Tratamento de água poluída

JIANGSU OBTENHA TECNOLOGIA DE RECICLAGEM CO,.LTD

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Como funciona um sistema de tratamento de águas residuais?

Os processos de tratamento específicos variam, mas um processo típico de uma instalação de tratamento de águas residuais geralmente inclui as seguintes etapas:

Coagulação
A coagulação é um processo em que vários produtos químicos são adicionados a um tanque de reação para remover o volume de sólidos suspensos e outros contaminantes diversos. Este processo começa com uma variedade de reatores de mistura, normalmente um ou dois reatores que adicionam produtos químicos específicos para retirar todas as partículas mais finas da água, combinando-as em partículas mais pesadas que se depositam. Os coagulados mais utilizados são à base de alumínio, como alúmen e cloreto de polialumínio.

Às vezes, um ligeiro ajuste de pH também ajuda a coagular as partículas.

Floculação
Quando a coagulação está completa, a água entra numa câmara de floculação onde as partículas coaguladas são lentamente misturadas com polímeros de cadeia longa (moléculas carregadas que agarram todas as partículas coloidais e coaguladas e as unem), criando partículas visíveis e sedimentáveis que se assemelham a flocos de neve.

Sedimentação
O decantador por gravidade (ou parte de sedimentação do processo de tratamento de águas residuais) é normalmente um grande dispositivo circular onde o material floculado e a água fluem para dentro da câmara e circulam do centro para fora. Num processo de sedimentação muito lento, a água sobe até ao topo e transborda no perímetro do clarificador, permitindo que os sólidos se assentem no fundo do clarificador formando uma manta de lama. Os sólidos são então varridos para o centro do clarificador em um tubo cilíndrico onde ocorre uma mistura lenta e o lodo é bombeado para fora do fundo para uma operação de manuseio ou desidratação do lodo.

O processo de desidratação retira toda a água do lodo com filtros ou prensas de correia, produzindo uma torta sólida. A água do lodo é colocada na prensa e corre entre duas esteiras que espremem a água, e o lodo é então colocado em uma grande moega que vai para um aterro ou local de reaproveitamento do lodo. A água desse processo normalmente é reutilizada e adicionada na parte frontal do clarificador.

Filtração
A próxima etapa geralmente é colocar o transbordamento de água em filtros de areia por gravidade. Esses filtros são grandes áreas onde são colocados 60 a 1,20 m de areia, que é uma areia de sílica finamente triturada com bordas irregulares. A areia é normalmente instalada no filtro a uma profundidade de 60 a 1,20 m, onde fica bem compactada. A água de alimentação é então passada, prendendo as partículas.

Em sistemas industriais menores, você pode optar por um filtro multimídia de pressão de leito compactado em vez de filtragem de areia por gravidade. Às vezes, dependendo da fonte de água e se ela contém muito ferro ou não, você também pode usar um filtro de areia verde em vez do filtro de areia, mas na maioria das vezes, a etapa de polimento para o tratamento convencional de águas residuais é a filtração de areia.

A ultrafiltração (UF) também pode ser usada após os clarificadores em vez do filtro de areia por gravidade, ou pode substituir completamente todo o processo de clarificação. As membranas tornaram-se a mais nova tecnologia para tratamento, bombeando água diretamente da fonte de águas residuais através do UF (pós-cloração) e eliminando todo o trem de clarificador/filtração.

Desinfecção
Depois que a água flui através do filtro de areia por gravidade, a próxima etapa normalmente é a desinfecção ou cloração para matar as bactérias na água.

Às vezes, esta etapa é realizada a montante, antes da filtração, para que os filtros sejam desinfetados e mantidos limpos. Se o seu sistema utilizar esta etapa antes da filtração, você precisará usar mais desinfetante. . . desta forma os filtros são desinfetados e mantidos livres de bactérias (assim como a água filtrada). Quando você adiciona o cloro antecipadamente, você mata as bactérias e tem menos incrustações. Se as bactérias permanecerem na cama, você poderá desenvolver lodo e terá que retrolavar os filtros com mais frequência. Portanto, tudo depende de como o seu sistema funciona. . . se o seu sistema está configurado para clorar a montante (antes da filtração) ou a jusante (após a filtração).

Distribuição
Se as águas residuais forem reutilizadas em um processo industrial, normalmente são bombeadas para um tanque de retenção onde podem ser utilizadas com base nas demandas da instalação. Se for para uso municipal, a água tratada é geralmente bombeada para um sistema de distribuição de torres de água e vários dispositivos de coleta e distribuição em circuito por toda a cidade.

Como é o tratamento de águas residuais em uma estação de tratamento de esgoto?

As instalações de tratamento de esgoto utilizam processos físicos, químicos e biológicos para purificação da água. Os processos utilizados nessas instalações também são categorizados como preliminares, primários, secundários e terciários. Os estágios preliminar e primário removem trapos e sólidos suspensos. Os processos secundários removem principalmente substâncias orgânicas suspensas e dissolvidas. Os métodos terciários conseguem a remoção de nutrientes e posterior polimento das águas residuais. A desinfecção, a etapa final, destrói os patógenos remanescentes. O lodo residual gerado durante o tratamento é estabilizado separadamente, desidratado e enviado para aterros ou utilizado em aplicações terrestres.

O que são águas residuais?

Águas residuais são a forma poluída de água gerada pelo escoamento de águas pluviais e atividades humanas. Também é chamado de esgoto. Normalmente é categorizado pela maneira como é gerado - especificamente, como esgoto doméstico, esgoto industrial ou esgoto pluvial (águas pluviais).

Como as águas residuais são geradas?

As águas residuais domésticas resultam do uso de água em residências, empresas e restaurantes.
As águas residuais industriais provêm de descargas de indústrias transformadoras e químicas.
A água da chuva em áreas urbanas e agrícolas acumula detritos, areia, nutrientes e vários produtos químicos, contaminando assim a água de escoamento superficial.

O que é um sistema de tratamento de águas residuais industriais

Para empresas industriais que produzem águas residuais como parte do seu processo, geralmente é necessário algum tipo de sistema de tratamento de águas residuais para garantir que as precauções de segurança e os regulamentos de descarga sejam cumpridos. O sistema de tratamento de águas residuais industriais mais adequado ajudará a instalação a evitar danos ao meio ambiente, à saúde humana e aos processos ou produtos da instalação (especialmente se as águas residuais estiverem sendo reutilizadas). Também ajudará a instalação a reduzir multas pesadas e possíveis ações legais se as águas residuais forem descartadas indevidamente em uma POTW (obras de tratamento de propriedade pública) ou no meio ambiente (geralmente sob uma licença do Sistema Nacional de Eliminação de Descargas de Poluentes, ou NPDES).

Mas o que é um sistema de tratamento de águas residuais e como funciona?
A resposta complexa a esta questão (que depende em grande parte da caracterização das águas residuais em relação aos requisitos regulamentares para descarga da estação) é simplificada e detalhada abaixo:

O que é um sistema de tratamento de águas residuais?

Um sistema de tratamento de águas residuais é um sistema composto por diversas tecnologias individuais que atendem às suas necessidades específicas de tratamento de águas residuais.
O tratamento de águas residuais raramente é um processo estático, e um sistema de tratamento de águas residuais projetado para acomodar flutuações nas necessidades de tratamento percorrerá um longo caminho para evitar substituições/atualizações dispendiosas no futuro.

Um sistema de tratamento de águas residuais eficiente e bem projetado deve ser capaz de lidar com:

Variações do processo em contaminação e fluxo.
Variações nas necessidades químicas da água e ajustes necessários nos volumes químicos.
Possíveis alterações nas necessidades de efluentes hídricos.

O que está incluído em um sistema básico de tratamento de águas residuais?
Conforme mencionado acima, os componentes exatos de um sistema de tratamento de águas residuais dependem da caracterização das águas residuais em relação aos requisitos regulamentares para descarga da estação, mas em geral, um sistema básico de tratamento de águas residuais normalmente inclui algum tipo de:

Clarificador para sedimentação de sólidos suspensos presentes como resultado do tratamento.
Alimentação química para ajudar a facilitar a precipitação, floculação ou coagulação de quaisquer metais e sólidos suspensos
filtração para remover todos os vestígios de sólidos em suspensão (novamente, o nível de filtração necessário dependerá do grau de remoção de sólidos em suspensão necessário para passar pelos regulamentos de descarga locais).
Ajuste final do pH e qualquer pós-tratamento
Painel de controle (dependendo do nível de operação automatizada necessária).
Dependendo das necessidades da sua planta e do processo, esses componentes padrão geralmente são adequados; no entanto, se a sua planta exigir um sistema que forneça um pouco mais de personalização, pode haver alguns recursos ou tecnologias que você precisará adicionar. Por exemplo, para instalações que geram procura biológica, como alimentos e bebidas, será necessário um sistema de tratamento biológico para reduzir a DBO (carência bioquímica de oxigénio), etc.

O que um sistema de tratamento de águas residuais normalmente remove?

Um sistema de tratamento de águas residuais industriais pode ser composto pelas tecnologias necessárias para remover qualquer um dos seguintes:

Demanda de oxigênio bioquímico
A demanda bioquímica de oxigênio, ou DBO, refere-se à quantidade de oxigênio dissolvido necessária aos organismos biológicos aeróbicos para quebrar a matéria orgânica em moléculas menores. Altos níveis de DBO indicam uma concentração elevada de material biodegradável presente nas águas residuais e podem ser causados pela introdução de poluentes como resíduos fecais, limpeza e lavagem do processamento de alimentos ou escoamento de fertilizantes.

Nitratos e fosfatos
Se grandes quantidades de nitratos e/ou fosfatos não forem removidas das águas residuais e estes nutrientes forem descarregados nos ambientes locais, podem levar a um aumento da DBO e ao crescimento extensivo de ervas daninhas, algas e fitoplâncton. Isso pode levar ainda à eutrofização, ou à desoxigenação de um corpo de água, matando os organismos e potencialmente levando à hipóxia ou ao ambiente.

Patógenos
Patógenos são bactérias, vírus, fungos ou quaisquer outros microorganismos que possam estar presentes nas águas residuais e que podem levar a todos os tipos de problemas de saúde, incluindo doenças agudas, problemas digestivos graves ou morte. Quando as águas residuais domésticas ou industriais contêm estes agentes patogénicos nocivos e não são tratadas, podem espalhar doenças e enfermidades como cólera, disenteria, salmonelose, hepatite A, botulismo e giardíase, para citar alguns.

Metais
Encontrados principalmente em águas residuais como resultado de diversas indústrias e processos de fabricação, quando deixados em águas residuais em altas concentrações, os metais podem causar grandes danos ao meio ambiente e à saúde humana. São particularmente prejudiciais porque não se decompõem e tendem a acumular-se, causando ambientes tóxicos.

Sólidos suspensos totais

O total de sólidos suspensos (SST) nas águas residuais, o material sólido orgânico e inorgânico suspenso na água, pode, como muitos dos outros contaminantes listados, prejudicar a vida aquática. Eles também podem ser problemáticos se as águas residuais estiverem sendo reutilizadas para um processo, portanto, dependendo se você precisa ou não descarregar suas águas residuais em uma estação de tratamento de propriedade pública (POTW) ou ambiente, ou reutilizar as águas residuais para o processo, determinará o quão prejudicial o TSS será. O TSS pode diminuir os níveis de oxigênio em ambientes aquáticos e matar insetos. Eles também podem escalar e sujar tubulações e máquinas.

Total de sólidos dissolvidos

Sólidos totais dissolvidos (TDS) são quaisquer ânions, cátions, metais, minerais ou sais encontrados em águas residuais. Podem causar problemas à vida aquática, à irrigação e às culturas, e também podem infiltrar-se nas águas subterrâneas. O TDS pode ser gerado em águas residuais de praticamente qualquer indústria.

Produtos químicos sintéticos

Quando pesticidas e outros produtos químicos são usados/fabricados no processo de fabricação, eles podem ser transmitidos aos seres humanos e ao meio ambiente através de águas residuais, causando danos ao meio ambiente e à saúde humana. Alguns produtos químicos comuns encontrados em águas residuais incluem dietilestilbestrol, dioxina, PCBs, DDT e outros pesticidas. Esses “desreguladores endócrinos” podem bloquear os hormônios no corpo e afetar as funções que esses hormônios controlam.

Outras etapas possíveis para o processo de tratamento de águas residuais

Amolecimento de limão
Em águas onde há alta dureza ou sulfatos, ou outros constituintes que você precisa precipitar ou retirar, é usado um processo de cal e/ou cal soda. Ele aumenta o pH, fazendo com que a dureza e os metais da água precipitem. Podem ser usados processos de cal fria, morna ou quente, e cada um produzirá uma eficiência diferente. Em geral, a água mais quente remove mais dureza.

Amolecimento da troca iônica
Em algumas aplicações industriais e municipais, caso haja dureza elevada, pode haver pós-tratamento para remoção da dureza. Em vez de cal, pode-se usar uma resina amaciadora; um processo de troca catiônica de ácido forte, em que a resina é carregada com um íon de sódio e, à medida que a dureza aumenta, ela tem uma afinidade maior por cálcio, magnésio e ferro, de modo que agarra essa molécula e libera a molécula de sódio na água.

Processos especiais
Como afirmamos acima, as regulamentações sobre águas residuais e efluentes diferem onde quer que você vá. Discutimos algumas das etapas mais comuns em uma estação de tratamento de águas residuais. Normalmente, existem etapas de processo especiais para tratar problemas específicos, como a remoção de certos metais ou produtos orgânicos, ou para reduzir TDS para reciclagem, etc. Para esses vários problemas específicos de suas necessidades individuais, deve-se considerar cuidadosamente o método adequado. de tratamento.

Como funciona uma estação de tratamento de águas residuais?

As estações de tratamento de águas residuais utilizam quatro estágios de tratamento:
Tratamento preliminar:Envolve a separação de grandes sólidos (garrafas, tecidos, plásticos) encontrados na água por meio de racks e telas.
Tratamento primário:Tratamentos físico-químicos para sedimentar e precipitar sólidos suspensos e reduzir a demanda bioquímica de oxigênio dos sólidos orgânicos. Além disso, o tratamento neutraliza a água, elimina contaminantes voláteis, remove gorduras e óleos, etc.
Tratamento secundário:Tratamentos biológicos que reduzem a quantidade de matéria orgânica nas águas residuais. Incluem processos aeróbicos que degradam a matéria orgânica na presença de oxigênio, bem como processos anaeróbicos que oxidam a matéria orgânica sem oxigênio, seguidos de sedimentação secundária.
Tratamento terciário:Processos físicos, químicos e biológicos avançados, que eliminam metais pesados, nitrogênio, fósforo e patógenos. Em algumas ETAR a água é submetida a tratamento adicional para permitir a sua reutilização para fins como irrigação de parques e zonas verdes, lavagem de ruas ou utilizações industriais.

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Perguntas frequentes

P: O que significa tratamento de águas residuais?

R: O tratamento de águas residuais é o processo de melhorar a qualidade das águas residuais e convertê-las em um efluente que pode ser devolvido à natureza ou incorporado ao ciclo da água com mínimos problemas ambientais ou que pode ser reutilizado. Extraído de: Materiais em nanoescala na purificação de água, 2019.

P: Quais são as 3 etapas do tratamento de águas residuais?

R: Existem três etapas principais no processo de tratamento de águas residuais, apropriadamente conhecidas como tratamento de águas primárias, secundárias e terciárias. Em algumas aplicações é necessário um tratamento mais avançado, conhecido como tratamento quaternário de água.

P: Quais são os 4 tipos de tratamento de águas residuais?

R: Quatro maneiras comuns de tratar águas residuais incluem tratamento físico de água, tratamento biológico de água, tratamento químico e tratamento de lodo. Vamos aprender mais sobre esses processos em detalhes. Nesta etapa, são utilizados métodos físicos para limpeza das águas residuais.

P: Para onde vão as águas residuais?

R: Para onde vai a água depois que você dá descarga ou drena as pias de sua casa? Quando as águas residuais liberadas do seu banheiro ou drenadas das pias, máquinas de lavar ou lava-louças de sua casa saem de sua casa, elas fluem através do sistema de esgoto sanitário da sua comunidade para uma estação de tratamento de águas residuais.

P: Por que o tratamento de águas residuais é bom?

R: O tratamento de águas residuais é crucial para proteger o nosso ambiente e a saúde dos seres humanos e dos animais. Quando as águas residuais não são tratadas adequadamente, podem poluir as nossas fontes de água, danificar os habitats naturais e causar doenças graves.

P: O que não pode ser removido das águas residuais?

R: Os poluentes actuais, como metais pesados, compostos químicos e substâncias tóxicas, são mais difíceis de remover da água.

P: O que acontece com a água do esgoto depois de tratada?

R: Depois que a água é descarregada em um riacho, rio ou lago, ela é tratada posteriormente por bactérias naturais que removem os resíduos orgânicos restantes. A partir daqui, a água está pronta para entrar novamente no ciclo hídrico municipal.

P: Como você limpa águas residuais?

R: Os materiais orgânicos (resíduos alimentares e resíduos humanos) são removidos através de tanques de decantação. A gravidade e o tempo são usados para deixar o material cair no fundo onde é coletado. Um skimmer remove gordura, óleo e graxa que flutuam na superfície dos tanques. O tratamento químico é usado para auxiliar na remoção do fósforo.

P: Como funciona um sistema de tratamento de águas residuais?

R: O efluente entra em um tanque de aeração, onde é misturado ao lodo. O ar é então bombeado para o tanque de aeração para facilitar o crescimento de bactérias e outros pequenos organismos no lodo. As bactérias e outros microorganismos decompõem a matéria orgânica da água em subprodutos inofensivos.

P: Como é feito o tratamento de esgoto primário?

R: O tratamento primário envolve o armazenamento de esgoto em uma bacia onde os sólidos (lodo) caem para o fundo e o óleo e substâncias mais leves flutuam para o topo. Após a remoção dessas camadas, o líquido residual pode ser transferido para tratamento secundário. A digestão de lodo é um procedimento diferente para o tratamento de lodo de esgoto.

P: Quais são as 5 etapas básicas do tratamento de águas residuais?

R: Os cinco princípios básicos do tratamento de águas residuais são físico, químico, biológico, terciário e desinfecção. O tratamento físico envolve a remoção de partículas sólidas das águas residuais por meio de processos físicos como triagem, sedimentação e filtração.

P: Para onde vai a água de nossa casa?

R: Depois de sairmos de nossas casas, essa água normalmente vai para uma estação municipal de tratamento de águas residuais. Na estação de tratamento, a água passa por uma série de processos para remover contaminantes e poluentes antes de ser devolvida ao meio ambiente.

P: Qual é o tratamento de águas residuais mais comum?

R: A filtragem através de filtros de areia (carbonato de cálcio) ou de tecido é o método mais comum usado no tratamento de águas residuais municipais.

P: O tratamento de águas residuais é prejudicial ao meio ambiente?

R: Uma coisa é conhecida, no entanto, as descargas de águas residuais municipais representam uma ameaça significativa à vida aquática e terrestre. A amônia é o constituinte das águas residuais que causa os efeitos mais tóxicos, e as estações de tratamento municipais são uma das maiores fontes de poluição por amônia.

P: Vale a pena uma carreira em águas residuais?

R: Os mesmos dados do BLS relatam que os 10% de maiores rendimentos que trabalham como operadores de estações de tratamento de águas residuais ganharam em média mais de US$ 79.620. Em 2020, a Califórnia empregava 10.580 operadores de estações de tratamento de águas residuais, o maior número do país. Além disso, a Califórnia paga o maior salário médio de US$ 75.570.

P: Como as águas residuais afetam a saúde humana?

R: Se você entrar em contato com águas residuais ou seus produtos, poderá acabar exposto a microrganismos nocivos que podem causar doenças como: gastroenterite (diarréia ou vômito), giardíase e criptosporidiose (fortes cólicas estomacais, diarréia ou vômito).

P: Qual é a coisa mais difícil de filtrar da água?

R: Os cistos de protozoários são os mais difíceis de matar, sendo o Cryptosporidium mais difícil de matar do que a Giardia. O Cryptosporidium é tão difícil de matar que os fornecedores de água que usam águas superficiais como fonte dependem da filtração para remover esse germe, em vez de tentar matá-lo.

P: O esgoto tratado polui a água?

R: Tratamento de esgoto - Wikipedia
As estações de tratamento de esgotos podem ter efeitos significativos no estado biótico das águas receptoras e podem causar alguma poluição da água, especialmente se o processo de tratamento utilizado for apenas básico. Por exemplo, para estações de tratamento de esgoto sem remoção de nutrientes, a eutrofização dos corpos d’água receptores pode ser um problema.

P: Como você trata a água do esgoto naturalmente?

A: Filtro de cascalho plantado / canavial
Isto também ajuda o crescimento das plantas, uma vez que as plantas das zonas húmidas crescem hidroponicamente, ou seja, utilizando apenas água e os nutrientes nela contidos. Os patógenos na água são destruídos pela morte natural, antibióticos liberados pelas raízes das plantas, exposição aos raios UV, sedimentação e adesão ao leito de cascalho.

P: Como você limpa a água do esgoto naturalmente?

R: A ideia é cavar uma bacia pequena, mas profunda, e preenchê-la com plantas aquáticas, que criam um ambiente úmido. E graças a processos biológicos, físicos e químicos específicos, as bactérias na água começam a diminuir naturalmente.

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