SUEZ Water - Água e tecnologias de água

Otimização do processo e conformidade com os regulamentos com o monitoramento de COT em Helena, Montana

Desafio

A cidade de Helena, Montana, que opera a estação de tratamento de água Ten Mile e a estação de tratamento do rio Missouri, enfrenta mudanças sazonais na qualidade da água. Suas duas fontes criam desafios de tratamento no cumprimento de regulamentos e na manutenção de efluentes de qualidade.

Alcalinidade baixa e qualidade variável de água fonte na estação Ten Mile tornam difícil realizar a remoção obrigatória de carbono orgânico total (COT), para cumprir com as regras de Derivado de Desinfetante/Desinfecção (DBP) da EPA (Agência de Proteção Ambiental) nos processos e infraestrutura atuais da estação. Compostos orgânicos, de sabor e odor sazonais e classificações como instalação de descarga zero tornam preocupantes os custos operacionais da estação do rio Missouri.

No verão, a demanda pode atingir 15 MGD, enquanto, no inverno, a demanda cai para 3 MGD, em geral 100% com apoio da estação Ten Mile. A estação do rio Missouri é usado para períodos de pico e reserva, por exemplo, quando são necessárias atualizações da estação. Recentemente, a estação Ten Mile atualizou as tampas de poços, os sistemas PLC, os filtros e a mídia. Os desafios únicos de qualidade da água dessas duas estações e duas fontes são mostrados na tabela 1.

TabelA 1: Sistema de água da cidade de Helena

A estação do rio Missouri bombeia água do rio Missouri para o reservatório regulador Helena Valley e, então, para a estação. A reserva fornece água para uso em irrigação e pesca e vida selvagem e, por isso, eles não podem tratar o reservatório. Como resultado, a estação trata compostos orgânicos, sabor e odor que estão presentes. Classificada como estação de descarga zero, a estação do rio Missouri usa a água de retrolavagem para irrigação gerenciada e a recicla de volta para a estação para ser tratada novamente. Embora a água de retrolavagem possa possibilitar conservação e economia da água com base nas autorizações, devido a mudanças sazonais de qualidade, os custos operacionais totais devem ser avaliados para determinar o impacto geral.

A estação Ten Mile é alimentada por gravidade pelo reservatório no topo da Rocky Mountain Divide por meio do Ten Mile Creek. Ela foi construída em 1991, quando a cidade perdeu sua isenção de filtração para conformidade de turbidez. Além disso, o uso de decantadores de absorção de contato reclassificou a estação de filtração direta para tratamento convencional, o que exige conformidade com remoção % de COT. Com baixa alcalinidade (em geral 1525 mg/L), a planta se enquadra na classificação de remoção % elevada de COT durante a operação na primavera, quando o COT da fonte excede 4 mg/L de COT, como destacado nas tabelas 2 e 3.

Tabela 2: Valores típicos de COT

 

Solução

O desafio de cumprir com a remoção % obrigatória de COT na estação Ten Mile levou a cidade de Helena a firmar uma parceria com os agentes reguladores do estado. A conformidade foi obtida com um plano de tratamento combinado a monitoramento da qualidade da água em tempo real.

Os dados de COT os ajudaram a entender a remoção % de COT em tempo real e, ainda, as mudanças sazonais no COT da água fonte. O valor dos dados os levou a comprar o analisador laboratorial de COT Sievers* M5310C para a estação Ten Mile para piloto e para representar mudanças de tratamento que levaram a qualidade de água mais uniforme e a melhor conformidade. Antes da análise de COT, a cidade recorria ao envio de amostras a laboratórios contratados externos. Esses resultados demoravam de 1-2 semanas, deixando a estação às cegas em relação a mudanças na qualidade da água e na efetividade do processo.

Estas mudanças na estação foram postas em vigor com a ajuda da análise do COT no local:

  • Mudança do ponto de acréscimo químico (PAC e coagulantes) para a frente da estação em oposição a diretamente antes dos filtros.
  • Piloto de compostos químicos diferentes para testar as remoções % de COT, além remoções de cor e turbidez, incluindo hidrato de cloro-alumínio, sulfato de alumínio e redução no uso de polímeros catiônicos.

Com alcalinidade relativamente alta e COT de fonte baixo, a estação do rio Missouri cumpriu facilmente com os requisitos de remoção 25% de COT, mas se beneficia dos dados de COT para ajudar adequadamente a dosar o PAC para superar problemas de sabor e odor. Considerações futuras de ozônio relacionadas à gestão de sabor e odor se benefiam do ozônio otimizado para dosagem de COT para gerar economia de custos e eficiência do processo.

Resultado

A análise de COT no local ajuda a cidade de Helena a testar a eficiência de mudanças de processo em tempo real e pode ser usada para orientar decisões de tratamento baseadas em dados.

À medida que a cidade cresce, requisitos de atualização e expansão devem considerar os desafios de cada água fonte e oportunidades de financiamento. No futuro, controles mais inteligentes vão assegurar que a qualidade de efluentes atende às necessidades do cliente e aos requisitos regulamentares, mesmo com fontes de água desafiadoras e em mudança.