76 
 9.7. Problema resolvido 9-81 
 
 Questões para recapitulação 9-86 
 Referências bibliográficas 9-88 
 
10. Filtração 10.1 
 10.1. Introdução 10-1 
 10.2. Generalidades 10-1 
 10.2.1. Filtros lentos 10.2 
 10.2.2. Filtros rápidos de fluxo descendente 10.3 
 10.2.3. Filtros rápidos de fluxo ascendente 10.3 
 10.2.4. Filtros rápidos de fluxo descendente, de camada espessa10.6 
 10.3. Leitos filtrantes, camada suporte e fundos falsos 10.7 
 10.3.1. Leito filtrante 10.7 
 10.3.1.1. Areia 10.7 
 10.3.1.2. Antracito 10.8 
 10.3.2. Fundos falsos 10.10 
 10.3.2.1. Fundos patenteados 10.10 
 a) Bocais 10.10 
 b) Blocos perfurados 10.11 
 10.3.2.2. Fundos que podem ser construídos 
 no canteiro de obras 10.13 
 a) Tubulação perfurada 10.13 
 b) Vigas pré—fabricadas 10.14 
 
S-9 
 10.3.3. Camada suporte 10.14 
 10.4. Velocidades de interesse na filtração 10.18 
 10.4.1. Taxas de filtração: disposições da NBR 12216 10.18 
 10.4.1.1. Problema resolvido 10.19 
 10.4.1.2. Problema resolvido 10.19 
 10.5. Perda de carga no leito filtrante 10.20 
 10.5.1. Perda de carga em leitos estratificados 10.21 
 10.5.1.1. Problema resolvido 10.22 
 10.5.2. Perda de carga em leitos não estratificados 10.24 
 10.5.2.1. Problema resolvido 10.25 
 10.6. Perda de carga nas canalizações adjacentes ao filtro 10.26 
 10.6.1. Blocos Leopold 10.27 
 10.6.1.1. Problema resolvido 10.27 
 10.6.2. Tubos perfurados 10.30 
 10.6.2.1. Problema resolvido 10.31 
 10.6.3. Vigas californianas 10.33 
 10.6.3.1. Problema resolvido 10.34 
 10.7. Perda de carga total no filtro 10.34 
 10.7.1. Hidráulica da operação de filtros de fluxo descendente 10.35 
a) Filtros com perda de carga total constante e 
 velocidade de aproximação variável 10.35 
b) Filtros com perda de carga total e 
 velocidade de aproximação constantes 10.36 
c) Filtros com perda de carga total variável e 
 velocidade de aproximação constante 10.40 
d) Filtros com perda de carga total e 
 velocidade de aproximação variáveis 10.41 
 10.7.2. Hidráulica da operação de filtros de fluxo ascendente 10.44 
 a) Filtros com taxa constante e carga variável 10.44 
 b) Filtros de taxa e carga variáveis 10.45 
 10.8. Lavagem do leito filtrante 10.45 
 10.8.1. Filtros lentos 10.46 
 10.8.2. Filtros rápidos 10.48 
 10.8.2.1. Problema resolvido 10.49 
 10.8.2.2. Lavagem via reservatório, por gravidade 10.49 
 10.8.2.3. Lavagem via reservatório, por bombeamento 10.50 
 10.8.2.4. Sistema autolavável 10.50 
 10.9.
Sistemas auxiliares de lavagem 10.53 
 10.9.1. Filtros de fluxo descendente 10.53 
 10.9.1.1. Bocais fixos 10.55 
 10.9.1.2. Bocais fixados em braços rotativos 10.55 
 10.9.1.3. Lavagem auxiliar com ar 10.56 
 10.9.1.4. Lavagem auxiliar de pequenos filtros 10.57 
 10.9.2. Filtros de fluxo ascendente 10.58 
 10.10. Determinação da expansão do leito filtrante durante a lavagem 
 em fluxo ascendente 10.59 
 
S-10 
 10.10.1. Problema resolvido 10.61 
 10.11. Determinação da perda de carga no leito filtrante durante a 
 lavagem em contracorrente (retrolavagem) 10.63 
 10.11.1. Problema resolvido 10.64 
 10.11.2. Expressões simplificadas 10.64 
 10.11.3. Problema rersolvido 10.65 
 10.11.4. Problema resolvido 10.65 
 10.12. Calhas coletoras de água de lavagem 10.67 
 10.13. Velocidades recomendadas para as canalizações e 
 comportas adjacentes aos filtros 10.71 
 10.14. Simulação do funcionamento de um sistema de taxa 
 declinante variável 10.71 
 10.14.1. Problema resolvido 10.75 
 
 Questões para recapitulação 10.79 
 Referências bibliográficas 10.83 
 
11 Tratamentos complementares 11.1 
 11.1 Generalidades 
 11.1 
 11.2. Desinfecção 11.2 
 11.2.1. Introdução 11.2 
 11.2.2. Cloração 11.3 
 I. Cloração de Águas Relativamente Puras 11.4 
 II. Cloração de Águas Contendo Impurezas 11.4 
 11.3. Fluoretação 11.11 
 
 11.4. Correção do pH 11.13 
 Questões para recapitulação 11.13 
 Referências bibliográficas 11.14 
 
 Anexo 1 Tubos: rugosidade equivalente k (mm) A1.1 
 Anexo 2 Valores de n das fórmulas de Ganguillet-Weiss A2.1 
 Anexo 3 Medidores Parshall A3.1 
 Anexo 4 Propriedades físicas da água A4.1 
 Anexo 5 Meios granulares: esfericidade e fator de forma A5.1 
 Anexo 6 Ábaco de Moody A6.1 
 Anexo 7 Perdas de carga localizadas: coeficientes k A7.1 
 Anexo 8 Espessura dos leitos filtrantes A8.1 
 Anexo 9 Camada suporte para leitos filtrantes A9.1 
 Anexo 10 Fundos de filtros: dimensionamento de 
 sistemas de tubulação perfurada A10.1 
 Anexo 11 Vertedouros triangulares A11.1 
 Anexo 12 Vertedouros retangulares A12.1 
 Anexo13 Resolução CONAMA de 18 de junho de 1986 
 publicado no DOU de 30/7/86 A13.1 
 
S-11 
 Anexo14 Deliberação normativa COPAM nº 010/86 A14.1 
 Anexo15 Portaria nº 1469, de 29 de dezembro de 2000 A15.1 
 Anexo16 Método dos mínimos quadrados A16.1 
 
Lista de Figuras 
 
2.1 O ciclo das águas (adaptado de Fair, Geyer e Okun 7) 2-3 
4.1 Tratamento convencional para fins de 
 potabilização – fluxograma 4-1 
4.2 Estações clássicas de tratamento de água 4-4 
5.1 Classificação das partículas na água, segundo seus tamanhos 5-2 
5.2 Célula de eletroforese 
5.3 A teoria da dupla capa 5-8 
5.4 Desestabilização por adsorção e neutralização 5-9 
5.5 Desestabilização por varredura 5-11 
5.6 Variação da concentração de saturação do 
 produto de dissociação Al (OH)4 - com o pH da solução 5-13 
5.7 Variação da concentração de saturação do produto de 
 dissociação Al +3 com o pH da solução 5-15 
5.8 Diagrama para projeto e operação utilizando sulfato de alumínio 5-16 
5.9 Problema resolvido 5.5.7 5-18 
5.10 Diagrama para a determinação do índice de Langelier 5-22 
6.1 Relação entre pressão e altura d'água 6-11 
6.2 Viscosidade e gradiente de velocidade 6-18 
6.3 Representação gráfica da equação de Bernoulli 
 para um conduto forçado 6-23 
6.4 Representação gráfica da equação de Bernoulli 
 para um conduto livre 6-24 
6.5 Filme laminar, camada limite e camada turbulenta 
 (conforme concebida por Ludwig Prantdl em 1904) 6-28 
6.6 Filme laminar e turbulento em canalizações 6-28 
6.7 Problema resolvido 6.20.1.3.1 6-30 
6.8 Vazão fictícia 6-33 
6.9 Perfil das velocidades 6-38 
6.10 Escoamento laminar 6-38 
6.11 Escoamento turbulento 6-39 
6.12 Problema Resolvido 6.20.2.1 6-40 
6.13 Escoamento em conduto livre 6-42 
6.14 Energia específica 6-45 
6.15 Representação gráfica da variação da 
 energia específica com y 6-46 
6.16 Escoamentos sub e supercríticos com a mesma 
 energia específica 6-47 
6.17 Escoamento no regime crítico 6-48 
6.18 Dedução da equação da quantidade de movimento: 
 volume de controle 6-48 
 
S-12 
6.19 Ressalto hidráulico e forças intervenientes 6-51 
6.20 Representação gráfica da variação da força específica com y 6-52 
6.21 Ressalto hidráulico, forças específicas e energias específicas 6-52 
6.22 Potência das correntes líquidas 6-59 
6.23 Orifícios e bocais 6-65 
6.24 Problema resolvido 6.28.1.1 6-67 
6.25 Vertedouros de descarga livre 6-68 
6.26 Terminologia dos vertedouros 6-69 
6.27 Problema resolvido 6.28.2.1 6-69
 
6.28 Equação de Smoluchowsky 6-71 
7.1 Medidor Parshall 7-4 
7.2 O Parshall sem e com ressalto a jusante 7-4 
7.3 Afogamento do Parshall 7-6 
7.4.1 Gradientes de velocidade em medidores Parshall de 3” a 60”, 
 segundo o Eng. Jorge Arboleda Valencia 7-7 
7.5 Dispositivos para criação do ressalto hidráulico 7-9 
7.6 Medidor de vazão Parshall W = 1” ensaiado no DEH/EE.UFMG 7-9 
7.7 Curva gradiente de velocidade x vazão 7-10 
7.8 Problema resolvido 7.3.2.5 7-10 
7.9 Vertedouros e aplicação de floculante 7-12 
7.10 Vertedouros operando como misturadores rápidos 7-13 
10.11 Resolução do Problema 7.3.3.2 7-14 
7.12 Malhas difusoras 7-15 
7.13 Distância para dissipação de energia dos jatos 
 originários de malhas difusoras 7-16 
7.14 Problema 7.3.4.4 7-17 
7.15 Aplicação de um produto químico através de malha difusora 7-20 
7.16 Resultados experimentais de Stenquist para malhas difusoras 7-23 
7.17 Exemplo de malha difusora 7-23 
7.18 Alternativa para a construção da malha difusora 7-25 
7.19 ETA do Alto Cotia: redução nas dosagens de 
 sulfato de alumínio obtidas após a introdução do difusor 
 para efetuar a mistura rápida 7-27 
7.20 Turbinas e hélices 7-27 
7.21 Número de Reynolds e número de potência 7-29 
7.22 Configuração de agitadores utilizados em ensaios de jarros 7-30 
7.23 Números de potência e números de Reynolds obtidos 
 para cada um dos agitadores ensaiados e 
 representados na Fig. 7.22 7-30 
7.24 Problema resolvido 7.4.3.1.1 7-31 
7.25 Outros modelos de misturadores mecanizados, 
 segundo Metcalf & Eddy (op. citada) 7-33 
7.26 Rotores de bombas 7-35 
8.1 Eficiência da compartimentação de floculadores 8-6 
8.2 Gradientes de velocidade em tubulações e 
 passagens, segundo Parlatore (Q < 10 l/s) 8-8 
 
S-13 
8.3 Gradientes de velocidade em tubulações e passagens, 
 segundo Parlatore (10<Q<1000l/s) 8-8 
8.4 Floculador mecanizado, do tipo de paletas, de eixo vertical 8-11 
8.5 Floculador mecanizado, do tipo de paletas, 
 de eixo vertical – perspectiva 8-11 
8.6 Floculador mecanizado, do tipo de paletas, de eixo horizontal 8-12 
8.7 Floculador mecanizado, do tipo de paletas, 
 de eixo horizontal – perspectiva 8-13 
8.8 Floculador mecanizado, do tipo de paleta única, 
 de eixo horizontal 8-14 
8.9 Agitadores mecanizados do tipo de paletas 8-15 
8.10 Força de arraste devida a uma paleta em movimento 8-15 
8.11 Força de arraste: expressão diferencial 8-16 
8.12 Floculador mecanizado de paletas, com n paletas e 
 B braços iguais 8-17 
8.13 Floculador de paleta única, de eixo vertical: integração 8-18 
8.14 Problema resolvido 5.4.1.2 8-19 
8.15 Floculador mecanizado, do tipo de turbina 8-21 
8.16 Turbina estudada por Parlatore 8-22 
8.17 Floculador tipo hélice modelo Filsan 8-24 
8.18 Floculador de Chicanas 8-25 
8.19 Floculador hidráulico, de chicanas verticais 8-26 
8.20 Floculador hidráulico de chicanas horizontais 8-27 
8.21 Floculador Tipo Cox, Q = 36 l/s 8-28 
8.22 Floculador hidráulico tipo Cox: perspectiva e 
 diagrama explicativo
8-29 
8.23 Floculador tipo Alabama com modificações, Q = 62,9 l/s 8-29 
8.24 Floculador tipo Alabama: perspectiva e diagrama explicativo 8-30 
8.25 Interligação entre câmaras de floculadores 8-32 
8.26 Floculador mecanizado do tipo de paletas, 
 de câmaras superpostas 8-34 
8.27 Floculador hidráulico, do tipo de bandejas perfuradas: 
 concepção original 8-35 
8.28 Floculador hidráulico, do tipo de bandejas perfuradas: 
 concepção atual 8-36 
8.29 Floculador de meio granular 8-36 
8.30 Tempo relativo t/θ versus remoção de turbidez 8-39 
8.31 Floculador de Riddick 8-43 
8.32 Floculador hidráulico, do tipo de telas 8-44 
8.33 Tela re-orientando o fluxo: aplicação proposta por Richter 8-44 
8.34 Telas instaladas nos canais do floculador da ETA de Tarumã 8-45 
8.35 Perda de carga em telas 8-46 
9.1 Sedimentação de uma partícula discreta: esforços intervenientes 9-2 
9.2 Variação do coeficiente de arraste com o número de Reynolds 9-4 
9.3 Velocidades de sedimentação 9-5 
9.4 Determinação de vs 9-6 
 
S-14 
9.5 Desarenador clássico 9-6 
9.6 Exemplo resolvido 9.1.2.2.1 9-9 
9.7 Coluna de Sedimentação 9-10 
9.8 Ensaio de sedimentação: exemplo resolvido 9-11 
9.9 Decantadores clássicos: tipos 9-13 
9.10 Decantador clássico de seção retangular: esquema típico 9-14 
9.11 Decantador ideal, de fluxo horizontal: avaliação da eficiência 9-16 
9.12 Modelo idealizado para o decantador real 9-17 
9.13 Curvas de comportamento para decantadores 
 de diferentes eficiências 9-19 
9.14 Tensão trativa exercida pela água sobre a 
 superfície de deslizamento 9-20 
9.15 Reduzindo o comprimento do decantador 9-24 
9.16 Decantador tubular típico, de fluxo ascendente 9-24 
9.17 Decantadores tubulares: tipos 9-26 
9.18 Módulos tubulares 9-27 
9.19 O modelo de Yao 9-28 
9.20 Variação da relação vsc/vH2O com l1 9-31 
9.21 Variação de vsc/vH2O x θ 9-32 
9.22 Variação da relação vsc/vH2O com l1 (θ = 60o) 9-32 
9.23 Estruturas de entrada e saída em decantadores 
 de fluxo laminar: determinação da relação l/H 9-34 
9.24 Valores máximos de l / H 9-36 
9.25 Decantador de fluxo laminar, de escoamento 
 horizontal (conforme concebido por C. A. Richter) 9-36 
9.26 Decantadores clássicos: comportas de acesso 9-38 
9.27 Decantadores e canal de acesso de água floculada 9-41 
9.32 Tubos perfurados coletores de água decantada 9-53 
9.33 (a) Zona de saída dos decantadores clássicos: linhas isotáquicas 9-53 
9.33 (b) Zona de saída dos decantadores clássicos: linhas isotáquicas 9-53 
9.34 Calha coletora de água decantada 9-54 
9.35 Volume de controle para a aplicação da 
 equação da quantidade de movimento 9-55 
9.36 Cálculo da área situada na parte côncava da parábola 9-55 
9.37 Cálculo do volume do volume de controle 9-56 
9.38 Bordas vertedouras ajustáveis 9-60 
9.39 Descarga de fundo de decantadores de seção retangular 9-63 
9.40 Descarga de fundo de decantadores de seção circular 9-64 
9.41 Decantadores tubulares: descarga de fundo 9-67 
9.42 Remoção hidráulica de lodos através de manifolds: 
 distância máxima entre dois orifícios consecutivos 9-69 
9.43 Fixação do valor de x em função de Di 9-70 
9.44 Profundidade do registro de descarga 9-71 
9.45 Decantadores tubulares: sistema distribuidor 9-75 
9.46 Problema resolvido 9.6 9-77 
9.47 Gradiente de velocidade nas comportas de acesso 9-78 
 
S-15 
9.48 Gradiente de velocidade na cortina 9-79 
9.49 Problema 9.7 9-82 
9.50 Determinação de G no tubo distribuidor 9-83 
9.51 Determinação de G nos orifícios 9-83 
10.1 Filtro de fluxo descendente: esquema explicativo 10.3 
10.2 Filtro de fluxo ascendente: esquema explicativo 10.4 
10.3 Filtro de fluxo ascendente: calha coletora comum 
 para água filtrada e água de lavagem 10.4 
10.4 Filtro de fluxo ascendente com sistema auxiliar de 
 lavagem da camada suporte 10.6 
10.5 Bocais patenteados para fundos falsos 10.11 
10.6 Blocos patenteados para fundos falsos 10.12 
10.7 Filtro de fluxo ascendente com fundo falso utilizando 
 blocos cerâmicos 10.12 
10.8 Fundo falso utilizando tubos perfurados em filtros 
 de fluxo descendente 10.13 
10.9 Fundo falso utilizando tubos perfurados em filtros 
 de fluxo descendente 10.14 
10.10 Vigas pré-fabricadas (californianas) para fundos falsos 10.15 
10.11 Camada suporte utilizada pela COPASA para fundos 
 falsos que utilizam vigas californianas 10.15 
10.12 Filtro ascendente utilizando vigas californianas como fundo falso 10.16 
10.13 Camadas suporte (a) assimétrica e (b) simétrica: exemplos 10.17 
10.14 Blocos cerâmicos: perda de carga x taxa de lavagem 10.27 
10.15 Blocos plásticos: somente água para de lavagem – perda 
 de carga x taxa de lavagem (temperatura média da água = 73ºF) 10.28 
10.16 Blocos plásticos: lavagem com ar e água 
 simultaneamente – perda de carga x taxa de lavagem da água 10.29 
10.17 Blocos plásticos: lavagem com ar e água 
 simultaneamente – perda de carga x taxa de lavagem do ar 10.30 
10.18 Perda de carga em vigas californianas 10.33 
10.19 Filtro de fluxo descendente com perda de carga total 
 constante e velocidade de aproximação variável: 
 arranjo do filtro 10.35 
10.20 Filtro de fluxo descendente com perda de carga total 
 constante e velocidade de aproximação variável: 
 evolução da taxa de filtração com o tempo 10.36 
10.21 Filtro de fluxo descendente com perda de carga total e 
10.22 velocidade de aproximação constantes: arranjo de filtro 
10.23 (concepção clássica) 10.37 
10.22 Filtro de fluxo descendente com perda de carga total e 
 velocidade de aproximação constantes: evolução da perda 
 de carga ao longo do tempo 10.37 
10.23 Filtro de fluxo descendente com perda de carga total e 
 velocidade de aproximação constantes: arranjo do filtro 
 (concepção alternativa) 10.39 
 
S-16 
10.24 Filtro de fluxo descendente com perda de carga total 
 variável e velocidade de aproximação constante: arranjo do filtro 10.39 
10.25 Filtro de fluxo descendente com perda de carga total 
 variável e velocidade de aproximação constante: evolução 
 da taxa de filtração e da perda de carga ao longo do tempo 10.40 
10.26 Filtro de fluxo descendente com perda de carga total e 
 velocidade de aproximação variáveis: arranjo de filtro 10.42 
10.27 Filtros de fluxo descendente com perda de carga total e 
 velocidade de aproximação variáveis: evolução da taxa de 
 filtração e da perda de carga ao longo do tempo 10.43 
10.28 Filtros ascendentes de taxa constante e carga variável: 
 arranjo dos filtros 10.44 
10.29 Filtros ascendentes de taxa constante e carga variável: 
 evolução da taxa de filtração e da perda de carga com o tempo 10.45 
10.30 Filtros ascendentes de taxa e carga variáveis: arranjo dos filtros 10.46 
10.31 Filtros ascendentes de taxa e carga variáveis: evolução da 
 taxa de filtração e da perda de carga com o tempo 10.46 
10.32 Filtro lento de fluxo descendente: lavagem do leito filtrante 10.47 
10.33 Filtro lento de fluxo ascendente: lavagem do leito filtrante 10.48 
10.34 Filros de fluxo descendente: lavagem via reservatório, por 
 gravidade 10.50 
10.35 Filtros de fluxo descendente: lavagem via reservatório, por 
 bombeamento 10.51 
10.36 (a) Sistema autolavável de filtros: operação normal do sistema 10.51 
10.36 (b) Sistema autolavável de filtros: lavagem de um filtro 10.52 
10.36 (c) Sistema autolavável de filtros dotados de lavagem auxiliar 
 com ar 10.53 
10.37 Cortando a superfície filtrante 10.54 
10.38 Formação de bolas de lama 10.54 
10.39 Bocais fixos 10.55 
10.40 Bocais fixados em braços rotativos 10.56 
10.41 Lavagem auxiliar com ar 10.57 
10.42 Equipamento para lavagem auxiliar com ar para pequenos 
 filtros de camada filtrante dupla construído na própria ETA 10.58 
10.43 Tubos perfurados
na camada suporte para lavagem auxiliar de 
 filtro de fluxo ascendente 10.59 
10.44 Calhas coletoras de água de lavagem: seções transversais 10.68 
10.45 Calhas coletoras de água de lavagem: bordas vertedouras 10.68 
10.46 Calhas coletoras de água de lavagem: posicionamento 
 sobre o leito filtrante 10.68 
10.47 Calhas coletoras de água de lavagem: disposição 
 sobre o leito filtrante 10.69 
10.48 Resolução do problema 10.14.1 10.78 
11.1 Tanque de contato e reservatório de compensação 11.2 
11.2 Variação da concentração de HClO e ClO-, NHCl2 e NH2Cl 
 na água, conforme o pH 11.5 
 
S-17 
11.3 Residual mínimo de cloro (livre e combinado) na água 
 a 25ºC, conforme o pH, para destruição de bactérias 
 (tempo de contato = 30 minutos 
11.4 Métodos para aplicação de solução de gás cloro 
 na água em tratamento 11.8 
11.5. Containers de cloro molecular 11.9 
11.6 Esquema de uma instalação cloradora com clorador a vácuo 11.10 
11.7 Curvas características de uma família de ejetores 11.10 
11.8 Elementos necessários à seleção do ejetor 11.11 
 
 
 
1-1 
 
 
 Sabe-se que a existência da água é essencial para o desenvolvimento de 
praticamente todas as atividades realizadas pelo homem sobre a terra, sejam 
elas urbanas, industriais ou agropecuárias. 
 A água é essencial para a existência da própria vida sobre nosso planeta. 
 É um dos principais componentes do protoplasma (no caso do homem, 70% 
do seu corpo e 90% do seu sangue) e responsável pelo equilíbrio térmico da 
Terra. 
 Devido a uma série de propriedades físicas, químicas e físico-químicas que 
lhe são peculiares, algumas das quais fogem inteiramente às regras gerais 
seguidas pelos demais compostos conhecidos (e.g.: o fato de ser, à temperatura 
e pressão ambientes, um líquido), a água pode ser considerada o bem mais caro 
oferecido pela mãe Natureza, capaz de mostrar, em cada uma de suas múltiplas 
propriedades, uma pontinha do Dedo Divino. 
Deve-se a Píndaro, o grande poeta lírico da Grécia antiga, a apreciação: de 
todas as coisas, a melhor é a água 2. 
 Como todos os demais tópicos da engenharia, o abastecimento de água tem 
sua história. 
 O primeiro sistema público de água de que se tem notícia, o aqueduto de 
Jerwan, foi construído na Assíria (691 a.C.) 3. 
 Para Fair, Geyer e Okun 6, são especialmente notáveis notáveis os 
aquedutos da antiga Roma e seus domínios. Segundo esses autores, Sextus 
Julius Frontinus, encarregado de águas de Roma, 97 a.C., reportou a existência 
de nove aquedutos abastecendo Roma, com extensões variáveis de 16 
quilômetros até mais de 80 quilômetros, e com seções transversais desde 0,65 
até 4,65 metros quadrados. Clemens Herschell (1842 – 1930), engenheiro 
hidráulico, inventor e tradutor de manuscritos clássicos (Frontinus and the water 
supply of the city of Rome, Longmans, Green Co., 1913) estimou a capacidade 
somada dos aquedutos em 221,9 milhões de litros por dia. Esse volume diário 
corresponde a uma vazão média de 2,57 metros cúbicos por segundo, suficiente 
hoje em dia para abastecer uma cidade de 600.000 habitantes, admitidos uma 
cota per capita de 300 litros por dia e um coeficiente do dia de maior consumo 
igual a 1,2. 
 Entretanto, somente no início do século XIX é que se passou a dispensar 
maior atenção à proteção da qualidade da água, desde sua captação até sua 
entrega ao consumidor. 
 Tal preocupação decorreu das descobertas científicas efetuadas a partir de 
então, que mostraram haver relação entre a água e a transmissão de muitas 
 
 
1-2 
doenças causadas por agentes físicos, químicos e biológicos. 
 Foram notáveis as contribuições devidas a, pelo menos, dois grandes 
cientistas médicos: o Dr. John Snow, que demonstrou em 1819 (antes, portanto, 
das descobertas de Louis Pasteur), o papel da poluição fecal da água potável no 
que se relaciona com a epidemia da cólera, e o Dr. William Budd, que a partir de 
1857 estudou a febre tifóide, sua natureza, suas formas de propagação e 
prevenção 5. 
 Atualmente, um sistema de abastecimento de água compõe-se de unidades 
projetadas, construídas e operadas de forma a assegurarem desempenho 
hidráulico satisfatório e qualidade da água adequada à finalidade a que se 
destina. 
 Além das preocupações com a qualidade da água, acrescentam-se as de 
ordem econômica: o aparentemente infindável acréscimo da demanda hídrica, 
motivado pelo crescimento dos centros urbanos e industriais, faz necessário 
buscar a água de abastecimento a distâncias cada vez maiores. Somente assim 
é possível encontrar mananciais suficientemente caudalosos, formados por 
extensas bacias hidrográficas e que ainda estejam a salvo da poluição. 
 Neste ponto, é importante lembrar que a poluição hídrica exige que o 
tratamento da água, visando à sua potabilização, utiliza recursos cada vez mais 
sofisticados. 
 É certo que existem possibilidades amplas, praticamente ilimitadas, do ponto 
de vista técnico, para a potabilização de águas poluídas. Entretanto, o custo 
desse tratamento e a possibilidade de ocorrência de falhas operacionais nas 
estações de tratamento, quase sempre conduzem à escolha de um manancial 
mais distante e menos poluído. 
 Naturalmente, o corpo d’água captado é selecionado de forma que suas 
características indesejáveis, que se pretende remover através do tratamento, 
não excedam as limitações naturais de uma estação de tratamento do tipo 
convencional 5. 
 O conceito de recurso inesgotável que prevalecia até há algum tempo atrás 
para a água já foi desmistificado. 
 Algumas estimativas feitas a médio prazo chegam a ser preocupantes, tais 
como a que foi apresentada por Stone 9, segundo a qual por volta de 2020 a 
demanda de água excederá a disponibilidade de recursos hídricos nos Estados 
Unidos. 
 Em recente publicação, Rodda 7 descreve: a vazão somada de todos os rios 
do mundo está entre 35.000 e 50.000 quilômetros cúbicos de água por ano. Esta 
é a maior parte do aporte de água com a qual a humanidade conviverá, o 
recurso água doce que também inclui a água subterrânea e algumas fontes de 
suprimento localizadamente importantes, tais como a água do orvalho e o 
proveniente da dessalinização. É claro que o comportamento da vazão com que 
os rios escoam varia, ano a ano, de uma para outra parte do mundo, e nem toda 
essa água encontra-se disponível para uso. Como utilizar as águas do rio 
Amazonas ou do Mackenzie, isto é, para abastecer São Paulo ou a cidade do 
 
1-3 
México? Como utilizar, de modo benéfico, o crescente volume de água poluída, 
superficial ou subterrânea? 
 O mesmo autor afirma que antes do ano 2050 a demanda global mundial de 
água poderá ser duas ou três vezes a atual. Nessa época estaremos utilizando 
entre 25 e 35% da vazão mundial total dos rios, e grande parte dessa demanda 
ocorrerá nas áreas onde atualmente os recursos hídricos já são escassos. 
 É, portanto, de grande profundidade a afirmação do professor José 
Martiniano de Azevedo Netto 2: 
 O país que, por falta de visão, incapacidade de planejamento ou 
negligência, permitir a dissipação de seus recursos, pagará mais cedo ou mais 
tarde por seu desleixo. 
 Realmente, não é sem a aplicação de enormes somas em programas 
específicos que os países europeus vêm promovendo a recuperação de seus 
recursos hídricos (em certos casos, com muito sucesso: periódicos ingleses 
exibiam, orgulhosamente, há pouco tempo atrás, fotos de pescadores em 
Londres com seus anzóis mergulhados nas águas do outrora poluidíssimo rio 
Tamisa). 
 Os núcleos urbanos e industriais demandam volumes cada vez maiores de 
água para consumo. 
 Por outro lado, na maioria dos casos a vazão do esgoto produzido por esses 
núcleos pouco difere da vazão de água consumida. 
 É sabido que a demanda per capita de água nas cidades tende
a aumentar 
com seu desenvolvimento progressivo. 
 Em Minas Gerais, por exemplo, consomem-se cerca de 150 litros por 
habitante por dia em cidades de pequeno porte (população até 5.000 
habitantes), enquanto que, em certas regiões de Belo Horizonte, esse valor 
chega a atingir a casa dos 400 litros diários. 
 Acrescenta-se a isto a demanda industrial. 
 Segundo Silvestre 8, são gastos 18 litros de água para refinar um litro de 
petróleo, e 270 litros para produzir um quilograma de aço, o que pode expressar 
a importância desse líquido na economia mundial. 
 As afirmações anteriores explicam a crescente preocupação em preservar e 
despoluir os corpos d’água. Não se trata de questão meramente emocional ou 
econômica, mas de sobrevivência. 
 A preocupação com os aspectos econômicos dos sistemas de 
abastecimento de água tem levado alguns autores a escreverem sobre a 
indústria da água tratada, comparando sua captação com a extração da matéria 
prima; o tratamento da água com o fabrico do produto final; a adução da água 
tratada com o transporte do produto final ao consumidor, e finalmente o sistema 
distribuidor com a entrega do produto final ao consumidos, quando ele é 
entregue embalado em prefeitas condições no interior dos tubos da rede de 
distribuição 4. 
 Talvez a maior diferença entre uma indústria qualquer e a indústria da água 
tratada resida no fato de que, neste caso, quanto mais inviável seja o mercado 
consumidor do produto final, mais necessária se faça a implantação da indústria, 
de forma a oferecer, a médio e a longo prazos ao núcleo beneficiado, melhores 
 
 
1-4 
condições de saúde e desenvolvimento, capazes de, algum dia, transforma-lo 
em mercado viável. 
Questões para recapitulação 
(Respostas no final deste Item) 
 
Assinale a(s) alternativa(s) fala(s) ou verdadeira(s): 
1. 70% do corpo humano e 90% do seu sangue são constituídos por água. 
2. A água pouco influi no equilíbrio térmico da Terra. 
3. Somente no final do século XIX é que se passou a dispensar maior atenção 
à proteção da qualidade da água, em virtude das descobertas científicas 
efetuadas a partir de então, que mostraram haver relação entre a água e a 
transmissão de muitas doenças causadas por agentes físicos, químicos e 
biológicos. 
4. Em 1819, o Dr. John Snow demonstrou o papel da poluição fecal da água 
potável no que se relaciona com a epidemia da cólera. 
5. A partir de 1857, o Dr. William Budd estudou a febre tifóide, sua natureza, 
suas formas de propagação e prevenção. 
6. Em virtude das possibilidades amplas e ilimitadas para a potabilização de 
águas poluídas, estamos livres da ameaça da falta d’água potável devida à 
poluição dos mananciais. 
7. Os núcleos urbanos e industriais demandam volumes cada vez maiores de 
água para consumo e, na maioria dos casos, a vazão do esgoto produzido 
por esses núcleos pouco difere da vazão de água consumida. 
 
Respostas: 
1(v), 2 (f), 3(v), 4(v), 5(v), 6(f); 7(v) 
 
Referências bibliográficas 
 
1. AZEVEDO NETTO, J. M. de. Importância da água: o ciclo hidrológico; água 
subterrânea. In: Construção, operação e manutenção de poços. São 
Paulo: CETESB, 1973. 10p. (Curso). 
2. ________________ Importância do problema da poluição das águas. In: 
Construção, operação e manutenção de poços. São Paulo: CETESB, 
1973. 22p. (Curso). 
3. ________________, ALVAREZ, G. A. Manual de hidráulica. 7. ed. Ver 
compl. São Paulo: Edgard Blücher, 1991, 2v. 
4. BATALHA, Bem-Hur Luttembark, PARLATORE, Antônio Carlos. Controle da 
qualidade da água para consumo humano; bases conceituais e 
operacionais. São Paulo: CETESB, 1977. 185p. 
5. BRANCO, Samuel Murgel, ROCHA, Aristides Almeida. Poluição, proteção e 
usos múltiplos de represas. São Paulo: Edgard Blücher, 1977, 185p. 
6. FAIR, Gordos Maskew, GEYER, John Charles, OKUN, Daniel Alexander. 
Abastecimiento de aguas y remoción de aguas residuales. México: 
Editorial Limusa, 1974. 
 
1-5 
7. RODDA, John C. Facing up to the looming world water crisis. Water briefing, 
London, n.28, p.1-15, Jan.1995. 
8. SILVESTRE, Paschoal. Hidráulica geral. Rio de Janeiro: LTC, 1979, 316p. 
9. STONE, Ralph. Water reclamation: techology and public acceptance. Journal 
of the Environmental Engineering Division, New York, V.102, n.EE6, 
p.582-94, Jun.1976. 
 
 
2-1 
 
 
2.1. Generalidades 
 
 É bem maior que se pode julgar à primeira vista a profundidade das já 
citadas palavras do poeta grego Píndaro: De todas as coisas, a melhor é a água. 
Uma análise mais cuidadosa de suas características físicas, químicas e físico-
químicas será capaz de revelar fatos ao mesmo tempo estranhos, interessantes 
e indispensáveis para a manutenção de qualquer das formas conhecidas de vida 
no planeta Terra. 
 Com relação à sua estrutura química básica, aprende-se já na Química 
ministrada nos cursos secundários que a água é constituída de um átomo de 
oxigênio unido a dois átomos de hidrogênio através de ligações covalentes. 
 As propriedades químicas desse tipo de estrutura fariam com que se 
esperasse que a água, nas condições ambientes, se apresentasse no estado 
gasoso, não fosse o surgimento das denominadas pontes de hidrogênio. 
 Tal fenômeno surge em virtude da molécula da água (H-O-H) não ser 
exatamente linear. O ângulo de ligação entre seus constituintes é de 105º, ao 
invés de 180º, sendo suficiente para produzir um desequilíbrio elétrico na 
molécula. O átomo de oxigênio torna-se parcialmente negativo, e os átomos de 
hidrogênio tornam-se parcialmente positivos, propiciando que as moléculas de 
água mantenham-se ligadas umas às outras por forças eletrostáticas. O mesmo 
fenômeno não ocorre em compostos de estrutura química semelhante, tais como 
o H2Se, H2Te, H2S e outros, que são gases nas condições ambientes. 
 Entretanto, não se consegue explicar de forma tão imediata outras 
propriedades da água. 
 Assim, por exemplo, ao se observar sua curva densidade x temperatura, 
verifica-se que não ocorre, como na maioria das demais substâncias conhecidas, 
uma relação inversa entre as duas variáveis. Vê-se claramente (e constata-se 
experimentalmente em atividades simples do cotidiano, como durante o degelo 
de um refrigerador doméstico), que a água no estado sólido apresenta 
densidade menor que no estado líquido. Sabe-se que sua maior densidade 
ocorre em torno de 4ºC. 
 Diversas teorias, sumarizadas por Branco 3, buscam explicar essa anomalia, 
responsável pelo não congelamento de todas as massas de água da terra 
durante o inverno, inclusive dos oceanos, possibilitando a continuidade da vida 
no planeta ao longo de toas as estações do ano. O conhecimento desta 
característica particular da água é altamente relevante no estudo da limnologia e, 
portanto, da qualidade da água dos lagos. 
 
 2-2 
 É de grande importância, do ponto de vista hidráulico e sanitário, o 
conhecimento de outras propriedades básicas da água, tais como: peso 
específico, módulo de elasticidade, viscosidade, tensão de vapor, tensão 
superficial e calor específico 12. 
 Em obras clássicas de Ecologia Aplicada, Branco 3 e Rocha 10 descrevem, 
de forma didática e atraente, a importância de cada uma dessas propriedades. 
 
2.2. A água: solvente universal 
 
 Quase todas as substâncias, em maior ou menor concentração, podem ser 
dissolvidas pela água. 
 Essas substâncias conferem-lhe características peculiares, que a tornarão 
própria ou imprópria para consumo humano ou industrial. 
 É evidente, portanto, que não haja água pura na Natureza, do ponto de vista 
químico. Aliás, para fins de abastecimento de água, é até desejável que isto 
ocorra. A água quimicamente pura é insípida e imprópria para consumo, uma 
vez que seria agressiva
para muitos materiais constituintes das unidades dos 
sistemas de abastecimento e, teoricamente, capaz de alterar o equilíbrio 
osmótico do organismo humano. 
 A água potável é, portanto, uma solução, praticamente incolor, agradável à 
vista e ao paladar. Traz dissolvida consigo, entre outras substâncias, silicatos, 
bicarbonatos, íons metálicos e halogênios, cujos teores variam de local para 
local (poder-se-ia dizer que é praticamente impossível encontrar dois mananciais 
com águas cujas análises de laboratório apresentassem resultados idênticos), 
algumas das quais são adicionadas nas estações de tratamento de água (entre 
as quais destacam-se o cloro desinfetante, alcalinizantes destinados a reduzir a 
agressividade da água e íons fluoreto adicionados para a redução da incidência 
da cárie dentária em crianças de idade escolar). 
 Através das análises de laboratório realizadas em amostras de água in 
natura pode-se reconstituir partes importantes de sua história, em vista de 
substâncias nela contidas e que terão sido dissolvidas em seu percurso. 
 Para melhor caracterizar a afirmação anterior, procurar-se-á descrever, em 
seguida, de modo singelo, o ciclo das águas naturais 8. 
 Para efeitos práticos, pode-se admitir que a água precipitada pelas chuvas 
seja pura. 
 Ao cair, ela absorve os gases e vapores normalmente presentes na 
atmosfera, notadamente: oxigênio, nitrogênio e gás carbônico. 
 Ao atingir a terra, parte da água filtrada infiltra-se, indo constituir as reservas 
subterrâneas, e outra parte escoa sobre a superfície, indo mais tarde atingir os 
lagos e os cursos d’água. 
 Cessada a chuva, cessa também o escoamento superficial resultante. 
Contudo, os lagos e cursos d’água perenes não se extinguem, pois são 
abastecidos pelos mananciais subterrâneos. 
 Ao escoar sobre o solo, de forma temporária, durante as chuvas, ou de 
forma contínua, nos cursos d’água perenes, a água leva consigo parte dos 
constituintes desse solo, sob forma de suspensões ou soluções. Evidentemente, 
 
2-3 
esses constituintes, bem como suas concentrações, dependerão das 
características geológicas, topográficas e da natureza do uso do solo. 
 
Fig. 2.1 – O ciclo das águas (adaptado de Fair, Geyer e Okun 7) 
 
 Em regiões calcárias, a água dissolverá carbonatos, enquanto que em solos 
cristalinos a concentração desses compostos será menor. 
 Solos sobre os quais desenvolvem-se atividades agrícolas intensas, 
compreendendo operações de aragem, fertilização artificial, aplicação de 
biocidas, plantio e colheita, conferirão à água concentrações de matérias em 
suspensão e produtos químicos sintéticos, capazes de condenar sua utilização 
para abastecimento público doméstico. 
 Por outro lado, águas provenientes de lagos naturais, ou de lagos artificiais 
construídos com os cuidados recomendados pela boa técnica 5, quase sempre 
apresentam baixas concentrações de matérias em suspensão. Em alguns casos, 
entretanto, são aí encontradas algas e outros organismos capazes de conferir-
lhes odores e sabores, sobretudo em épocas determinadas do ano em que 
encontram condições favoráveis para se reproduzirem de forma excepcional. 
 No caso de águas superficiais de baixa velocidade, sobretudo em brejos e 
pântanos, a decomposição da matéria orgânica contribui para o aumento da cor, 
do sabor e do odor da água. Publicações especializadas têm apresentado 
artigos a respeito da presença de compostos orgânicos naturais que, ao se 
combinarem com o cloro adicionado nas estações de tratamento, formam 
compostos denominados trihalometanos, apontados como substâncias 
possivelmente carcinogênicas. Para evitar essa formação, devem ser tomadas 
medidas especiais durante o tratamento da água 9,11. 
 As águas superficiais também arrastam consigo diversos microrganismos de 
vida livre, bem como outros típicos do trato intestinal de animais de sangue 
quente. Sua presença é detectável pelas análises bacteriológicas de rotina. 
 
 2-4 
Números elevados desses microrganismos podem indicar a presença de algum 
ponto de lançamento de esgoto orgânico a montante. 
 Entre esses organismos, assumem importância especial, do ponto de vista 
sanitário, as bactérias do grupo coli (ao qual pertencem as do gênero 
Escherichia) que são habitantes normais do intestino humano e de outros 
animais homeotermos. Incluem-se nesse grupo também outras espécies 
capazes de viver e reproduzir-se em vida livre, como habitantes do solo. É 
possível, entretanto, fazer a distinção, no laboratório, entre os dois tipos. 
 Cabe observar que essas bactérias não causam, em geral, danos ao seu 
hospedeiro, mas admite-se que sua ocorrência na água esteja associada à 
presença de organismos patogênicos. 
 Dessa forma, costuma-se considerar que as águas que contenham mais de 
1 bacilo coli por 100 mililitros são impróprias para consumo, devendo sofrer, pelo 
menos, desinfecção prévia 4. 
 Existem, além disto, limites pré-estabelecidos por instrumentos legais para a 
concentração de coliformes em águas naturais, acima dos quais considera-se 
que o tratamento convencional é insuficiente para a sua potabilização 6 (ver 
também o Anexo 13 desta publicação). 
 A parcela de água que se infiltra no solo vai constituir as reservas 
subterrâneas. 
 Em seu caminho, a água absorve e libera gases, interagindo com o 
ambiente circundante, conforme sua natureza. 
 Em solos férteis, ela desprenderá o oxigênio dissolvido e absorverá o gás 
carbônico. Ocorrerá, em conseqüência, a abaixamento do pH, e a dissolução de 
alguns minerais do solo. 
 Evidentemente, a água atingirá os lençóis subterrâneos trazendo consigo as 
substâncias solúveis presentes nas sucessivas camadas do solo que terá 
atravessado, variáveis de região para região, podendo conter íons Ca+2 e Mg+2, 
entre outros, responsáveis pelo aumento da denominada dureza da água, e 
associados principalmente a bicarbonatos, sulfatos e cloretos. 
 Poderá conter também ferro e manganês, capazes de encardir louças e 
tecidos, entre outros efeitos 1. 
 Por outro lado, a filtração natural elimina, na maioria dos casos, a matéria 
orgânica e os microrganismos 8. 
 Com menor freqüência, podem ser encontrados nas águas subterrâneas 
gases dissolvidos, tais como: gás sulfídrico e metano, resultantes da 
decomposição de matéria orgânica. 
 De modo geral, a água subterrânea é potável, ou necessita pequenas 
correções em sua composição para se tornar potável. Na maioria dos casos, o 
tratamento da água subterrânea inclui apenas instalações de cloração, de forma 
a assegurar-lhe proteção para o caso de ocorrência de pequenas e eventuais 
contaminações no sistema distribuidor, e a adição de algum alcalinizante, com 
vistas a eliminar sua agressividade, caso necessário. 
 Algumas vezes, é necessário remover o ferro, sempre que esse metal 
estiver presente em concentrações inaceitáveis. 
 
2-5 
 Com menor freqüência, poderá ser necessário remover o manganês e 
certos gases dissolvidos, e reduzir a concentração de fluoretos. 
 É preciso estar atento, entretanto, à possibilidade de contaminação do lençol 
subterrâneo, especialmente do freático. 
 O lençol freático é especialmente sujeito à contaminação, especialmente à 
bacteriológica, que pode originar-se do contato indireto com fossas ou cursos 
d’água que recebam lançamentos de esgoto sanitário. 
 Poços profundos mal construídos costumam buscar corretamente a água do 
aqüífero confinado, sob a camada impermeável do solo, mas ao atingirem a 
camada impermeável, instalam filtros nesse local, com o objetivo de aproveitar 
também a água do aqüífero livre (freático). Caso esse lençol esteja contaminado, 
a instalação do filtro terá comprometido a boa qualidade da água do poço e, 
possivelmente, estabelecido a contaminação do aqüífero confinado. 
 Vignoli Filho elaborou interessante
levantamento em poços no estado de 
Minas Gerais, tendo encontrado contaminação bacteriológica em diversos deles 
13,14
. 
 
2.3. Distribuição da água sobre a Terra 
 
 Sabe-se que grande parcela da superfície da Terra é coberta pelos oceanos, 
e que os maiores desníveis existentes em nosso planeta estão submersos. 
 Ainda assim, torna-se de certa forma compreensível que se considerasse 
inesgotáveis os recursos hídricos, e que tão pouca importância fosse atribuída à 
sua conservação. 
 Uma análise mais cuidadosa da forma que a água se distribui sobre a Terra 
certamente contribuirá para que o leitor compreenda melhor a real magnitude 
dos recursos hídricos utilizáveis para abastecimento. 
 Azevedo Netto descreve, de forma particularmente interessante, como se 
distribui a água sobre a Terra 2. Reproduz-se essa descrição a seguir. 
 Os oceanos contêm 97,4% de toda a água do planeta. Como água doce 
sobram apenas 2,6%. 
 De toda a água doce existente (2,6%), a maior parte (2,3%, ou seja, 90% do 
total) não se aproveita: a água encontra-se nas geleiras polares e glaciais e 
também no sub-solo, em grandes profundidades (abaixo de 800 m). 
 A água aproveitável corresponde apenas a 0,3% do total, e em toda essa 
parcela os rios e lagos somam apenas 0,01%. Quase toda a água aproveitável 
encontra-se nos lençóis subterrâneos. 
 Essa grande parcela de água doce disponível no subsolo, aliada à sua boa 
qualidade na maioria dos casos, explica o porquê de se procurar, em primeiro 
lugar, sempre que possível, os mananciais subterrâneos para o abastecimento 
público. 
 Evidentemente, nem sempre eles serão a solução almejada, em vista, entre 
outros fatores, das características hidrogeológicas da região (a maioria dos 
terrenos de Minas Gerais, por exemplo, apresenta sub-solo constituído de 
aqüíferos pobres) quando confrontadas com a demanda a ser atendida. 
 
 2-6 
 São então aproveitados os recursos hídricos superficiais, principalmente 
para o abastecimento de centros urbanos de maior porte. 
 
Questões para recapitulação 
(Respostas no final deste Item) 
 
Assinale a(s) alternativa(s) fala(s) ou verdadeira(s): 
1. O fenômeno denominado pontes de hidrogênio surge em virtude da molécula 
de água (H-O-H) não ser exatamente linear. 
2. A água no estado sólido apresenta densidade maior que no estado líquido. 
Sabe-se que sua menor densidade ocorre em torno de 4ºC. 
3. Quase todas as substâncias, em maior ou menor concentração, podem ser 
dissolvidas na água. 
4. A água potável é uma solução, praticamente incolor, agradável à vista e ao 
paladar. 
5. Ao cair, sob forma de chuva, a água absorve os gases e vapores 
normalmente presentes na atmosfera, notadamente oxigênio, nitrogênio e 
gás carbônico. 
6. Em regiões calcárias, a água dissolverá carbonatos, enquanto que em solos 
cristalinos a concentração desses compostos será menor. 
7. Águas provenientes de bacias hidrográficas cobertas por vegetação nativa e 
permanente serão quase sempre de boa qualidade, podendo ser 
potabilizadas com os recursos oferecidos por uma instalação convencional 
de tratamento de água. 
8. Algas e outros organismos presentes em águas de lagos poderão conferir-
lhes odores e sabores. 
9. A decomposição da matéria orgânica contribui para o aumento da cor, do 
odor e do sabor da água. 
10. Publicações especializadas têm apresentado artigos a respeito da presença 
de compostos orgânicos naturais que, ao se combinarem com o cloro 
adicionado nas estações de tratamento, formam compostos denominados 
trihalometanos, apontados como substâncias possivelmente carcinogênicas. 
11. As bactérias do grupo coli (ao qual pertencem as do gênero Escherichia) não 
são habitantes normais do intestino humano. Incluem-se nesse grupo 
também outras espécies capazes de viver e reproduzir-se em vida livre, 
como habitantes do solo, não sendo possível fazer a distinção, em 
laboratório, entre os dois tipos. 
12. Bactérias coliformes causam, em geral, danos irreparáveis ao seu 
hospedeiro. 
13. Ferro e manganês são capazes de encardir louças e tecidos, entre outros 
efeitos. 
14. De modo geral, a água subterrânea é potável, ou necessita pequenas 
correções em sua composição para se tornar potável. 
15. É preciso estar atento à possibilidade de contaminação do lençol 
subterrâneo, especialmente do freático. 
16. O lençol freático é imune à contaminação, inclusive à bacteriológica. 
 
2-7 
17. Os oceanos contêm 97,4% de toda a água do planeta. Como água doce 
sobram apenas 2,6%. 
 
 
 
 
Respostas: 
1(v); 2 (f); 3(v); 4(v); 5(v); 6(v); 7(v); 8 (v); 9(v); 10(v); 11(f); 12(f); 13(v); 14 (v); 
15(v); 16(f);17(v) 
 
 
Referências bibliográficas 
 
 
1. AWWA. American Water Works Association. Water quality and treatment, 
3.ed. New York, Mc Graw-Hill, 1971, 654p. 
2. AZEVEDO NETTO, J. M. de. Importância da água: o ciclo hidrológico; água 
subterrânea. In: Construção, operação e manutenção de poços. São 
Paulo: CETESB, 1973. 10p. (Curso). 
3. BRANCO, Samuel Murgel. A água como meio ecológico. In: _____________. 
Hidrobiologia aplicada à engenharia sanitária. 2. ed. São Paulo: CETESB, 
1973. cap.4, P.121-57. 
4. ________________, Classificação dos seres vivos. In: _____________. 
Hidrobiologia aplicada à engenharia sanitária. 2. ed. São Paulo: CETESB, 
1973. cap.3, P.55-120. 
5. ________________, ROCHA, Aristides Almeida. Poluição, proteção e usos 
múltiplos de represas. São Paulo: Edgard Blücher, 1977, 185p. 
6. CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução n. 20 de 18 de 
jun. 1986. Diário Oficial da União, Brasília. 
7. FAIR, Gordos Maskew, GEYER, John Charles, OKUN, Daniel Alexander. 
Elementos de hidrologia. In: ________________. Abastecimiento de 
aguas y remoción de aguas residuales. México: Editorial Limusa, 
1974.v.1, cap. 6, p. 163-84. 
8. ________________. Calidad de las aguas - objectivos. In: Purificación de 
aguas y tratamiento de aguas residuales. México: Editorial Limusa, 
1974.v.1, cap. 19, p. 11-46. 
9. NORMAN, Thomas S., HARMS, Leland L., LOOYENGA, Robert W. The use 
of Chloramines to prevent trihalomethane formation. Journal AWWA, 
v.72, n.3, p.176-80, Mar. 1980. 
10. ROCHA, Aristides Almeisa. O meio aquático. In: 
________________.Ecología aplicada e proteção ao meio ambiente. São 
Paulo: CETESB, 1976, 11p. (Curso) 
11. TRIHALOMETHANES in water: diagnosis and prognosis. Journal AWWA, 
v.71, n.9, p.473, Sept. 1979. 
12. VIANNA, Marcos Rocha. Mecânica dos fluidos para engenheiros,. 4.ed. Belo 
Horizonte, Imprimatur, 2001, 581p. 
 
 2-8 
13. VIGNOLI FILHO, Orlando. Observações sobre a contaminação de águas 
subterrâneas em Minas Gerais [S.1;s.n]. (trabalho não publicado) 
14. ________________. Estudo comparativo de ocorrência de organismos 
patogênicos em águas subterrâneas e seu relacionamento com os 
indicadores biológicos usuais. [S.1;s.n]. 1978. (trabalho não publicado) 
 
 
3-1 
 
 
3.1. Introdução 
 
 Os sistemas de suprimento de água devem ser projetados, construídos e 
operados de forma a fornecerem aos consumidores água em quantidade e 
qualidade compatíveis com suas necessidades, ao longo de certo tempo 
comumente denominado alcance do plano. 
 Esse alcance é variável, sendo definido através de estudos técnico-
econômico-comparativos 
 Para o abastecimento de outros tipos de consumidores (indústrias, projetos 
de irrigação, acampamentos provisórios) o alcance do plano deve ser examinado 
caso por caso, uma vez que depende dos interesses do contratante (que poderá 
ser uma ou mais empresas da iniciativa privada ou órgão estatal, etc.). 
 A água de abastecimento deverá estar disponível em quantidade e 
qualidade compatíveis
com as necessidades do consumidor. 
 Neste capítulo, abordar-se-á o aspecto qualidade da água, no que se refere 
ao abastecimento das populações, uma vez que a quantidade demandada para 
outros fins é muito variável, devendo cada caso ser analisado cuidadosamente. 
 
3.2. Água bruta, água tratada e água potável 
 
a) Água bruta 
 
 Água bruta é a água da forma como é encontrada na Natureza. 
 O termo bruta designa apenas que ela não foi trabalhada pelo homem, não 
significando que ela não se preste para consumo. 
 É claro que, na maioria dos casos, ela é imprópria para esse fim, por haver 
estado exposta aos elementos e, portanto, à poluição. 
 Entretanto, mananciais de águas de superfície que se mantenham 
convenientemente protegidos (e, portanto, a salvo da poluição) podem conter 
águas adequadas ao consumo sem tratamento prévio. 
 Dois fatores fundamentais contribuem para que a água de superfície torne-
se imprópria para consumo: 
 
• A água é denominada por alguns de solvente universal. Isto porque ela é 
capaz de dissolver praticamente tudo com o que entre em contato, sejam 
sólidos (e.g.: rochas, partículas radioativas), líquidos (e.g.: biocidas, 
detergentes) e gases (e.g.: emissões gasosas industriais e de veículos). 
 
3-2 
• O fato da água encontrar-se à superfície do solo e, portanto, exposta a 
diversas fontes poluidoras. 
 
b) Água tratada 
 
 Água tratada é a água que tenha sido submetida a algum tipo de tratamento, 
buscando torna-la adequada para o consumo. 
 Água tratada não é, necessariamente, sinônimo de água potável (embora 
freqüentemente o termo seja utilizado com essa finalidade). 
 Assim, por exemplo, para muitas finalidades industriais, basta remover da 
água parte dos sólidos que ela traz em suspensão consigo. Isto não basta para 
assegurar a potabilidade da água. 
 Da mesma forma, a água potável pode não se apresentar suficientemente 
tratada para algumas finalidades industriais, que exigem tratamento 
complementar, com vistas a torna-la praticamente pura. 
 
c) Água potável 
 
 Entende-se por água potável aquela que pode ser bebida sem causar 
danos à saúde ou objeções de caráter organoléptico. Por extensão, aquela que 
pode ser empregada no preparo de alimentos 2. 
 Água potável não é água porá, quimicamente falando. Na realidade, a água 
potável é uma solução de uma infinidade de substâncias, algumas das quais a 
água trouxe consigo da Natureza, outras que lhe são introduzidas ao longo dos 
processos de tratamento. 
 Os limites em que essas substâncias podem estar presentes na água 
potável são estabelecidos pelo padrão de potabilidade. 
 Da definição anterior, resulta que não basta que a água esteja isenta de 
substâncias ou microrganismos patogênicos para ser considerada potável. É 
também necessário que ela não traga consigo substâncias capazes de 
adicionar-lhe cor, turbidez ou gosto desagradáveis, ainda que essas substâncias 
sejam inofensivas ao organismo humano. 
 Cabe salientar que, em muitos casos, à sujeira da água costumam estar 
associadas substâncias e microrganismos patogênicos (embora não seja regra 
geral). 
 Além disso, os componentes dessa sujeira costumam atuar como barreiras 
protetoras para os agentes desinfetantes comumente utilizados no tratamento da 
água. 
 É importante ter em mente, por outro lado, que águas limpas nem sempre 
estão isentas de contaminantes químicos e/ou biológicos. 
 No Brasil, o padrão de potabilidade é estabelecido pela Portaria número 
1469/2000, do Ministério da Saúde. 
 Para comodidade do leitor, ela é reproduzida no Anexo 15 deste livro. 
 O leitor verificará que essa Portaria não estabelece apenas os valores 
máximos permissíveis para os diversos parâmetros ali relacionados, mas 
também a freqüência mínima com que eles deverão ser verificados nas águas de 
 
3-3 
abastecimento público. 
 
3.2.1. A evolução de potabilidade 
 
 Voltando a imaginação para um passado remoto, pode-se visualizar os 
ancestrais da atual civilização à procura de uma fonte supridora de água 
adequada para consumo. 
 Naquele tempo, em que a única forma de poluição era a fecal, certamente 
as preferências recaíam sobre as nascentes ou torrentes de água límpidas e de 
sabor agradável. 
 A experiência certamente já lhes havia ensinado que às substâncias 
capazes de alterar a limpidez e o sabor das águas freqüentemente estavam 
associados agentes causadores de doenças, algumas vezes fatais. 
 Portanto, foi através dos sentidos que o homem estabeleceu os primeiros 
padrões de potabilidade, e é através deles que até nossos dias milhares de 
seres humanos selecionam a água que vão beber. 
 Vale acrescentar que não tem sido com muito espanto que se toma 
conhecimento de fatos reais de populações que rejeitaram a água oferecida por 
sistemas abastecedores recém inaugurados no interior do país, de boa 
qualidade, indo abastecer-se de águas provenientes de outras fontes de 
abastecimento a cujo sabor já estavam familiarizadas, mas de qualidade 
suspeita e, algumas vezes, inadequada. 
 Numa de suas andanças pelas bibliotecas do país foi que Branco 3 
descobriu a que é, provavelmente, a mais antiga recomendação de critério 
sanitário de água no Brasil. Encontra-se na obra Da medicina brasileira, devida à 
Willem Pies, médico da corte de Nassau, que narrou, em 1648, o que se 
transcreve a seguir. 
 Os velhos naturais, não menos solertes em distinguir pelo gosto as 
diferenças das águas, que os nosso sem discernir as várias qualidades dos 
vinhos, acusam de imprudência os que colhem as águas sem de nenhum modo 
as discriminar. Quanto a eles, buscam as mais tênues e doces, que não deixam 
nenhum depósito e as conservam em ar livre em lugares elevados (de 
preferência aos subterrâneos por causa do tepor) por dias e noites, em bilhas de 
barro, onde não obstante os raios a prumo do sol, se tornam num momento 
muito frescas. 
 Voltando novamente a observar aqueles ancestrais em sua busca por uma 
água adequada ao seu consumo, pode-se imaginar com que surpresa 
constatavam que uma água límpida e de sabor agradável estava, de alguma 
forma, transmitindo enfermidades aos membros do grupo. 
 É evidente que a culpa só poderia recair sobre os venenos e peçonhas que 
seriam lançados à água por cobras, aranhas, sapos e outros animais, ou sobre 
outras substâncias tóxicas devidas a plantas. 
 Registros dessa crença generalizada podem ser encontrados em relatos 
devidos a autores antigos, como o famoso cirurgião Ambroise Paré 3. 
 Cabe neste ponto abrir um parênteses para observar que o microscópio (do 
grego: mikros, pequeno + skopos, observador) foi inventado somente em 1683 
 
3-4 
por Antony van Leeuwenhock. Tratava-se de um aparelho extremamente 
simples, e que em nada se assemelhava aos atuais, quanto à forma. A despeito 
de sua simplicidade, os primeiros microscópios permitiam aumentos de até 270 
vezes. Com esses aparelhos, esse autodidata holandês (1632 – 1723) realizou 
notáveis descobertas, narradas em longa série de cartas à Real Sociedade de 
Londres. Entretanto, considera-se que o inventor de fato do microscópio tenha 
sido Galileu, apesar de J. e Z. Jassen, fabricantes de óculos de Middelburg, 
Holanda, terem construído um microscópio composto, com duas lentes 
separadas, por volta de 1590 – 1591 15. 
 A invenção do microscópio possibilitou a descoberta dos microrganismos, 
mas não foi sem longas e acirradas discussões, amparadas por experiências 
notáveis, que a suposição devida a Henle e as constatações de Koch, Pasteur e 
outros, de que muitos deles eram causadores de enfermidades, passou a ser 
aceita no mundo científico 13. 
 Vale ressaltar que Louis Pasteur (1822 – 1895), a quem atribui-se,
com 
muita justiça, o título de pai da bacteriologia, realizou suas mais notáveis 
descobertas em meados do século passado 13, e que, mesmo em épocas bem 
mais recentes, quando já se conhecia a existência de microrganismos (que, por 
coincidência, foram descobertos primeiramente na água) e até mesmo sua 
importância como causadora de doenças, muitos debates científicos foram 
travados entre os que acreditavam mais na origem química das doenças de 
veiculação hídrica e os que reconheciam a importância dos microrganismos 
patogênicos 2. 
 Se dúvidas desse tipo persistiam, até há bem pouco tempo, entre membros 
da comunidade científica mundial, é natural esperar que haja, entre a população 
menos informada, total desconhecimento da existência de microrganismos 
patogênicos, quanto mais de seus ciclos vitais. 
 Os que já tiveram oportunidade de lidar com obras sociais ou de apoio 
existencial a comunidades do interior do país conhecem bem essa situação. As 
fossas existentes são utilizadas (quando utilizadas) com objetivo principal de se 
esconder, não para evitar a transmissão de doenças, e constitui crença mais ou 
menos generalizada que a origem dos vermes está no sangue. Microrganismos 
constituem para eles coisas abstratas, da mesma forma que para toda 
população mundial, até há alguns séculos atrás, uma vez que fogem à sua 
percepção sensorial. 
 É, portanto, perfeitamente natural esperar que essas populações dêem 
preferência à água freqüentemente contaminada de poços freáticos, mas límpida 
e (para eles) de sabor agradável, que à água tratada distribuída pelo novo e 
seguro sistema abastecedor, cujo sabor foi alterado pela remoção de parte das 
substâncias pré-existentes (como, por exemplo, das que são responsáveis pela 
dureza) ou por serem provenientes de outros mananciais (em tais situações, é 
comum que a culpa recaia sobre o cloro adicionado à água tratada, embora a 
dosagem normalmente utilizada seja incapaz de alterar suas características 
organolépticas). 
 Atualmente, com o advento dos biocidas e fertilizantes que vêm sendo 
utilizados extensivamente (e, algumas vezes, de forma imprópria) na agricultura, 
 
3-5 
e com o surgimento de novos produtos de limpeza de uso doméstico, de novas 
indústrias (que, em seus despejos, lançam novos compostos nos cursos d’água) 
e da evolução das técnicas de laboratório, agora capazes de identificar e 
quantificar essas substâncias, os padrões de potabilidade constituem grandes 
listas, que apresentam os valores máximos em que elas podem estar presentes. 
Mais freqüentemente, vieram juntar-se à lista as partículas e poeiras 
provenientes de precipitações radioativas 4. 
 
3.2.2. Padrões de natureza estética e econômica e de natureza sanitária 
 
 Do que foi dito anteriormente, deduz-se que os padrões de potabilidade 
devem ser elaborados de forma a atender a, pelo menos, dois aspectos 
fundamentais: 
a) permitir que se ofereça às populações uma água límpida, de sabor 
agradável e inodora; 
b) impedir que a água distribuída leve consigo substâncias e/ou 
microrganismos patogênicos capazes de afetar a saúde humana. 
 Tendo em vista que, da forma como são concebidos e implantados os 
sistemas distribuidores no Brasil, a água distribuída às populações é também 
utilizada com outros objetivos além da dessedentação, banho e preparo de 
alimentos, e que deverá passar pelo interior dos diversos componentes dos 
sistemas distribuidores públicos e prediais, cabe ainda acrescentar um terceiro 
item, qual seja: 
c) Torná-la adequada para a lavagem de roupas e utensílios, e não 
agressiva aos componentes dos sistemas abastecedores e das 
instalações hidráulicas prediais e não incrustante, especialmente em 
instalações de água quente. 
 Costuma-se denominar os padrões destinados a atender aos itens (a) e (c) 
anteriores padrões de natureza estética e econômica, enquanto que os padrões 
destinados a atender ao item (b) é comum a denominação padrões de natureza 
sanitária. 
 Conforme foi visto anteriormente, a água distribuída às populações deve, 
sempre que possível, atender às duas classes de padrões. 
 Evidentemente, na necessidade de se optar por uma das duas alternativas, 
qualidade estética e econômica ou qualidade sanitária, deve-se optar pela 
última. 
 Entretanto, ignorar ou desmerecer a primeira pode, em muitos casos, 
significar o fracasso do sistema abastecedor implantado. 
 Branco 2 sintetiza com as seguintes palavras a idéia anterior. 
 O ideal, o objetivo a ser atingido, será, evidentemente, o de distribuir à 
população uma água saudável e de bom aspecto. Mas, entre fornecer água de 
mau aspecto e não fornecer água alguma, é preferível a primeira alternativa, 
enquanto que, entre distribuir uma água tóxica ou contaminada (enfim, capaz de 
causar epidemias) e simplesmente não distribuir, é preferível a segunda 
alternativa. 
 
 
3-6 
3.2.2.1. Padrões de natureza estética e econômica 
 
 Conforme foi visto, a inobservância desses padrões normalmente não 
constitui, em si só, causa de malefícios à saúde, mas pode levar à rejeição da 
água por parte da população servida, além de prejudicar as instalações de água 
potável e a qualidade de certos serviços. 
 Entre as características limitadas por esses padrões, podem ser citadas: cor, 
turbidez, ferro e manganês, alcalinidade, dureza, pH, cloretos, sulfatos, cloro 
residual e flúor (embora alguns deles, quando em concentrações muito elevadas, 
possam também ser enquadrados na outra classificação). 
 Embora não seja objeto deste livro o estudo detalhado da qualidade da 
água, serão apresentados, em seguida, breves comentários a respeito de cada 
um deles, de acordo com as considerações apresentadas por Sawyer e Mc Carty 
14
 e pela Organização Mundial da Saúde 12. 
 
a) Cor 
 
 A denominada cor real das águas dos mananciais normalmente utilizados 
para fins de abastecimento a cor natural; existem, evidentemente, águas que se 
tingem devido à presença de corantes, de origem industrial, e de outros 
efluentes, em conseqüência da poluição; existe ainda a denominada cor 
aparente, devida à turbidez) deve-se à presença de colóides em solução, 
provenientes da decomposição da matéria orgânica de origem 
predominantemente vegetal. Águas originárias de pântanos, brejos e de corpos 
d’água de baixa velocidade apresentam cor acentuada. 
 Até há bem pouco tempo não se atribuíam inconvenientes devidos à cor, do 
ponto de vista sanitário, tais como toxidez ou intolerância orgânica (que não 
fossem devidos a razões psicológicas). Entretanto, Branco 3 cita a existência de 
algumas cepas ou linhagens de algas (e não todas)da espécie Microcistis 
aeruginosa produtoras de uma toxina violentíssima, e de outras que, ao entrarem 
em decomposição, originam ambientes anaeróbios propícios ao dsenvolvimento 
de bactérias tóxicas. A denominada Anabaena flos-aquae produz uma toxina 
extremamente violenta, conforme descobriu-se mais recentemente, podendo 
provocar a morte de um camundongo inoculado em apenas 1 a 10 minutos. Mais 
recentemente tem sido levantadas suspeitas a respeito da natureza 
carcinogênica (capaz de causar o câncer) de algumas substâncias presentes em 
águas coloridas, se cloradas nas estações de tratamento 11,16. 
 Em resumo, a cor natural das águas potabilizáveis deve-se a grande 
variedade de substâncias que podem estar presentes, sob forma de solução, na 
amostra a ser analisada. 
 De modo geral, tais substâncias conferem à água uma coloração amarelo-
amarronzada. 
 A determinação da cor real das amostras de água exige sua prévia 
centrifugaçãp, de forma que apenas as partículas em solução sejam as 
responsáveis pela leitura desse parâmetro. 
 A presença de turbidez, devida às partículas em suspensão, interfere na 
 
3-7 
leitura da cor. 
 Por