Introdução
O tratamento das águas residuais é crucial para preservar a saúde das pessoas e do meio ambiente. A água bruta que não tenha sido submetida a qualquer forma de purificação é muito perigosa para o ambiente e para os seres humanos. O presente documento procura focar os diferentes tipos de águas residuais e os processos de tratamento que são utilizados no tratamento das águas residuais, com ênfase no facto de se ter de selecionar o processo de tratamento correto, dependendo do tipo de águas residuais em questão.
O que é o tratamento de águas residuais?
O tratamento de águas residuais é o processo de remoção de contaminantes da água que foi utilizada para que possa ser descarregada no ambiente ou reciclada. Trata-se de um processo físico, biológico e químico que envolve a eliminação de substâncias indesejáveis como materiais orgânicos, nutrientes, microorganismos e compostos tóxicos. A gestão das águas residuais é importante para prevenir a poluição da água, proteger a saúde humana e garantir o abastecimento de água no futuro, uma vez que o mundo está a viver o problema da escassez de água. Também desempenha um papel crucial na prevenção de doenças transmitidas pela água, melhorando assim a saúde e o saneamento das pessoas.
Tipos de águas residuais e suas caraterísticas
As águas residuais não são um produto único; são geradas a partir de diferentes fontes e cada fonte tem as suas próprias caraterísticas e grau de poluição. As pessoas precisam de saber com que tipo de águas residuais estão a lidar para poderem escolher o plano de tratamento correto.
Águas residuais domésticas
As águas residuais são definidas como águas residuais domésticas produzidas por estabelecimentos residenciais, comerciais e institucionais. São as águas de alimentação que vão pelo ralo depois de se puxar o autoclismo, de se lavar, de lavar os utensílios ou a roupa. Este tipo de águas residuais é um composto, mas os poluentes típicos incluem matéria fecal e partículas de alimentos, azoto e fósforo provenientes de sabões e fluidos corporais, e bactérias, vírus e outros microrganismos patogénicos que causam problemas de saúde. O volume de águas residuais domésticas geradas nas zonas urbanas é muito elevado e a sua gestão é um problema crítico de saúde pública.
Águas residuais industriais
O tratamento de águas residuais industriais é crucial na gestão de águas residuais de ambientes industriais como a produção de energia, fábricas e indústrias de processamento. Ao contrário das águas residuais domésticas, a sua composição depende do tipo de empresa e dos processos que nela ocorrem. Por exemplo, as indústrias químicas podem gerar águas residuais com finos pesados, elevada dureza, cálcio e magnésio, enquanto as indústrias farmacêuticas podem gerar resíduos de antibióticos. As fábricas de processamento de alimentos descarregam águas residuais com elevado teor de SST, matéria orgânica e manto de lamas. Devido à elevada concentração e toxicidade das águas residuais industriais, é necessário utilizar a ultrafiltração, a evaporação e outros métodos específicos de tratamento de águas industriais de acordo com o tipo de poluentes.
Águas residuais agrícolas
A agricultura gera várias formas de resíduos, incluindo a água que é lavada nos campos, os resíduos animais e a água utilizada na irrigação. Alguns dos poluentes susceptíveis de serem encontrados nas massas de água incluem fertilizantes, iões, herbicidas e sedimentos provenientes das explorações agrícolas. A criação de animais produz grandes volumes de estrume que contém dureza, nutrientes (azoto e fósforo) e organismos patogénicos. Estão a ser estudadas tecnologias de descarga líquida zero (ZLD) para eliminar a poluição e melhorar a utilização da água na irrigação das culturas. É necessária uma gestão adequada para evitar a poluição por nutrientes, que conduz à proliferação de algas e ao esgotamento do oxigénio nas massas de água, afectando assim os peixes e outros animais aquáticos.
Águas pluviais e escoamento urbano
As águas pluviais são águas que correm sobre a terra e outras superfícies, incluindo estradas, pavimentos e edifícios, durante uma tempestade. Nas zonas urbanas, este escoamento é conhecido como escoamento urbano e, à medida que flui para os sistemas de drenagem e massas de água como rios e lagos, pode acumular vários poluentes. Algumas das fontes comuns de poluição incluem produtos de corrosão de estruturas, óleo e gordura de automóveis, metais pesados de calços de travões e pneus, artigos descartados, pesticidas e fertilizantes de relvados e resíduos de animais domésticos. Para resolver este problema, são necessários sistemas de filtragem de areia por gravidade e métodos de clarificação na gestão das águas pluviais para evitar a poluição das fontes de água.
Processo de tratamento de águas residuais
O processo de tratamento das águas residuais, desde a sua origem até ao efluente tratado, divide-se em várias etapas, cada uma das quais tem por objetivo a remoção de determinados tipos de poluentes. Estas etapas são geralmente categorizadas em três: tratamento primário, secundário e terciário.
Tratamento primário
O tratamento primário é a primeira etapa do processo de tratamento das águas residuais, cujo principal objetivo é eliminar as matérias sólidas de grandes dimensões e facilmente sedimentáveis. É como se fosse a primeira barreira contra os poluentes grosseiros presentes nas águas residuais. Alguns dos processos utilizados no tratamento primário incluem o peneiramento, em que os objectos de grandes dimensões, como trapos, paus e plásticos, são removidos utilizando peneiras de diferentes malhas. Após o peneiramento, a sedimentação ocorre em grandes tanques chamados clarificadores, onde os materiais mais pesados, como as lamas, se depositam no fundo, enquanto os materiais mais leves, como as gorduras e os óleos, flutuam à superfície e são removidos por escumadeira. Outro processo é a desarenação, em que a areia e outros materiais abrasivos são removidos para evitar danificar outros equipamentos a jusante. O tratamento primário é capaz de remover cerca de 50-60% de sólidos suspensos e 30-40% de carência bioquímica de oxigénio (CBO), que é a quantidade de oxigénio necessária para a decomposição da matéria orgânica pelos microrganismos.
Tratamento secundário
O tratamento secundário consiste na utilização de métodos biológicos para remover a matéria orgânica dissolvida e em suspensão das águas residuais. Esta fase envolve a utilização de microorganismos, especialmente bactérias, para decompor os poluentes orgânicos presentes na água. Existem vários métodos de tratamento biológico e um deles é o processo de lamas activadas, em que as águas residuais são misturadas com uma cultura de microrganismos, conhecida como lamas activadas, num tanque de arejamento. Os microrganismos alimentam-se da matéria orgânica e produzem mais lamas que são depois separadas do efluente tratado num clarificador secundário. Outro tipo de filtro é o filtro de gotejamento, no qual as águas residuais são pulverizadas sobre um leito de meios, como pedras ou plástico, no qual se desenvolve uma película microbiana. Quando as águas residuais percolam através do meio, os microrganismos do biofilme degradam os contaminantes orgânicos. O tratamento biológico pode normalmente reduzir a CBO e os sólidos suspensos em 90% e melhorar a qualidade das águas residuais.
Tratamento terciário
O tratamento terciário ou tratamento avançado é o processo que se segue ao tratamento secundário para eliminar certos poluentes que não foram removidos nas etapas anteriores. Esta fase é normalmente necessária quando as águas residuais tratadas se destinam a ser descarregadas em ecossistemas delicados ou para fins específicos, como beber. Existem vários processos de tratamento que podem ser utilizados em função do tipo de poluentes que se pretende eliminar. Estes podem envolver a precipitação química para remover o fósforo, a filtração através de areia ou membranas para remover os restantes sólidos suspensos e microrganismos, e a desinfeção por radiação UV, cloro ou ozono para eliminar os restantes agentes patogénicos. Além disso, a osmose inversa e a ultrafiltração são utilizadas para melhorar a qualidade da água e para cumprir normas elevadas de descarga.
Diferentes métodos de tratamento de águas residuais
Métodos de tratamento físico
Os métodos de tratamento físico envolvem a utilização de forças físicas para remover os poluentes das águas residuais e os processos de decantação por gravidade e de filtração removem os sólidos grosseiros. A crivagem, como já foi referido, é um exemplo das operações físicas em que os sólidos de grandes dimensões são removidos através da utilização de barreiras. A sedimentação e a flutuação baseiam-se nos princípios da gravidade e da flutuabilidade para separar as partículas sedimentáveis das flutuáveis. A filtração é o processo de passagem das águas residuais através de uma camada de areia, gravilha ou membrana para remover os sólidos em suspensão. São utilizados no tratamento primário das águas residuais para ajudar a remover partículas grandes e outros materiais que são facilmente removíveis.
Métodos de tratamento biológico
Os métodos de tratamento biológico envolvem a utilização de microrganismos para degradar os compostos orgânicos presentes nas águas residuais. Os processos aeróbios envolvem a utilização de oxigénio e são aplicados em sistemas de lamas activadas e filtros de gotejamento onde as bactérias e outros microrganismos se alimentam da matéria orgânica. Os processos anaeróbios são os que ocorrem na ausência de oxigénio e são aplicados no tratamento de águas residuais e lamas orgânicas de elevada resistência, gerando biogás como subproduto que pode ser utilizado como fonte de energia renovável. As lagoas e as zonas húmidas construídas são outros tipos de sistemas de tratamento biológico que se baseiam em processos naturais para tratar as águas residuais.
Métodos de tratamento químico
Os métodos de tratamento químico incluem a utilização de produtos químicos para melhorar a remoção de poluentes nas águas residuais. A coagulação e a floculação são processos de adição de produtos químicos que fazem com que as pequenas partículas se agreguem e formem partículas maiores, conhecidas como flocos, que podem ser facilmente removidas por sedimentação ou filtração. A neutralização é o processo que consiste em fazer com que o pH das águas residuais atinja um nível mais normal ou padrão. Os processos de oxidação envolvem a utilização de produtos químicos, como o cloro ou o ozono, para oxidar e desintegrar poluentes específicos. Estes métodos são especialmente aplicados no condicionamento da água da caldeira e no tratamento da água de arrefecimento para evitar a corrosão e a incrustação. A permuta iónica também se enquadra no método de tratamento químico e é um dos métodos mais eficientes para a remoção de certos metais, incluindo metais pesados, do tratamento de águas residuais industriais.
Tecnologias avançadas e emergentes
O domínio do tratamento de águas residuais é dinâmico, com tecnologias novas e inovadoras a serem introduzidas para melhorar a eficiência do processo e aumentar o nível de purificação e recuperação de recursos. Os MBR integram o tratamento biológico com a filtração por membrana e produzem um efluente de alta qualidade numa área relativamente pequena em comparação com outros sistemas. A osmose inversa (OR) é um processo que aplica uma pressão elevada para forçar a água a passar através de uma membrana semi-permeável, a fim de remover os sais e minerais dissolvidos da água, podendo assim ser utilizada em aplicações de reutilização da água, como a produção de água potável. A nanotecnologia está também a ser utilizada para conceber materiais de filtragem altamente eficientes e selectivos para o tratamento de águas residuais.
Objectivos e benefícios do tratamento de águas residuais
Os objectivos do tratamento das águas residuais são vastos e incluem a proteção da saúde pública, a proteção do ambiente e a utilização eficiente dos recursos hídricos. As vantagens de um tratamento adequado das águas residuais são as seguintes e são também muito vastas:
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Preservação da saúde das pessoas e do ecossistema: Esta é a vantagem mais básica. O tratamento das águas residuais reduz o número de doenças transmitidas pela água e o impacto dos poluentes na água e nos organismos que nela vivem.
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Recuperação de recursos (reutilização de água, produção de biogás, recuperação de nutrientes): A nova geração de estações de tratamento tem como objetivo a reutilização da água tratada, a produção de biogás e a recuperação de nutrientes, transformando assim as águas residuais em recursos. As águas residuais tratadas podem ser utilizadas para irrigação, processos industriais e até para consumo. As lamas podem ser digeridas anaerobicamente para produzir biogás, que é uma fonte de energia renovável. Alguns dos nutrientes, como o azoto e o fósforo, podem ser recuperados das águas residuais e utilizados na formulação de fertilizantes.
O papel das válvulas industriais no tratamento de águas residuais
Porque é que as válvulas são importantes nos sistemas de tratamento de águas residuais
As válvulas industriais são os trabalhadores silenciosos dos sistemas de tratamento de águas residuais. As válvulas são um componente crítico das tubagens e do equipamento que constituem uma estação de tratamento de águas residuais; sem elas, a estação não funcionaria como deveria. São cruciais no controlo do fluxo de águas residuais através de várias fases, no controlo da pressão em condutas e tanques e no isolamento de certas partes do sistema para limpeza ou substituição. Existem vários tipos de válvulas, como as válvulas de esfera para controlo de ligar/desligar, as válvulas de borboleta para controlar o caudal, as válvulas de gaveta para separar duas secções e as válvulas de retenção para evitar o refluxo. Estas válvulas são muito importantes no sistema de tratamento de águas residuais e a sua seleção e utilização devem ser feitas de forma correta. Ajudam a evitar fugas, asseguram que os caudais são adequados ao processo de tratamento e permitem que a instalação funcione de forma segura e eficaz.
Soluções de válvulas acionadas de alta qualidade da Vincer para tratamento de águas residuais
VinagreA Vanguard, um fabricante com mais de 20 anos de experiência, fornece as melhores válvulas acionadas adequadas para o ambiente severo do tratamento de águas residuais. Oferecem válvulas de esfera, borboleta, de gaveta e de globo com actuadores eléctricos e pneumáticos para fluidos corrosivos e abrasivos. As válvulas da Vincer são duráveis e garantem a estabilidade a longo prazo do desempenho do equipamento. Possuem eficiência energética soluções eléctricas e económico soluções pneumáticas que permitem o controlo e a automatização dos processos. Com a ajuda do suporte técnico e de amostras, a Vincer oferece válvulas personalizadas e de alta qualidade que aumentam a produtividade e diminuem as despesas nas estações de tratamento de águas residuais.
Para mais informações:
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Correio eletrónico: sales@vincervalve.com
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Telefone: +86 13724477011 / +86 13724477011
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Endereço: No.203, Building 1, No.110, Dayuan Road, Zhangcun, Dongcheng, Dongguan, GuangDong, China
Escolher o método correto de tratamento de águas residuais para as suas necessidades
A seleção do método mais adequado para o tratamento de águas residuais é uma decisão complexa que requer uma análise cuidadosa de vários factores-chave. O quadro seguinte pode ajudá-lo a tomar a sua decisão:
| Tipo de águas residuais | Objetivo do tratamento | Métodos comuns | Estimativa de custos | Adequação |
| Águas residuais domésticas | Remoção de matéria orgânica, agentes patogénicos | Tratamento biológico (lamas activadas, MBR) | Médio | Agregados familiares, zonas residenciais |
| Águas residuais industriais | Remover metais pesados e produtos químicos | Tratamento químico, permuta iónica, filtração por membrana | Elevado | Fábricas, empresas industriais |
| Águas residuais agrícolas | Reduzir os nitratos e os pesticidas | Zonas húmidas construídas, sedimentação | Baixo-Médio | Explorações agrícolas, sistemas de irrigação |
| Águas pluviais e escoamento urbano | Reduzir os sedimentos e os poluentes | Filtração, lagoas de detenção, infra-estruturas verdes | Baixa | Cidades, zonas urbanas |
Conclusão
O tratamento de águas residuais é um passo essencial na gestão da água nas sociedades populosas e na proteção do ambiente, uma vez que permite a produção de água segura a partir de água contaminada. Ao compreender os diferentes tipos de águas residuais, os vários processos de tratamento disponíveis, a importância de uma avaliação realista dos custos e o papel crucial de equipamento industrial fiável, como as válvulas acionadas de alta qualidade oferecidas pela Vincer, as indústrias, os municípios e os indivíduos podem tomar as decisões certas para a melhoria do ambiente. A eliminação de águas residuais é uma decisão que vai para além da escolha da forma mais conveniente de lidar com o problema; é uma decisão que afecta a qualidade de vida das comunidades e a saúde da terra.
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