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Feb 05, 2024

Preparando-se para uma melhor remoção de fósforo no AMP7

A indústria da água espera obter cerca de 1000 novas autorizações finais de fósforo em efluentes que entrarão em vigor antes de 2025 como parte do Programa Nacional do Meio Ambiente da Indústria da Água (WINEP).

A indústria da água espera obter cerca de 1000 novas autorizações finais de fósforo em efluentes que entrarão em vigor antes de 2025 como parte do Programa Nacional do Meio Ambiente da Indústria da Água (WINEP).

Atualmente, as opções de remoção de fósforo disponíveis no mercado e economicamente viáveis ​​são geralmente limitadas à remoção biológica ou química, sendo esta última muito mais prevalente devido à necessidade de uma fonte de carbono fiável durante todo o ano para apoiar a remoção biológica de fósforo. O tratamento químico utiliza um sal metálico, mais comumente ferro, para precipitar o ortofosfato. O precipitado se forma como um sólido e é removido em um processo de remoção de sólidos, seja um tanque de sedimentação ou um processo terciário de captura de sólidos, como um disco ou filtro de areia.

A fim de garantir que as novas autorizações sejam cumpridas, a indústria tem realizado a sua própria investigação no âmbito do Programa de Investigação Química 2 (CIP2). Isto envolveu ensaios piloto para avaliar tecnologias capazes de cumprir as autorizações propostas de baixo nível de fósforo final nos efluentes da forma mais económica e fiável. As novas tecnologias envolveram principalmente a dosagem de sais metálicos (predominantemente ferro) com uma variedade de novos processos de filtração terciária projetados para remoção de sólidos altamente eficiente para atender às baixas concentrações exigidas. No entanto, existem algumas alternativas mais inovadoras, como o tratamento de algas e a tecnologia sono-eletroquímica.

Para atualizar uma estação de tratamento de águas residuais para remover o fósforo, os projetistas necessitam de informações sobre a natureza do esgoto a ser tratado. As autorizações finais de efluentes são fornecidas como Fósforo Total e medidas como uma média anual. O fósforo total consiste em ortofosfato, que pode ser removido por reação com íons metálicos juntamente com compostos orgânicos e inorgânicos de fósforo que podem ser solúveis e particulados.

Para medir o fósforo total, as formas orgânicas e inorgânicas condensadas devem ser convertidas em ortofosfato reativo antes da análise. Os fosfatos orgânicos são convertidos em ortofosfato por aquecimento com ácido e persulfato. O ortofosfato reage com o molibdato em meio ácido dando uma intensa cor azul de molibdênio que é medida em um colorímetro.

Remoção química de P A adição química pode ser empregada para remoção de fósforo antes dos tanques primários, no tratamento biológico secundário ou em uma estação de tratamento terciário dedicada. Para atingir limites de consentimento de 1 mg/l ou menos, será quase certamente necessária uma dosagem multiponto. A razão molar entre ião metálico e P necessária para uma remoção eficaz de fósforo aumenta à medida que a concentração de fósforo no efluente final diminui, ou seja, quanto menor for a concentração alvo de fósforo, maior será a dose relativa.

Isto significa que há um benefício significativo em tentar retirar a maior parte do fósforo no tratamento primário (garantindo que permaneça fósforo suficiente para as necessidades microbiológicas no tratamento secundário), uma vez que isto não só reduzirá o consumo global de produtos químicos, mas também proporcionará as poupanças operacionais potenciais associadas ao tratamento primário aprimorado.

Qualquer excesso de sais metálicos adicionados ao esgoto, devido à sobredosagem necessária para atingir baixas concentrações de P no efluente, reagirá para remover a alcalinidade do esgoto. A alcalinidade é necessária para o tratamento de amônia e se a concentração de alcalinidade for muito baixa, o consentimento de descarga de amônia no efluente final pode ser violado.

Uma série de incógnitas precisam ser investigadas antes de avançar com esquemas de capital com baixo teor de fósforo. Estes incluem: 1) qual é a proporção molar de íon metálico em relação ao fósforo para a dose; 2) qual é o melhor produto químico para a planta – por exemplo, sulfato férrico, cloreto férrico, cloreto de polialumínio (PAC), sulfato de alumínio, metais de terras raras ou uma combinação de sais metálicos e polímeros; 3) se é necessária dosagem de alcalinidade; e 4) se tecnologias alternativas, como tratamento sono-eletroquímico, reatores de magnetita ou de algas são viáveis ​​ou mais econômicas.

O teste de frasco é essencial para produzir dados para determinar as curvas de resposta à dose, a fim de identificar o produto químico e o local de dosagem ideais. Idealmente, isto deve ser realizado para incorporar uma série de condições de fluxo para avaliar a variabilidade das águas residuais.