A tecnologia de águas residuais engloba todas as medidas e processos técnicos para a recolha, descarga, tratamento e reciclagem de águas residuais. Isto envolve principalmente o tratamento de águas residuais, águas pluviais e águas residuais industriais contaminadas com substâncias orgânicas, inorgânicas e químicas. No tratamento de águas residuais industriais, a tecnologia de águas residuais é de importância central para cumprir os requisitos legais de descarga em massas de água ou de reutilização no ciclo de produção.
O objetivo da tecnologia de águas residuais é tratar as águas residuais de forma a que possam ser devolvidas ao ciclo da água sem prejudicar o ambiente ou os sistemas técnicos. É uma parte importante da proteção ambiental e garante o cumprimento das normas de qualidade da água tratada.
Índice
Antecedentes técnicos da tecnologia das águas residuais
As estações de tratamento de águas residuais recorrem a uma variedade de processos mecânicos, biológicos, físico-químicos, de membrana e térmicos para purificar as águas residuais. Estes processos são utilizados consoante o tipo de contaminação e as condições locais. Os passos mais importantes na tecnologia das águas residuais são
1. tratamento mecânico das águas residuais
Neste processo, os sólidos grosseiros são removidos das águas residuais. Os processos mecânicos incluem
- Sistemas de crivagem: Removem partículas maiores, como madeira, plástico e outros materiais grosseiros.
- Separadores de areia e de gordura: A areia, a gordura e o óleo são separados nestes separadores.
- Bacia de decantação: As lamas depositam-se nestas bacias devido à gravidade.
Foto: Exemplo de uma câmara de arejamento que remove sólidos grosseiros sedimentados, bem como substâncias flutuantes e gordurosas. O sistema faz parte do pré-tratamento do nosso sistema ALMA BHU BIO
2. tratamento biológico de águas residuais
No tratamento biológico, os microrganismos são utilizados para decompor as substâncias orgânicas presentes nas águas residuais. Existem vários processos biológicos:
- Processo de lamas activadas: As águas residuais são misturadas com lamas arejadas que contêm microorganismos. Estes decompõem as substâncias orgânicas.
- Bioreactores de membrana (MBR): Nestes reactores, a purificação biológica é combinada com a filtração por membrana, que remove partículas particularmente finas e micropoluentes.
Foto: Foto da nossa filtração biologicamente activada, um processo combinado de limpeza mecânica e biodegradação(ALMA BHU BAF)
3. tratamento químico-físico das águas residuais
Estes processos são utilizados quando determinadas substâncias não podem ser removidas por métodos mecânicos ou biológicos. Estes processos incluem
- Precipitação e floculação: Através da utilização de produtos químicos, tais como compostos de ferro ou alumínio, as substâncias dissolvidas são convertidas em partículas sólidas, que podem então ser floculadas e separadas.
- Neutralização: As águas residuais com um valor de pH extremo (ácido ou alcalino) são neutralizadas através da adição de ácidos ou bases.
- Oxidação: Neste caso, as águas residuais fortemente contaminadas são tratadas com agentes oxidantes (por exemplo, ozono ou peróxido de hidrogénio) para destruir os compostos orgânicos nocivos. Esta tecnologia é utilizada em processos como o processo Fenton.
Foto: Exemplo de um sistema CP para a remoção de metais pesados, AOX e hidrocarbonetos(ALMA CHEM MCW)
4. processo de membrana
Os processos de membrana estão a desempenhar um papel cada vez mais importante no tratamento avançado de águas residuais, especialmente no que diz respeito à remoção de partículas muito finas e substâncias dissolvidas.
- Microfiltração e ultrafiltração: Estes processos filtram partículas maiores, como bactérias, sólidos em suspensão ou colóides das águas residuais. As membranas têm poros de diferentes tamanhos para filtrar substâncias específicas.
- Nanofiltração (NF): Aqui são removidas substâncias dissolvidas, como metais pesados ou compostos orgânicos. A nanofiltração funciona com poros mais finos do que a microfiltração e a ultrafiltração, o que significa que são filtradas partículas ainda mais pequenas das águas residuais.
- Osmose inversa (RO): Um processo particularmente eficaz para a remoção de sais dissolvidos, metais pesados e outras partículas finas. A osmose inversa utiliza alta pressão para forçar a água através de uma membrana semi-permeável, que retém as substâncias dissolvidas. Os sistemas de osmose inversa são frequentemente utilizados para atingir qualidades de água extremamente elevadas, por exemplo, para reciclagem de água em indústrias com elevado consumo de água.
Foto: Exemplo de um dos nossos sistemas de osmose inversa para a produção de água de processo a partir de águas residuais(ALMA BHU BiosS-Treat)
5. processos térmicos
Estes processos são utilizados quando os poluentes orgânicos estão presentes nas águas residuais e não podem ser completamente degradados por outros métodos. Estes processos incluem
- Processos de incineração para redução de lamas ou
- Evaporação para purificar a água e tratar os resíduos concentrados.
A tecnologia das águas residuais na prática industrial
No tratamento de águas industriais, a tecnologia de águas residuais é adaptada aos requisitos específicos de cada indústria. Indústrias como a química, a produção de alimentos e bebidas, o processamento de metais e a indústria do papel têm diferentes tipos de águas residuais, cada uma das quais requer tecnologias e processos de tratamento especiais.
Exemplos de aplicação na prática:
Indústria alimentar: No processamento de leite ou na produção de bebidas, são produzidas águas residuais contendo gordura e proteína que requerem tratamento biológico e físico-químico. Aqui são utilizados separadores de gordura, processos de lamas activadas e sistemas de membranas.
Indústria química: É frequente encontrar aqui substâncias tóxicas e pouco degradáveis. Para além da precipitação e da floculação, o processo Fenton é frequentemente utilizado para oxidar poluentes orgânicos.
Indústria da pasta e do papel: Estas indústrias requerem grandes quantidades de água e dependem frequentemente de sistemas de tratamento de água em recirculação. Para além dos sistemas biológicos para remover substâncias orgânicas, são também utilizados processos químicos para tratar resíduos de fibras e depósitos como o carbonato de cálcio.
Tecnologias avançadas no domínio das águas residuais
Com a crescente consciencialização da sustentabilidade e da conservação de recursos, os processos avançados, como a filtração por membranas, estão a ganhar importância. filtração por membranas, processos de oxidação avançados (POA) e a reutilização da água estão a tornar-se cada vez mais importantes. Estas tecnologias permitem uma maior purificação das águas residuais, de modo a que a água purificada possa ser reintroduzida no processo de produção ou reutilizada diretamente. Isto é particularmente relevante em indústrias que requerem grandes quantidades de água, como a indústria do papel.
Os desafios da tecnologia das águas residuais
A tecnologia das águas residuais enfrenta o desafio de combinar o progresso técnico com os requisitos ecológicos. Os maiores desafios são
- Normas de tratamento de água cada vez mais exigentes: requisitos e limites legais mais rigorosos para a descarga de águas residuais tratadas exigem tecnologias cada vez mais eficientes.
- Controlo dos custos: A aplicação de novas tecnologias para a minimização das águas residuais e a reutilização da água deve ser economicamente viável.
- Diversidade de poluentes: O grande número de produtos químicos e contaminantes presentes nas águas residuais industriais exige processos de tratamento específicos e muitas vezes complexos.
Conclusão
A tecnologia de águas residuais é uma componente central da proteção ambiental industrial. Assegura que as águas residuais são tratadas eficazmente e cumprem os requisitos legais e as necessidades operacionais. Através da utilização de tecnologias avançadas, tais como processos de membrana, tratamento biológico de águas residuais e instalações de precipitação e floculação (instalações CP), a tecnologia de águas residuais dá um contributo importante para a conservação dos recursos hídricos e a proteção do ambiente.
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