Cada etapa de um processo de tratamento de águas residuais é importante para alcançar os resultados desejados do tratamento. No entanto, o tratamento primário e terciário são críticos para o processo global. No processo de tratamento primário, os sólidos são reduzidos em grande medida. Sem essa etapa, o tratamento subseqüente seria menos eficaz. No tratamento terciário, a matéria microbiológica nociva se torna morta ou inativa, de modo que não causará doença aos organismos que a encontram.

Esses métodos de tratamento de águas residuais são coagulação e desinfecção, respectivamente. Cada um desses processos tem várias maneiras que podem ser realizados, seja por técnicas químicas ou não químicas. Cada um desses métodos de tratamento de águas residuais tem seus próprios benefícios e desvantagens.

Coagulação

Os afluentes de águas residuais contêm níveis variáveis ​​de sólidos totais dissolvidos (TDS) e sólidos suspensos totais (TSS). A triagem de campo e as câmaras de areia reduzem o TSS, mas devem ser seguidas por um processo de remoção de sólidos mais refinado. Sedimentação e filtração são métodos que foram usados ​​no passado, mas esses métodos não podem remover muitas das menores partículas.

A coagulação tornou-se um método popular de reduzir tanto o SST como, em alguns casos, o SST de águas residuais. Este processo envolve desestabilizar as partículas carregadas na solução. Por causa de suas cargas elétricas similares, as partículas se repelem e impedem que elas se instalem rapidamente. Para desestabilizar essa carga elétrica, uma carga oposta deve ser aplicada à solução, permitindo que os colóides e outros minerais se agreguem.

Atualmente existem dois métodos bem conhecidos de coagulação:

Coagulação Química

A coagulação química é um método bem conhecido de coagulação de partículas. Este processo garante a adição de vários aditivos químicos para alcançar o estado desestabilizado desejado. Alum, cloreto férrico, sulfato férrico, sulfato ferroso e cal são alguns dos aditivos usados ​​para neutralizar as partículas carregadas. Outros suplementos incluem polímeros, que atuam como uma ajuda para a agregação de sólidos.

Prós

A principal consideração por trás do uso da coagulação química é que ela acelera o tempo que levaria para que os sólidos se estabelecessem por conta própria. Portanto, diminuindo o tempo de detenção geral do processo de tratamento de águas residuais.

A coagulação química também pode auxiliar o assentamento de partículas coloidais mais finas e contaminantes minerais. Essas partículas normalmente não podem se estabelecer durante um processo de sedimentação e passariam por um sistema de filtragem subsequente.

Desvantagens

A coagulação química é, em sua essência, um processo aditivo. Embora possa reduzir as quantidades de sólidos em uma solução, ainda requer a adição de produtos químicos para conseguir isso. A adição dessas substâncias pode ser bastante complexa e exigir testes extensos em jarras. As dosagens precisam ser razoavelmente exatas para processar adequadamente o influente de forma otimizada. A dosagem pode exigir um ajuste contínuo com base na composição variável da fonte de águas residuais.

A adição de produtos químicos também resulta na produção de um grande volume de lodo que precisará ser tratado e descartado após o tratamento. Este lodo também é perigoso devido à natureza dos constituintes a serem adicionados. O volume e a toxicidade do lodo podem aumentar os custos de descarte, uma vez que não é facilmente desidratado.

Coagulação Eletroquímica

Mais recentemente, a coagulação eletroquímica entrou em cena no tratamento de águas residuais de uma forma mais otimizada. Após o ajuste do pH, se necessário, este processo envolve o fornecimento de energia específica para uma série de meios metálicos. Os ânodos e cátodos podem ser do mesmo material ou diferentes um do outro. Este material é otimizado dependendo da maquiagem de água influente. Alumínio e ferro são dois desses materiais que podem ser usados ​​neste processo. Os eletrodos liberam íons carregados na solução durante a oxidação, o que leva à desestabilização das partículas na solução.

Prós

A eletrocoagulação é um processo direto. Tem poucas partes móveis, portanto, pode ser monitorado remotamente com supervisão e manutenção reduzidas. O processo também pode ser ajustado tipicamente para acomodar quantidades diferentes de partículas sem muito esforço, se necessário.

O processo de CE também é capaz de atingir vários contaminantes usando um único sistema e, em certos casos, com um único passe de tratamento. Sua falta de adição química típica produz volumes menores de lodo que são tipicamente não perigosos, facilmente desidratados e menos caros de serem processados ​​e descartados.

Desvantagens

Um sistema EC pode exigir a adição de ácidos ou bases para o ajuste do pH, por isso não está completamente livre de aditivos. Além disso, devido à natureza do processo, os eletrodos são sacrificados e serão corroídos com o tempo, exigindo substituição. Ele pode utilizar um processo CIP para limpeza de chapas, que usaria ácido em seu ciclo de limpeza. A natureza do processo também requer energia elétrica. Embora possa não exigir muito de uma só vez, em alguns lugares do mundo, a energia pode ser mais cara, o que pode aumentar o custo operacional.

Sistema de Certificação

No processo de tratamento de águas residuais terciárias, o efluente pode conter bactérias, vírus, mofo, cistos ou outros patógenos que outros processos de tratamento não podem remover. Antes que a água tratada possa ser descarregada em qualquer massa de água, os contaminantes microbiológicos precisam ser inativados ou mortos. Existem vários métodos de tratamento de águas residuais de desinfecção disponíveis, mas os dois mais utilizados são cloro e luz ultravioleta.

Desinfecção do Cloro

A maioria está familiarizada com o uso de um composto de cloro para amortecer o tratamento de piscinas. O cloro é um agente tóxico para organismos biológicos e os mata por oxidação. Ele penetra na superfície dos patógenos e, uma vez dentro, começa a interagir com as enzimas e proteínas intracelulares, tornando-as não-funcionais. O microrganismo morrerá ou não se reproduzirá.

Prós

O cloro é relativamente barato e prontamente disponível. Além disso, por ser um agente oxidante tão poderoso, pode ser bastante eficaz para tornar inertes as grandes quantidades de microrganismos prejudiciais com tempo de reação adequado.

Desvantagens

O cloro é bastante volátil e pode resultar em subprodutos de desinfecção (DBPs) que podem ser prejudiciais aos seres humanos, animais e vida aquática. Requer um manuseio cuidadoso para ser enviado, armazenado e usado com segurança. Vírus, Giardia lamblia e cryptosporidium não são afetados pelo tratamento de desinfecção com cloro.

Desinfecção UV

Os sistemas de desinfecção por luz ultravioleta são predominantes em muitas aplicações nos últimos tempos por suas capacidades de desinfecção não química. Em determinados comprimentos de onda, a luz UV pode perturbar o DNA de um patógeno ao quebrar suas ligações moleculares. A função celular normal torna-se impossível neste estado, deixando o organismo microbiológico, os cistos e os vírus virtualmente inertes.

Prós

A desinfecção por UV é um processo totalmente físico, portanto, não há produtos químicos perigosos para manipular. Não há subprodutos residuais prejudiciais que possam ser gerados na água tratada. É altamente eficaz contra a maioria dos vírus, bactérias, esporos e cistos e requer um tempo de contato mais curto do que outros métodos de tratamento de águas residuais terciárias. Além disso, possui um tamanho compacto para sua capacidade de desinfecção.

Desvantagens

Devido ao uso de luz para descontaminar uma solução, altas concentrações de sólidos suspensos totais (SST) podem torná-la ineficaz. Este não é um problema se o processo de tratamento anterior for eficaz na remoção do TSS. Baixas doses de luz ultravioleta podem ser ineficazes contra alguns vírus, esporos e cistos, de modo que exigiriam tempos de contato mais longos ou maior intensidade de exposição. Existe também o potencial de ocorrer fotorreacção nos microrganismos, pelo que os organismos se reparam após o tratamento, se a dose de UV não for suficientemente potente.

Tabela Resumo de Prós e Contras

Com base nas informações fornecidas, a Genesis Water Technologies, Inc. vê um grande potencial no uso de processos sustentáveis ​​de tratamento de água não químicos. Temos orgulho de projetar, projetar e fornecer nossos sistemas de tratamento eletroquímico especializados e sistemas de desinfecção UV em trens de tratamento adequados para aplicações de tratamento de águas residuais e municipais e industriais.

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