A nível de pH da água desempenha um papel significativo em todas as etapas de um sistema municipal de tratamento de água, desde a desinfecção até a filtragem e o controle da corrosão. O gerenciamento adequado do pH é essencial para otimizar o desempenho dos processos de tratamento. A manutenção de níveis ideais de pH é crucial no tratamento de água potável para garantir a segurança e a qualidade do abastecimento de água.
Tradicionalmente, ácidos líquidos como ácido sulfúrico e ácido muriático têm sido empregados para diminuir os níveis de pH. No entanto, esses produtos químicos representam um risco à saúde e à segurança. Suas propriedades cáusticas e inflamáveis exigem que os operadores usem equipamentos de proteção individual (EPI) durante o manuseio e devem ser cuidadosamente armazenados em condições adequadas. Como tal, muitas estações de tratamento de água (WTPs) estão se voltando cada vez mais para a dosagem de dióxido de carbono (CO2) para gerenciar os níveis de pH. O CO2 oferece várias vantagens sobre os ácidos líquidos. Além de ser mais fácil de usar, também é mais ecológico e pode ter benefícios de custo a longo prazo.
1. Facilidade de uso
Os ácidos líquidos usam uma bomba de dosagem conectada a um recipiente de origem e um sinal de 4-20 mA, o último dos quais ajuda a controlar quanto ácido é administrado ao sistema. Conectar e trocar recipientes de ácido é teoricamente simples, mas exige que os operadores sigam procedimentos de segurança explícitos e usem o EPI adequado. Além disso, os ácidos líquidos requerem tempo adicional para a mistura completa, aumentando a duração do tratamento, o que pode levar a uma situação de superdosagem.
Por outro lado, o CO2 é armazenado em tanques pressurizados com regulador e difusor. Quando o pH sobe acima de um ponto de ajuste, uma válvula solenóide se abre para permitir a entrada de mais CO2 e diminuir o pH. O CO2 se dissolve quase instantaneamente e se distribui uniformemente pela água, resultando em um controle de pH mais rápido, eficiente e preciso.
2. Estabilidade de pH e corrosão reduzida
Ácidos líquidos tendem a baixar o pH abruptamente, levando a instabilidade potencial e condições corrosivas em sistemas de distribuição de água que podem danificar tubulações, conexões e outros componentes de infraestrutura e potencialmente introduzir contaminantes nocivos na água.
A dosagem de CO2 proporciona uma redução de pH mais controlada e gradual. O CO2 é auto-tamponante, formando ácido carbônico (H2CO3) quando dissolvido em água. Este ácido carbônico pode dissociar-se em íons de hidrogênio (H+) e íons de bicarbonato (HCO3-). A reação de equilíbrio reversível entre ácido carbônico e íons de bicarbonato ajuda a manter o pH da solução, geralmente mantendo-o logo acima de 6. Assim, é difícil superdosar a água. Isso reduz o risco de corrosão, minimizando o risco de deterioração da qualidade da água devido à liberação de metais ou outros contaminantes relacionados à tubulação.
Obviamente, isso também significa que o CO2 pode não ser uma solução ideal para o tratamento de água altamente alcalina. No entanto, para a maioria dos sistemas de água representa uma vantagem.
3. Amizade ambiental
Outra vantagem de usar CO2 para redução de pH é seu perfil ambiental superior. Ácidos líquidos apresentam riscos potenciais à saúde humana e ao meio ambiente. O armazenamento, manuseio e transporte de ácidos líquidos concentrados requerem precauções cuidadosas para evitar acidentes ou derramamentos que podem resultar em contaminação do solo e da água ou ferimentos pessoais.
Em contraste, o CO2 é um gás natural encontrado na atmosfera e seu uso não introduz produtos químicos adicionais ou substâncias perigosas no abastecimento de água. O gás CO2 pode ser obtido de vários processos industriais, como usinas de energia ou fermentação, oferecendo uma oportunidade para a utilização sustentável de um subproduto.
O CO2 também reduz o potencial impacto ambiental associado aos ácidos líquidos. A propriedade auto-tamponante garante que a água dosada com CO2 cause danos mínimos à vida vegetal e animal no caso de uma quebra no cano principal ou descarga do sistema.
4. Custo-eficácia
A dosagem de CO2 oferece vantagens de custo em relação aos ácidos líquidos de várias maneiras. Embora o equipamento tenha um preço inicial mais alto, o CO2 ocorre naturalmente e é abundante, tornando-o mais barato de produzir do que a maioria dos ácidos. Além disso, a dosagem de CO2 é relativamente simples e os tanques podem ser armazenados com segurança. Isso reduz os custos associados à segurança e outros treinamentos, bem como o investimento em EPI. Além disso, o potencial de corrosão reduzido associado à dosagem de CO2 prolonga a vida útil dos componentes do sistema de distribuição, economizando em despesas de manutenção e substituição a longo prazo.
Embora ácidos líquidos como ácido sulfúrico e ácido muriático tenham sido usados para redução de pH por anos, os riscos de saúde e segurança associados estão tornando a dosagem de CO2 cada vez mais desejável. Além disso, o uso de CO2 se alinha melhor com muitas metas de sustentabilidade da WTP, ao mesmo tempo em que oferece inúmeros benefícios potenciais de custo a longo prazo.
Escrito por:
Blue-White® Indústrias
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CO2 Sistema de alimentação
Controle de pH seguro e eficaz
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