Dissertação de purificação de água

A purificação da água é definitivamente o processo de remoção de produtos químicos indesejáveis, contaminantes biológicos, máscaras suspensas e gases da água infectada. O objetivo é geralmente produzir água potável adequada para qualquer finalidade específica. A maioria das águas normais é purificada para consumo individual (água potável), no entanto, o filtro de água também pode ser criado para uma variedade de finalidades adicionais, o que inclui atender a certos requisitos de substância médica, farmacológica, química e aplicações profissionais. De um modo geral, os métodos utilizados incluem processos físicos, como filtragem, sedimentação e trabalho, técnicas biológicas, como filtragem mais lenta da areia ou CO2 biologicamente ativo, técnicas químicas, como floculação e cloração, e o uso de luz eletromagnética, como a luz ultravioleta.

A técnica de purificação da água pode reduzir a atenção de partículas, incluindo contaminantes em suspensão, parasitas, bactérias, algas, malware, fungos; e uma variedade de materiais dissolvidos e particulados derivados das superfícies com as quais a água pode ter se conectado após escorregar como chuva.

Os padrões relativos à qualidade superior da água potável são tipicamente estabelecidos pelos governos ou simplesmente por exigências internacionais.

Esses tipos de padrões costumam coletar concentrações mínimas e máximas de poluentes para o uso a ser utilizado. tornar-se deste particular. Não é provável dizer se a água é de uma qualidade superior apropriada pelo exame de imagem. Procedimentos simples, incluindo a fervura ou talvez o uso de filtro de carvão ativado para crianças, não são suficientes para tratar todos os poluentes possíveis que possam estar na água, provenientes de uma fonte desconhecida. Mesmo a água da nascente natural "considerada segura para todos os usos práticos no século XIX" deve agora ser testada imediatamente antes de se determinar que tipo de tratamento, se é que é necessário. A substância química e a análise microbiológica, embora caras, seriam o único método para obter as informações essenciais para decidir sobre o método adequado de purificação.

De acordo com uma declaração de 2007 da World Health Business (WHO), 1. Se você bilhões de pessoas não usam um suprimento de água potável aprimorado, 88% das 4 bilhões de circunstâncias anuais de diarréia são atribuídas a água perigosa e a esterilização e saúde inadequadas, e 1. 8 000 000 pessoas morrem todos os anos de doenças diarreicas. O WHO estima que 94% desses casos diarréicos são evitáveis ​​por meio de modificações no ambiente, incluindo o acesso a água segura. [1] Técnicas básicas para tratar a água em sua casa, como cloração, filtros e desinfecção solar, e mantê-la em contêineres seguros, podem salvar um grande número de vidas a cada ano. [2] Minimizar as mortes por doenças transmitidas pela água é um importante objetivo de saúde pública nos países em expansão.

Causas da água

Mais informações: Abastecimento de água

1) Águas Subterrâneas: O surgimento de alguma água normal profunda do solo pode ter caído como chuva há um grande número de dezenas, centenas ou séculos atrás. O solo do jardim e as camadas comuns filtram naturalmente a água da terra com uma grande quantidade de clareza e muitas vezes ela não precisa de tratamento adicional além da adição de cloro ou cloraminas como desinfetantes secundários. Essa água pode surgir como nascentes, suspensões de molas artesianas ou pode ser extraída de poços ou poços. A água subterrânea profunda é geralmente de qualidade bacteriológica muito alta (isto é, bactérias patogênicas ou outros microrganismos nocivos patogênicos geralmente estão ausentes), mas a água normal pode ser rica em tons dissolvidos, especialmente carbonatos e sulfatos de cálcio e magnésio. Dependendo dos estratos pelos quais a água flui, outros íons também podem estar presentes, incluindo cloreto e bicarbonato. Pode haver uma necessidade de reduzir o teor de ferro ou talvez manganês dessa água para torná-lo aceitável para beber, cozinhar e usar roupas. A desinfecção principal também pode ser necessária. Em que a recarga de águas subterrâneas é praticada (um método no qual a água do riv pode ser injetada em um aqüífero para armazenar água em tempos de muita quantidade, de modo que ela chegue em tempos de seca), as águas subterrâneas podem exigir tratamento adicional de acordo com o estado aplicável e regulamentos federais.

2. Lagoas e reservatórios de terras altas: Normalmente localizados nas cabeceiras dos sistemas de lagos, os reservatórios de terras altas são geralmente citados anteriormente, como mencionado em qualquer habitação humana e podem estar entre uma zona defensiva para restringir as possibilidades de contaminação.As quantidades de bactérias e patógenos são geralmente baixas, mas algumas bactérias, protozoários ou algas estarão presentes. Nos quais as terras altas são arborizadas ou talvez turfosas, os ácidos húmicos podem colorir esse particular. Muitas fontes de terras altas incluem pH baixo, o que requer ajustes.

vários. Rios, caminhos e reservatórios terrestres baixos: o mar de superfície de baixa propriedade terá um importante preenchimento bacteriano e pode conter algas, persianas suspensas e muitos constituintes dissolvidos diferentes. 4. A tecnologia da água atmosférica é uma nova tecnologia que pode oferecer água de alta qualidade para beber, retirando a água do ar, resfriando o ambiente e destilando o vapor de água da água. 5. A captação de água da chuva ou a coleta de neblina que reúne água na atmosfera funciona extremamente bem, especialmente em áreas com períodos secos significativos e em áreas que experimentam neblina, mesmo que haja pouca chuva. 6o. Dessalinização da água do mar simplesmente por destilação ou osmose reversa. 7. Água de superfície: massas de água doce que podem ser abertas para a atmosfera e também não são escolhidas como águas subterrâneas são classificadas nos EUA, destinadas a fins regulatórios e de refinamento de água como águas de superfície.

] Tratamento

Os processos abaixo são os usados ​​com freqüência na vegetação normal de purificação de água. Parte ou talvez a maioria não possa ser usada com relação à escala da planta e à qualidade da água bruta (fonte).

Pré-tratamento

1. Crescimento e contenção "A maior parte da água deve ser bombeada da fonte ou talvez direcionada para canos ou talvez para contêineres de armazenamento. Para evitar a adição de contaminantes à água, esse tipo de sistema físico deve ser feito de materiais apropriados e construído para que acidentalmente 2. A triagem (consulte também o filtro da triagem) "O primeiro passo crítico para a purificação da água da área de superfície deve ser remover detritos significativos, como paus, folhas, lixo e outras partículas grandes que podem afetar as etapas subsequentes de refinamento. Muitas águas subterrâneas profundas não precisam de triagem antes de várias outras medidas de purificação. 3. Armazenamento "A água potável das vias navegáveis ​​também pode ser mantida em reservatórios nas margens do rio por períodos de alguns dias a vários meses, permitindo que a purificação natural natural aconteça.

Isso é especialmente essencial se o tratamento for feito com sistemas de filtro de areia lentos. Os reservatórios de armazenamento também fornecem um amortecedor contra curtos intervalos de seca ou permitem que o suprimento de água seja mantido durante incidentes de poluição transitória no rio de recursos. 4. Pré-cloração "Em muitas plantas, a água recebida foi clorada para minimizar o crescimento de microrganismos incrustantes nas tubulações e tanques. Devido aos possíveis efeitos adversos de alta qualidade (veja o cloro abaixo), isso foi principalmente interrompido. [3] É possível obter técnicas muito variadas para remover sólidos finos, microrganismos e vários materiais inorgânicos e orgânicos e naturais dissolvidos.O método de escolha dependerá da qualidade do tratamento, do custo do processo de tratamento e do processo de tratamento. os padrões de qualidade esperados da água processada.

realinhamento de pH

A água pura tem um nível de ph próximo a vários (nem alcalinos nem ácidos). A água potável do mar pode incluir princípios de pH que cobrem algo entre 7. cinco e 8. quatro (moderadamente alcalino). A água doce pode geralmente ter valores de pH variados, dependendo da geologia no recipiente de drenagem ou do aqüífero e do impacto de insumos venenosos (chuva ácida). Caso a água seja ácida (menor que 7), cal, cinzas para refrigerantes ou hidróxido de sódio podem aumentar o nível de ph durante as operações de purificação de água potável. A adição de cal aumenta a atenção aos íons dos suplementos de cálcio, aumentando a solidez da água. Para águas extremamente ácidas, os desgaseificadores de tiragem forçada são definitivamente um método eficaz para aumentar o pH, removendo o dióxido de carbono misturado pela água. [4] [5] [6]

Tornar a água alcalina ajuda a que os processos de coagulação e floculação funcionem efetivamente e também ajuda a minimizar o risco de o chumbo se dissolver pelos tubos de chumbo e sair da solda de chumbo nos acessórios para tubos. A alcalinidade suficiente também reduz a corrosividade da água no encanamento de ferro. Ácido (acidez carbônica, solução de ácido clorídrico ou ácido sulfúrico) pode ser adicionado a águas alcalinas em algumas circunstâncias para reduzir o pH. Água alcalina (acima do nível de pH 7. 0) não significa necessariamente que o chumbo comercial ou o cobre do sistema de encanamento nunca serão dissolvidos na água. A capacidade da água normal de precipitar o carbonato de cálcio para proteger as superfícies metálicas e minimizar a probabilidade de metais tóxicos serem dissolvidos na água é conhecida como uma função do pH, conteúdo mineral, temperatura, alcalinidade e concentração de cálcio.[7]

Legislação e floculação

Veja também: coleção de partículasg

Um dos primeiros estágios de um procedimento convencional de purificação de água potável é a adição de compostos químicos para ajudar na remoção de alérgenos suspensos na água. As partículas podem ser inorgânicas, como argila e lodo, ou orgânicas e naturais, como sujeira, bactérias, malware, protozoários e matéria orgânica e natural. Partículas inorgânicas, orgânicas e naturais ajudam a turbidez e a cor da água. A adição de coagulantes inorgânicos, como sulfato de alumínio (ou alúmen) ou talvez sais de ferro (III), incluindo cloreto de ferro (III), causa muitas interações simultâneas de substâncias e físicas sobre os detritos. Em segundos, taxas negativas sobre os contaminantes são neutralizadas por coagulantes inorgânicos. Também em apenas alguns segundos, o hidróxido de metal precipita dos íons de alumínio e ferro (III) estabelecidos para se formar. Esses tipos de precipitados são incorporados em partículas maiores sob operações naturais, como o movimento browniano e através da mistura induzida, que às vezes pode ser chamada de floculação. O termo empregado com mais freqüência para os hidróxidos metálicos instáveis ​​é "floc". Hidróxidos significativos de alumínio amorfo e alisador (III) adsorvem e envolvem contaminantes em adiamento, interrupção e ajudam na remoção de partículas por processos subsequentes de sedimentação e filtração. [8] : quase oito. 2-8. 3

Os hidróxidos de alumínio são formados dentro de uma faixa razoavelmente estreita, normalmente: seus cinco. 5 a cerca de vários. 7. Os hidróxidos de ferro (III) podem se formar em uma faixa maior de pH, que inclui níveis de pH mais baixos do que os que funcionam bem para o alume, normalmente: alguns. 0 a oito. 5. [9]: 679 Dentro da literatura, há muitos argumentos e mal-entendidos sobre o uso dos termos coagulação e floculação ", onde realmente a coagulação termina e a floculação começa? Nas instalações de purificação de água, geralmente existe uma mistura rápida de energia de ponta. processo unitário (tempo de detenção em segundos) em que os produtos químicos coagulantes são adicionados seguidos por bacias de floculação (os tempos de detenção variam de 12 a 15 a 45 minutos) sempre que entradas de baixa resistência convertem remos grandes ou vários outros dispositivos de mistura para melhorar a formação de flocos De fato, os processos de coagulação e floculação estão em andamento quando os coagulantes metálicos de sódio são adicionados. [10]: 74-5

Polímeros orgânicos e naturais foram desenvolvidos na década de 1960 como suportes para coagulantes e, em alguns casos, como substitutos para os coagulantes inorgânicos de sal metálico. Os polímeros orgânicos sintéticos são substâncias de alto peso molecular que contêm cargas negativas, grandes ou simples. No momento em que polímeros orgânicos são adicionados à água com partículas, as substâncias de alto peso molecular são adsorvidas nas áreas das partículas e, através da ligação entre partículas, coalescem com outras partículas para formar flocos. O PolyDADMAC é um plástico orgânico catiônico (carga positiva) popular usado na vegetação normal de purificação de água. [9]: 667-8

Sedimentação

As águas que saem da bacia de floculação podem entrar na bacia de sedimentação, também chamada de clarificador ou bacia de decantação. É um tanque significativo com baixas velocidades de água, permitindo que o floco assente no nível mais baixo. A bacia de sedimentação está melhor localizada perto do contêiner de floculação, para que o fluxo entre os dois processos não permita arranjo ou ruptura do floco. As bacias de sedimentação podem ser retangulares, onde quer que a água flua de ponta a ponta, ou circular, na qual o fluxo é geralmente do cubo para fora. A produção da bacia de sedimentação é tipicamente sobre uma represa e, portanto, apenas uma parte fina e fina da água "que fica mais longe do lodo" sai. Em 1904, Allen Hazen confirmou que a eficiência de um processo de sedimentação era obviamente uma função na velocidade de decantação de partículas, no fluxo através do tanque mais na área de superfície do tanque.

Os tanques de sedimentação são tipicamente projetados dentro de uma faixa de taxas de inundação de 0. 5 a 1 galão zero a cada minuto por pé retangular (ou 1 a 25 para pagamentos parcelados em 5 metros por hora). Em geral, o desempenho da bacia de sedimentação não é uma função do tempo de detenção ou da profundidade interessante do contêiner. Embora a profundidade da panela tenha que ser suficiente para que as correntes da água não incomodem o lodo e as relações completas de partículas sejam comercializadas. À medida que as concentrações de compostos na água normal estabelecida aumentam perto da superfície do lodo no fundo com o tanque, as velocidades de decisão podem aumentar como resultado de colisões e aglomeração de partículas.

As ocasiões normais de detenção para sedimentação variam de 1) 5 a 4 horas e as profundidades absolutas da bacia variam de 3 a 5 e 5 metros. [8]: infiel. 39-9. quarenta [9]: 790-1 [10]: 140-2, 171 Pratos ou tubos planos afiados podem ser adicionados às bacias de sedimentação tradicionais para aprimorar o desempenho de remoção de partículas.Prováveis ​​placas e tubos aumentam consideravelmente a área de superfície disponível para remoção de detritos, de acordo com a teoria original de Hazen. Quanta área do solo ocupada com uma bacia de sedimentação com placas afiadas ou talvez tubos pode consumir muito menos espaço do que uma bacia de sedimentação convencional.1

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