UV e ozônio para água potável: guia completo

Nenhuma etapa isolada remove tudo. A filtração em areia trata partículas, o carvão trata cloro e matéria orgânica dissolvida, o amaciamento trata a dureza e a osmose reversa trata os sais dissolvidos. UV e ozônio inativam microrganismos, mas deixam residuais diferentes. Saber qual etapa é responsável por cada contaminante evita o erro comum de adicionar um segundo filtro de carvão quando o problema real é nitrato, ou de adicionar UV quando o problema real é a turbidez que encobre a lâmpada.

A turbidez é o parâmetro a montante mais importante para a desinfecção. Acima de 1 NTU, as partículas protegem os microrganismos da luz UV e consomem o ozônio antes que ele os atinja. Por isso, a maioria dos sistemas UV para água potável exige um cartucho de 5 µm e turbidez abaixo de 1 NTU, e muitos projetistas buscam menos de 0.5 NTU. Um reator UV com lâmpada limpa e água de alimentação carregada entrega uma dose no papel, não na água.

A prática de água potável usa comumente 30–40 mJ/cm² a 254 nm, declarados no fim da vida útil da lâmpada e após uma margem para incrustação. Bactérias precisam de menos, vírus geralmente precisam de mais, e cistos de protozoários como Cryptosporidium são inativados com doses de UV relativamente baixas, mas ainda exigem um reator validado. Sistemas regulamentados podem exigir um crédito logarítmico específico e um protocolo de validação definido.

O UV é a barreira adequada quando a água é límpida e o risco é microbiológico no ponto de uso. Ele não adiciona nada à água e não deixa residual, o que é adequado para envase, bebidas, serviços de alimentação e circuitos de água potável em edifícios. É a barreira inadequada quando a água é turva, quando o tanque e o circuito precisam de proteção, ou quando cor, ferro e manganês devem ser oxidados; nesses casos, o ozônio ou uma combinação é mais apropriado.

A água potável usa tipicamente 1–3 mg/L de ozônio, com tempo de contato de 5–15 minutos. O enxágue de garrafas usa 2–4 mg/L. A dose é definida pela demanda de ozônio da água, e não por um valor único: matéria orgânica, ferro, manganês e nitrito consomem ozônio antes que ele atue sobre os microrganismos. A demanda deve ser medida em teste de bancada, e o residual dissolvido deve ser confirmado na saída da torre de contato.

CT é o produto da concentração de ozônio dissolvido pelo tempo de contato, geralmente expresso em mg·min/L. Um mg/L mantido por dez minutos resulta em CT de 10. O CT que conta é o do residual após a demanda, e não a dose no injetor. Por exemplo, uma torre de 5 m³ a 10 m³/h proporciona tempo de contato nominal de 30 minutos; um residual de 0.4 mg/L após a demanda resulta em CT de 12 mg·min/L.

O ozônio decai rapidamente: tipicamente em 20–30 minutos em água limpa a 20 °C, e mais rápido com alta demanda orgânica ou de metais. Por isso é gerado no local e dosado continuamente. Para proteger o armazenamento, a água do tanque deve ser recirculada pelo contator de ozônio, com monitoramento de ORP ou ozônio dissolvido, mantendo residual de cerca de 0.2–0.5 mg/L. Na presença de brometo, a formação de bromato deve ser verificada.

O UV é a escolha quando a água é límpida, o risco é microbiológico na torneira e não se deseja residual. O ozônio é a escolha quando a água precisa de oxidação, quando o tanque de armazenamento e o circuito de recirculação precisam de proteção, ou quando cor, sabor, ferro e manganês devem ser tratados. Algumas plantas usam ambos: ozônio para o circuito do tanque e UV no ponto de uso, porque o ozônio protege o volume de água e o UV protege o último metro.

O permeado da osmose reversa não tem residual de cloro, portanto qualquer microrganismo que entre no tanque ou na tubulação pode se depositar e formar biofilme. Um tanque ventilado para uma sala empoeirada, drenado por um trecho morto ou mantido a 30 °C é um incubador melhor do que uma linha de água bruta. A maior parte da contaminação pós-tratamento aparece depois da membrana, e não antes, por isso a higiene do armazenamento importa mais do que a própria osmose reversa.

Recomenda-se fundo cônico ou inclinado, extravasor vedado com tela contra insetos, filtro de ventilação hidrofóbico de 0.2 µm, esfera de pulverização e nenhum trecho morto maior que três diâmetros de tubo. O armazenamento deve ser limitado a um dia ou menos. A água deve ser recirculada por UV, ou deve-se manter 0.2–0.5 mg/L de ozônio com monitoramento de ORP. Os tanques devem ser limpos e desinfetados a cada 3–12 meses e após qualquer entrada para manutenção.

A amostra deve ser coletada na fonte, e não a jusante de um amaciador existente, e deve-se informar se a fonte é água municipal, poço, rio, lago ou caminhão-tanque. O laudo de laboratório deve abranger TDS, condutividade, pH, alcalinidade, dureza, cálcio, magnésio, sódio, cloreto, sulfato, nitrato, ferro, manganês, arsênio, sílica, COD, turbidez e contagem bacteriana. Amostragens sazonais são necessárias quando a fonte varia.

Os dados do local importam tanto quanto a química: hora de pico, volume diário, horas de operação, energia, dreno, tamanho da sala, temperatura ambiente, volume de armazenamento, material da tubulação e regras de descarte. Uma cotação baseada apenas no volume diário geralmente subdimensiona o pré-tratamento e a barreira final, pois ambos são determinados pela vazão de pico e pela pior qualidade de água, não pela média anual.

Os requisitos vinculantes são os do mercado de destino. As normas de água potável diferem em listas de parâmetros, limites e frequência de monitoramento, e um sistema projetado para um país não é automaticamente conforme em outro. As Diretrizes da OMS para a Qualidade da Água Potável são uma referência técnica útil onde uma norma nacional está sendo desenvolvida, mas não substituem a regulamentação local.

A conformidade é demonstrada testando a água tratada, e não pelo rótulo do equipamento. Não declaramos certificação de água potável nem autorização sanitária para esses sistemas. A fábrica opera sob ISO 9001 e possui certificação CE para equipamentos exportados, mas são certificados de qualidade e segurança do produto, não aprovações para água potável. Qualquer aprovação de material ou laudo de teste local devem ser obtidos para o mercado de destino.

Antes do embarque, devem ser acordados os testes de aceitação: capacidade na temperatura de projeto, condutividade do permeado, dose de UV ou residual de ozônio, e uma amostra bacteriológica quando as regras locais exigirem. Após a instalação, os testes devem ser repetidos com a água do local e os resultados mantidos junto ao registro de operação.