Em indústrias químicas e petroquímicas, o consumo de água doce no processo de resfriamento em torres de refrigeração demanda grandes volumes e é essencial para o funcionamento da produção, o que torna este setor um considerável concorrente no abastecimento público de água doce. Ao mesmo tempo, existem alternativas eficientes para a reutilização de águas residuais em atividades com grande demanda hídrica, permitindo diminuir ou até mesmo eliminar o consumo de água potável e, consequentemente, contribuindo para o incremento da disponibilidade de água potável para a população em grandes áreas urbanas. O objetivo deste estudo é compreender de que forma uma empresa de tratamento de águas residuais, o Aquapolo, contribui para garantir o abastecimento do polo petroquímico Capuava, num contexto de crescente estresse hídrico na região metropolitana de São Paulo. Utilizando-se da metodologia de estudo de caso, a análise do caso indica que a técnica de reutilização de águas residuais em indústrias petroquímicas localizadas em polo industriais em grandes centros urbanos, contribui para a redução da concorrência na utilização de água potável entre indústria e sociedade, na conservação dos recursos hídricos e para a melhoria do meio ambiente, porque minimiza a necessidade de captação de água em corpos d’água de outras bacias hidrográficas. Tais alternativas devem ser melhor analisadas e seus aspectos positivos utilizados como modelos a serem replicados, respeitando as necessidades e especificidades locais.