Malvern | Estações de Tratamento de Água: Principais Razões para Considerar o Potencial-Zeta e o Potencial-Zeta Online para Controlo da Coagulação
Porque é importante o controlo da quantidade de coagulação?
A turvação e a matéria orgânica da água que alimenta uma estação de tratamento água varia ao longo do tempo. Esta mudança contínua pode exigir um ajuste na dose do coagulante, pH ou adição de polímeros permitindo que o processo de floculação funcione corretamente. Uma boa gestão da dose de coagulante (monitorização precisa e atempada) pode ter um grande impacto no desempenho global da estação. A monitorização baseada no potencial zeta, uma medição da carga potencial elétrica entre partículas, permite a aquisição de dados fiáveis e importantes. A neutralização da carga das partículas é necessária para permitir uma boa floculação de modo que todo o processo decorra sem sobressaltos. Aqui estão as principais razões para considerar sistemas de laboratório e/ou sistemas de potencial zeta on-line para controlo da dose de coagulação.
1. O potencial zeta é uma técnica cientificamente comprovada
O potencial zeta mede a carga das partículas que precisam de ser filtradas. As partículas grandes tenderão a assentar por si próprias, no entanto, as partículas pequenas que estão em suspensão estável necessitam de algum tratamento para flocularem e ser eficazmente filtradas. O potencial Zeta é uma técnica de medição direta (sem calibração) da carga da partícula em mV.
As partículas na água bruta estão tipicamente numa gama de potencial zeta de -15mV a -25mV. Uma boa floculação pode formar-se na gama de potencial Zeta de -8mV a +3mV. A adição de coagulantes (que são carregados positivamente) neutraliza a carga repulsiva (negativa) das partículas e permite uma boa floculação.
2. O potencial Zeta pode fornecer dados quantitativos credíveis aos responsáveis pela estação para a dosagem de coagulantes.
Embora existam muitos tipos de sensores e medidores disponíveis, tanto para monitorização em laboratório como on-line, a necessidade de resultados quantitativos rápidos para permitir a determinação da dosagem química é fundamental. O potencial Zeta pode ser utilizado para monitorizar a entrada de água não tratada logo após a adição de coagulante e rápida mistura, disponibiliza ainda a informação necessária para ajustar a dose de coagulante.
3. O potencial Zeta supera outros dispositivos tipicamente utilizados para monitorizar o processo de pré-tratamento
Muitos utilizadores recorrem ao potencial zeta para confirmar que a dosagem está correta, analisando a carga de partículas em si, em vez de confiar noutras técnicas como o caso do Jar test , turvação ou “Streaming Current”. Estas técnicas não são capazes de medir eficazmente a carga das partículas e é esta carga que é o fator mais importante na obtenção de uma floculação que permita uma boa filtração.
- Streaming current – Os equipamentos de “streaming current“ têm flutuações significativas requerendo frequentes calibrações.
- Medidor de turvação – Não sendo uma medida de carga não poderá ser utilizada como forma efetiva para o controlo da dosagem.
- Jar Test – mais uma vez, não é uma medição de carga, a leitura é de certa forma subjetiva dependendo do utilizador, requer algum tempo para a amostragem, teste e relatório.
- Medidor Zeta – este é um dispositivo que tenta medir o potencial zeta manualmente, exigindo que o operador registe os movimentos de tempo através de um microscópio. Muito difícil de alcançar resultados repetíveis, demorado e muito subjetivo.
4. O ROI de um Zetasizer de laboratório ou o Zetasizer WT on-line pode ser significativo
As múltiplas fontes de água não tratada, os eventos de tempestades e os efeitos sazonais contribuem todos para a necessidade de um sistema de monitorização fiável e rápido para fornecer dados científicos aos utilizadores de modo a que a dosagem possa ser corretamente ajustada. Os impactos ambientais, tais como deslizamentos de lama e incêndios florestais, podem ser extremamente graves para os trabalhadores que lutam para manter a instalação operacional. Uma sobredosagem de coagulante é um desperdício e um custo enorme, que os orçamentos municipais já não podem absorver. Ao recorrer à monitorização do potencial Zeta, a poupança média documentada é de cerca de 15%-25% (laboratório/on-line). Considerando o custo anual dos químicos coagulantes utilizados numa estação normal, as poupanças podem ter um impacto importante no orçamento do funcionamento das estações. O ROI reportado de um Zetasizer WT on-line é inferior a 12 meses. Outra poupança está na produção de lodo, que pode ser reduzido com um melhor controlo da quantidade de coagulante e pode acrescentar uma poupança de cerca de 10% dos custos de eliminação, contribuindo para o valor da utilização do potencial zeta como uma solução de monitorização de cargas.
5. É necessária uma medição contínua 24/7
O Zetasizer WT on-line produz um relatório completo, baseado na média das ultimas três medidas realizadas. Isto corresponde a mais de 400 medições por dia, permitindo uma avaliação da tendência ao longo do tempo de forma a assegurar que a dosagem seja a ideal.
6. O potencial Zeta proporciona benefícios adicionais de valor acrescentado
O Zetasizer NANO-Z (unidade de bancada integrada no Zetasizer WT on-line) produz resultados consistentes e fiáveis que podem ser verificados com um teste padrão mensal. Elimina a necessidade de utilização de testes subjetivos (Jar Test ) para determinar a quantidade de coagulante. Com controlos integrados, o Zetasizer WT on-line funciona em modo automático e contínuo. Os dados são exportados diretamente para o sistema de controlo SCADA. Este relatório, em tempo real, disponibiliza os dados necessários para determinar a quantidade certa em qualquer altura e contra qualquer alteração das condições da água não tratada.
Bonus: O Zetasizer e o Zetasizer WT on-line são equipamentos da Malvern Panalytical
Há mais de 60 anos que a Malvern Panalytical tem sido um fornecedor de confiança para cientistas e engenheiros de uma vasta gama de indústrias e organizações para resolver os desafios associados à maximização da produtividade, ao desenvolvimento de produtos com melhor qualidade e à sua colocação no mercado de forma rápida. Dentro do portfólio de tecnologias da Malvern Panalytical, o Zetasizer é um equipamento de referência mundial apoiado por anos de utilização académica e industrial, com um enorme número de seguidores e milhares de publicações orientadas para diferentes áreas de aplicação. A sua utilização no mercado no tratamento de águas está em curso há mais de 15 anos. Os nossos conhecimentos técnicos sobre medições do potencial zeta e o nosso know-how em automatização trazem o aproveitamento do potencial zeta a um novo padrão para estações de tratamento de água.
Fonte: Malvern Panalytical