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Sujo para limpar: como funciona uma estação de tratamento de água

Sujo para limpar: como funciona uma estação de tratamento de água

Você provavelmente não pensa muito sobre de onde vem a água da torneira, mas provavelmente ela veio por meio de uma estação de tratamento de água municipal. Existem dois tipos principais de estações de tratamento: água potável e águas residuais. Ambos têm o propósito de limpar a água, mas, em geral, a saída das estações de tratamento de esgoto são córregos ou rios, e a saída das estações de água potável são o sistema de distribuição de tubulação da sua cidade.

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Então, como exatamente uma estação de tratamento pega a água suja do rio e a transforma em água limpa? Bem, por meio de processos que envolvem produtos químicos e filtros, a água pode ser removida da maioria das toxinas e perigos e se tornar potável novamente.

Toda a água potável começa na fonte de água, que geralmente é um lago de água doce, rio, poço ou às vezes até um riacho. A primeira etapa do tratamento é remover os sólidos sedimentáveis ​​e dissolvidos suspensos na água. Para acelerar o processo de sedimentação e remoção, produtos químicos chamados coagulantes são adicionados à água.

O coagulante mais comum é o sulfato de alumínio, mas isso varia de acordo com a estação de tratamento de água. Essencialmente, esse produto químico tem a carga oposta dos sólidos em suspensão, como argilas ou sedimentos, que neutralizam a carga e permitem que as partículas se unam. Agora que os sólidos na água podem começar a aderir, a mistura é lentamente misturada em uma bacia de floculação para continuar a formar o que é chamado de partículas de flocos. Essas partículas de flocos então se depositam na mistura em uma bacia de sedimentação, e água mais limpa flui por cima de um açude.

Este processo é apenas a primeira etapa e removeu principalmente partículas maiores da água, mas algumas partículas menores posso ainda permanecem, assim como produtos químicos e bactérias. Após a sedimentação, a próxima etapa normalmente é a filtração por meio de um filtro de areia. Filtros de areia têm sido usados ​​desde o início do tratamento de água e são necessários em quase todos os lugares para serem incluídos no processo de tratamento para garantir um nível padrão de clareza.

Um filtro de areia é essencialmente exatamente o que parece, uma bacia de areia fina a grossa que filtra a água. Seria possível remover completamente todos os sólidos da água usando apenas filtros de areia, pulando a coagulação e a floculação. No entanto, isso significaria que o filtro de areia precisaria ser limpo com mais frequência, reduzindo a eficiência da estação de tratamento. Os filtros de areia podem ser configurados de duas maneiras: a água entra pela parte inferior e sai pela parte superior ou a água entra pela parte superior e sai pela parte inferior. Cada um apresenta seus problemas únicos, mas a configuração típica é o fluxo de entrada na base e o fluxo de saída na parte superior por motivos relacionados à eficiência de limpeza.

Depois de passar pelo filtro de areia, a água deve ter uma clareza (turbidez) de cerca de menos de .3 Unidades de turbidez nefelométrica (NTU), ou qualquer que seja o código local para clareza da água. A água está límpida, mas as bactérias ainda estão presentes.

[Fonte da imagem: Wikimedia]

A etapa final do processo é a desinfecção. Existem duas maneiras principais de desinfetar a água, cada uma com seus prós e contras. Nos EUA, o método principal é a adição de cloraminas ou compostos à base de cloro. Quando esses produtos químicos são adicionados, eles matam os microorganismos, mas também reagem com qualquer material orgânico deixado na água. O motivo pelo qual você adicionaria cloro na última etapa é que sua reação com matéria orgânica pode criar subprodutos da desinfecção, que podem resultar na presença de carcinógenos ou outros produtos químicos nocivos no produto final da água. O cloro é usado principalmente por causa de como ele mata os patógenos. As concentrações de cloro estão ativamente presentes na água potável resultante, impedindo que os agentes patogênicos entrem na água a partir de canos ou outras fontes de contaminação. A maioria das cidades terá códigos que determinam quais devem ser os níveis máximo e mínimo de cloro nos pontos de serviço em toda a rede de água.

Além do cloro, o outro método mais comum é a radiação ultravioleta, no entanto, o ozônio também pode ser usado. A luz ultravioleta brilha através da água, que embaralha o DNA da bactéria. Isso não os mata, mas torna impossível sua reprodução, tornando-os inofensivos se ingeridos. A única desvantagem desse método é que ele é um tratamento único, portanto, se a bactéria entrar no sistema de água após a estação de tratamento, não há como mitigar esse risco.

Agora que a água foi filtrada e desinfetada, está pronta para ser bombeada para o sistema de distribuição. Pressões constantes de 40 psi deve ser mantido no sistema para evitar que a água entre nas tubulações em certos pontos de alta elevação. Se a água cair abaixo de certas pressões, deve ser lavada, sob risco de contaminação. Esta é uma das razões pelas quais você pode ver hidrantes funcionando aleatoriamente ou receber um aviso de água fervendo, mas mais sobre isso em um artigo posterior.

[Fonte da imagem: Wikimedia]

Uma das coisas mais legais sobre o processo de tratamento de água é a liberdade que ele dá ao engenheiro civil por trás do processo. Contanto que o resultado final seja água limpa, as cidades e as autoridades governamentais tendem a não se importar com os processos que você está usando para tratar a água. Este artigo se concentrou principalmente no tratamento de água potável e, embora o tratamento de águas residuais seja semelhante, geralmente envolve processos mais intensivos e diferentes aditivos.

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Esperançosamente, você já deve ter entendido como a água que sai da torneira foi parar lá e como ficou limpa. Não se esqueça dos ingratos operadores de estação de tratamento de água que mantêm as estações de tratamento funcionando 24/7 então você sempre pode ter água fresca. Muito trabalho é necessário para garantir que você tenha aquele bom copo de água fria.


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