Com a rápida urbanização e o crescimento populacional, as águas residuais domésticas tornaram-se um desafio ambiental crítico.As águas residuais não tratadas ameaçam os ecossistemas aquáticos e a saúde pública, causando eutrofização, propagação de doenças transmitidas pela água e degradação da qualidade da água.Os agentes de tratamento de águas residuais especializados desempenham um papel fundamental na garantia de uma descarga ou reutilização seguras.
As águas residuais domésticas provenientes de domicílios, escolas e zonas comerciais contêm elevados níveis de poluentes orgânicos (por exemplo, resíduos alimentares, detergentes), nutrientes como azoto e fósforo,e microrganismos nocivosEstes contaminantes esgotam o oxigénio nas massas de água, provocam a proliferação de algas e representam riscos para a saúde humana se não forem tratados.Os problemas emergentes incluem microplásticos e produtos farmacêuticos, que os métodos convencionais têm dificuldade em eliminar de forma eficaz.
As modernas estações de tratamento de águas residuais utilizam um processo de várias etapas:
Tratamento primário: Remove sólidos de grande dimensão através de filtragem e sedimentação.
Tratamento secundário (biológico): Utiliza comunidades microbianas (por exemplo, lodo activado) para degradar a matéria orgânica e reduzir a procura de oxigénio bioquímico (BOD).
Tratamento terciário (avançado): Destina-se a poluentes residuais utilizando agentes químicos e filtragem para cumprir normas de descarga rigorosas.
Para aumentar a eficiência, os seguintes produtos químicos são amplamente utilizados:
Coagulantes e floculantes
Cloreto de polialumínio (PAC)eSulfato de alumínio: Estes coagulantes inorgânicos agrupam partículas e coloides em suspensão, facilitando a sua remoção durante a sedimentação.
Poliacrilamida (PAM): Um polímero de alto peso molecular que liga partículas finas em flocos maiores, melhorando a filtragem e a claridade.
Agentes de remoção de nutrientes
Agentes de remoção de fósforo: precipitantes químicos como sais de ferro (por exemplo, cloreto de ferro) ou iões de fosfato especializados ligam, impedindo a eutrofização.
Agentes de remoção de amônia e nitrogénio: Agentes oxidantes, tais como:hipoclorito de sódioquebrar a amônia em gás nitrogénio inofensivo.
Desinfetantes
Hipoclorito de sódioeO ozono: Matar eficazmente patógenos e vírus, garantindo que a água tratada cumpra os padrões sanitários.
Ajustadores de pH
Cal (hidróxido de cálcio)eHidróxido de sódio: Neutralizar águas residuais ácidas ou alcalinas para otimizar as condições de tratamento e proteger as infra-estruturas.
Agentes oxidantes
Peróxido de hidrogénioePermanganato de potássio: Degrada compostos orgânicos persistentes e odores através de processos avançados de oxidação.
Cidades como Chengdu demonstraram a eficácia da integração de tecnologias inteligentes com tratamentos químicos.Monitorização em tempo real da dosagem dos fármacos garante que a atividade microbiana nos biorreatores permaneça ótima, alcançando altas taxas de eliminação de nitrogénio e fósforo7.
Embora os agentes químicos sejam indispensáveis, a gestão sustentável das águas residuais exige também uma redução da dependência de substâncias nocivas e uma maior adopção de alternativas ecológicas.Os avanços nos floculantes biodegradáveis e nos sistemas de dosagem baseados em IA prometem revolucionar a indústria, equilibrando a eficiência com a gestão ambiental.
Ao aproveitar a ciência e a tecnologia, as comunidades de todo o mundo podem transformar as águas residuais de um poluente em um recurso, salvaguardando os ecossistemas e a saúde pública para as gerações futuras.
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