No setor de tratamento de água, a precisão e eficiência dos processos são fatores cruciais para garantir a qualidade da água distribuída à população, além de otimizar os custos operacionais. A ETA Central do SAMAE Brusque, responsável por atender 77% da população local, enfrentava desafios significativos, especialmente em relação ao controle da turbidez e à presença de metais pesados como ferro e manganês. Esses fatores impunham dificuldades no ajuste adequado da dosagem de coagulantes e na estabilidade do processo de tratamento.
Nesse cenário, a Nivetec, especialista em soluções tecnológicas para tratamento de água, foi chamada para implementar os Analisadores de Coagulantes da Chemtrac, com o objetivo de otimizar o processo de coagulação e melhorar a qualidade do tratamento. Este estudo de caso detalha todo o processo de implementação, desde a identificação dos desafios até os resultados práticos obtidos.
Os desafios e problemas identificados
A ETA Central operava com uma vazão de 350 L/s e enfrentava um desafio significativo: a variação na qualidade da água bruta, especialmente durante chuvas intensas, aumentava a turbidez e a presença de metais como ferro e manganês. Essas variáveis exigiam um processo robusto de pré-oxidação e ajustes precisos na dosagem de coagulantes.
As fotos acima apresentam o ponto de instalação do analisador Chemtrac, conjunto formado por: Eletrônica HydroACT4 e DuraTrac3.Problemas-chave
O principal problema era a dificuldade em manter a dosagem de coagulantes ajustada de acordo com as variações da água bruta. Um erro no ajuste da dosagem poderia resultar em dois cenários indesejados:
- Subdosagem: ineficiência no tratamento, aumentando a turbidez da água tratada.
- Superdosagem: desperdício de produtos químicos, elevando os custos operacionais e gerando um impacto ambiental negativo.
A estação necessitava de uma solução tecnológica que permitisse monitoramento e ajustes em tempo real, otimizando o uso de coagulantes e garantindo a qualidade da água, especialmente em períodos críticos.
Objetivos da implementação
O objetivo central da implementação doa analisadores de coagulantes da Chemtrac foi melhorar a precisão no controle da dosagem de coagulantes no processo de tratamento da água. Os objetivos específicos incluíam:
- Redução do consumo de coagulantes, visando economia operacional e menor impacto ambiental.
- Melhoria na turbidez da água tratada, assegurando consistência na qualidade.
- Aumento da eficiência operacional, com redução dos custos associados ao tratamento químico.
- Sustentabilidade do processo, por meio da redução de resíduos químicos e melhor utilização dos recursos.
Entrada de água bruta nos dois módulos de tratamento, a dosagem de PAC é realizada no final destes canais, onde são direcionados por uma tubulação para as demais etapas do processo.
Ponto de coleta de água coagulada para análise do instrumento Chemtrac.A solução proposta pela Nivetec
A Nivetec propôs a implementação de três Analisadores de Coagulantes da Chemtrac na ETA Central. Esses equipamentos foram escolhidos pela sua capacidade de realizar medições contínuas da carga eletrocinética da água, fornecendo dados precisos que permitem o ajuste automático da dosagem de coagulantes. Isso significava que, em vez de depender de medições manuais e ajustes demorados, o sistema poderia otimizar o processo de coagulação em tempo real, respondendo rapidamente às variações na água bruta.
A Estação possui 3 reservatórios de água tratada sendo 2 com capacidade de 500m³ e 1 com capacidade para 1000m³Além da implementação dos analisadores de coagulantes, foi estabelecido um contrato de manutenção preventiva e corretiva dos equipamentos, garantindo a operação contínua e eficiente da tecnologia ao longo do tempo.
Como funciona a tecnologia?
Os analisadores de coagulantes operam medindo o Streaming Current da água bruta, um indicador da carga eletrocinética que ajuda a determinar a quantidade necessária de coagulante para neutralizar as partículas em suspensão. Com essas medições precisas, o sistema ajusta automaticamente a dosagem de coagulantes, garantindo uma operação eficiente. Durante os testes conduzidos, observou-se uma redução significativa na dosagem de coagulantes após a pré-oxidação da água, diminuindo de 52.06 ppm para 46.06 ppm. Essa redução não só trouxe economia financeira, como também reduziu o impacto ambiental da operação.
Implementação, ajustes e resultados alcançados
A implementação dos analisadores de coagulantes foi precedida por uma fase de coleta de dados detalhados sobre a qualidade da água da ETA Central. Foram analisados parâmetros como pH, concentração de ferro e manganês, turbidez e o histórico de uso de produtos químicos. Esses dados permitiram que os analisadores de coagulantes fossem calibrados de forma precisa para as condições específicas da estação, assegurando que os resultados esperados fossem atingidos.
Os analisadores de coagulantes da Chemtrac foram instalados em pontos estratégicos da estação, com foco na entrada da água bruta e no ponto de coleta de água coagulada. Após a instalação, testes iniciais foram realizados para garantir que o sistema estivesse ajustado corretamente e para verificar a eficiência da coagulação em diferentes cenários.
Ao longo de todo o processo, a equipe da ETA Central esteve envolvida, fornecendo feedback sobre o desempenho da solução e participando ativamente dos ajustes necessários. Essa colaboração entre os operadores da estação e a equipe da Nivetec foi fundamental para o sucesso da implementação.
Gráfico gerado a partir da primeira titulação (água bruta) onde a neutralização e formação de coágulos ocorreu com dosagem de 52.06 ppm.
Gráfico gerado para a segunda titulação (água bruta pré-oxidada) onde a neutralização ocorreu em dosagem com 6 ppm a menos do que a primeira, mostrando a influencia da oxidação de matéria para o processo de coagulação.A implementação pela Nivetec dos analisadores de coagulantes trouxe resultados expressivos para a ETA Central:
- Redução da dosagem de coagulantes: houve uma redução de 6 ppm na dosagem de coagulantes, o que gerou economia significativa em produtos químicos e menor geração de resíduos.
- Melhoria da turbidez: a turbidez da água filtrada apresentou maior consistência, mesmo durante períodos críticos de alta turbidez na água bruta.
- Redução de custos operacionais: o ajuste fino na dosagem de coagulantes, combinado com a eficiência do processo de coagulação, resultou em uma redução significativa nos custos associados ao tratamento da água.
- Qualidade consistente: a água tratada manteve altos padrões de qualidade, garantindo que a população recebesse um produto seguro e dentro dos parâmetros exigidos pelas normativas de saúde.
A implementação dos analisadores de coagulantes na ETA Central do SAMAE Brusque foi um marco para a melhoria do processo de tratamento de água. Com a solução proposta pela Nivetec, foi possível não apenas otimizar o uso de coagulantes e reduzir custos, mas também assegurar uma operação mais sustentável e eficiente.
Este projeto demonstra a importância de investir em tecnologias avançadas para superar os desafios do tratamento de água, promovendo, ao mesmo tempo, a qualidade do serviço oferecido à população e a preservação dos recursos ambientais. A parceria entre a Nivetec e SAMAE Brusquel destaca como soluções inovadoras podem trazer impactos positivos e duradouros na gestão hídrica.
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