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Químicos especializados no tratamento de água

Estações de tratamento de água (e esgoto) são frequentemente as instalações de processamento químico de maior volume em uma comunidade. Captam água de fonte local (lagos, rios, reservatórios — água superficial — ou poços/aquíferos — água subterrânea) e a tornam potável. No outro extremo, estações de esgoto combinam esgoto doméstico, industrial e pluvial e tratam para retorno seguro a rios e lagos. Em cada caso, a condição da água de entrada determina os químicos necessários para torná-la segura para uso público ou retorno a usuários a jusante.

Processos de Tratamento de Água

Sequência mais comum para água potável: misturar água de entrada com coagulantes para separar partículas em tanques de decantação, depois retirar a parte superior da água decantada para filtração e desinfecção.

Esgoto recebe sequência similar: sólidos em suspensão decantam e a porção mais clara é desinfetada e filtrada antes de passar a jusante.

Em cada caso, o processo mistura mecânica (decantação de sólidos) e química. Químicos usados dependem de custo e condição da água tratada.

Químicos de Decantação e Clarificação

Nesta etapa, partículas em suspensão encontram equilíbrio entre peso e flutuabilidade. Coagulantes tornam partículas "pegajosas", formando flocos de massas mais pesadas. Estas perdem o equilíbrio peso/flutuabilidade e tendem a decantar no fundo de piscina parada, arrastando partículas semelhantes que aderem enquanto descem.

Químicos escolhidos para causar precipitação são adaptados à condição da água (pH, temperatura, tipos de particulados) e custo. Nos EUA, coagulante/precipitante mais comum é alúmen. Devido à sensibilidade do alúmen ao pH (alcalinidade), condições da água levam estações a usar cal (carbonato de cálcio), fosfatos e polímeros, separadamente ou combinados, para mesmos resultados.

Desinfecção

Desinfetante mais comum no país é cloro. Usado em pó, líquido e gás. Condições da água (temperatura, pH) e custo determinam forma usada.

Muito popular na Europa e crescendo nos EUA: ozônio como desinfetante primário. Ozônio é gás instável formado passando oxigênio de alta pureza através de coroa elétrica para quebrar O₂ e reformar O₃. Meia-vida ~20 minutos, então deve ser produzido perto do ponto de difusão na água. Oxida orgânicos e muitos metais coloidais. Por ser processo químico, uso de ozônio é corretamente considerado etapa de tratamento químico.

Cloro e ozônio respondem pela maioria dos processos de desinfecção. Outras etapas: osmose reversa e esterilização por luz UV, nenhuma é processo químico.

Fluoretação

EUA exigem adição de químicos fluoretantes à água potável. Acredita-se que melhore saúde dental, especialmente crianças. Químicos fluoretados adicionados dependem do pH da água e custo.

Outros Tratamentos

Como tratamento depende fortemente das condições da água de origem, vasta gama de algicidas, tratamentos bacterianos, remoção de metais e químicos anti-protozoários direcionados podem ser adicionados. Na maioria dos casos, processo deve incluir etapa sucessiva para remover o químico específico.

Comum: sulfato de cobre para matar algas em lagos/reservatórios, oxigênio dissolvido para precipitar metais coloidais, fungicidas para manter tubulações livres de acúmulo. Fornecedores químicos locais conhecem melhor condições e tratamentos locais.

Tratamentos Não-Químicos

Quando condições da água são difíceis ou caras para tratar com químicos especializados, alternativa comum é filtração por membrana de alta pureza. Micro/ultrafiltração remove bactérias, metais coloidais e vírus.

Condições extremas podem tornar osmose reversa (OR) alternativa custo-efetiva ao tratamento químico. Diferente de químicos, não são tão sensíveis às condições da água.