A expansão da estação premiada em 2018 aumenta a capacidade de tratamento de água no Condado de Maricopa, Arizona.
Por: Robert Andrews, Supervisor de Utilidades – Operação e Manutenção, Estação de Tratamento de Água (ETA) Santan Vista, Arizona.
Duas das comunidades que mais crescem no Estados Unidos convivem lado a lado em Maricopa County, Arizona. Esses subúrbios de Phoenix juntaram as forças há cerca de uma década atrás para resolver o que era obviamente uma necessidade importante, e que continuaria a crescer com cada nova família e negócios que mudaram para a região: a água.
Por meio de um acordo intergovernamental, as cidades de Gilbert e Chandler colaboraram na construção de uma nova estação de tratamento de água, concordando em compartilhar igualmente os custos de construção, despesas correntes e água produzida.
Apesar de tudo estar dividido 50/50, a cidade de Gilbert é responsável pela operação da Estação de Tratamento de Água (ETA) Santan Vista, que entrou em operação em 2009.
Detalhes da Estação
A ETA de Santan Vista, recebe sua água do Rio Colorado através de uma tubulação com 22,53 Km de extensão e 48 polegadas como parte do Canal do Projeto Arizona Central. A capacidade inicial da estação era de 24 mgd (12 mgd para Gilbert e 12 mgd para Chandler), mas uma expansão da estação (Fase II) foi concluída em maio de 2018, aumentando a capacidade de 24 mgd para 48 mgd. A estação trata a água usando floculação com lastro.
A tecnologia de geração de hipoclorito de sódio on site (OSHG), foi selecionada para a instalação em vez de outras opções de desinfecção, principalmente por segurança. Antes da construção de Santan Vista, a equipe da instalação de tratamento original de Gilbert, North WTP, estava mais familiarizada com a desinfecção com cloro a gás. Ao planejar a premiada ETA Santan Vista, a equipe de projeto queria fugir dos riscos e requisitos associados ao transporte e armazenamento de cilindros de gás. Ao gerar desinfetante no local, o único produto químico armazenado ou transportado é o sal de qualidade alimentar.
A expansão da Estação de Tratamento de Água Santan Vista em 2018 incluiu a adição de um terceiro gerador de hipoclorito de sódio on site, que gera desinfetante com segurança usando sal, água e eletricidade
Especificações do OSHG (Geração On Site de Hipoclorito)
A simplicidade e facilidade de uso do sistema OSHG são interessantes, a equipe de projetos do Santan Vista testemunhou em primeira mão a ETA em Chandler, que opera o ClorTec® OSHG na unidade da De Nora (www.denora.com) desde 2007. Observando e ouvindo sobre a facilidade de uso na unidade da ETA em Chandler, favoreceu a decisão dos operadores para a cidade de Gilbert.
A OSHG é um método de tratamento de desinfecção seguro, operando com apenas três ingredientes: sal, água e eletricidade. No coração do sistema OSHG está uma célula eletrolítica que realiza a produção eletroquímica de cloro. Dentro da célula eletrolítica, os íons de cloreto da salmoura do cloreto de sódio são oxidados usando uma corrente que passa pela célula. Por meio desse processo de eletro oxidação, a salmoura do cloreto de sódio que é usada como matéria-prima para o gerador on site é convertida em uma solução desinfetante contendo cloro aquoso. Na equação a seguir, o cloro aquoso é mostrado como hipoclorito de sódio:
Sal + Água + Corrente → Hipoclorito de Sódio + Gás Hidrogênio
A ETA Santan Vista originalmente possuía duas unidades ClorTec® OSHG onde produzem cada, 1.500 lb/dia de cloro. O produto final é uma solução de hipoclorito de sódio a 0,8% (alvejante) que é mais seguro do que o alvejante doméstico padrão. Um estava sempre em uso e o outro era usado para backup durante a manutenção.
Expansão da Estação
Nomeada por sua vista privilegiada das deslumbrantes Montanhas Santan, a ETA Santan Vista foi projetada para atender às necessidades de água atuais e futuras, bem como a todas as regulamentações (entre as mais rigorosas do país) instituídas pelo Condado de Maricopa e pelo estado do Arizona. A expansão da Fase II incorporou várias melhorias, uma das quais foi a adição de uma terceira unidade OSHG do mesmo fabricante. Como as duas unidades existentes foram bem-sucedidas, seguras e fáceis de usar, os operadores e gerentes da estação acharam que fazia sentido instalar um terceiro sistema durante a expansão, para aumentar a capacidade local em antecipação ao crescimento da população futuramente.
Desde o Censo de 2010, as cidades de Gilbert e Chandler cresceram 14% e 5%, respectivamente, com uma população total de mais de 500.000 habitantes. Cada comunidade ocupa cerca de 168 quilômetros quadrados e cada uma está entre as áreas de crescimento mais rápido nos Estados Unidos. A ETA Santan Vista atende cerca de 150 mil pessoas com água potável de alta qualidade, o total de famílias e empresas são atendidos pela ETA North e pela ETA de Chandler, que continua usando a tecnologia OSHG.
A ETA Santan Vista atende ou supera as normas ambientais estabelecidas pelas duas comunidades. O novo OSHG da ETA Santan Vista é outra unidade de 1.500 lb/dia em um pacote menor. Atualmente, a estação opera exclusivamente uma das três unidades, atendendo às necessidades diárias, mas ainda não operando na capacidade máxima. O projeto escalável do sistema permite o aumento da capacidade de produção. A solução de hipoclorito de sódio a 0,8% que é gerada pelo OSHG é armazenada em três tanques de armazenamento de 56.700 litros. A partir daí, é bombeado para a água tratada conforme necessário. O OSHG é gerado automaticamente com base nas configurações do nível do tanque.
Teste simples da solução de salmoura
Recomenda-se testes periódicos da solução de salmoura. É um simples teste de gravidade específica que requer três itens básicos para ser executado. O teste exigirá uma proveta de 500 mL, um termômetro e um hidrômetro. As leituras de temperatura e hidrômetro são cruzadas com um gráfico de salinidade para determinar se a concentração de sal adequada está sendo fornecida ao gerador. Este teste requer muito pouco tempo ou esforço para ser realizado, e garante que o sistema esteja sendo executado com eficiência.
Requisitos mínimos de manutenção
A manutenção da unidade OSHG é mínima, envolvendo uma inspeção visual para verificar se há alguma ponte entre as placas das células e a troca de filtros, que duram até dois meses e são fáceis de trocar. Se ocorrer uma ponte entre as células, o operador realiza uma limpeza simples com ácido, mas isso não acontece com frequência. Um sistema de monitoramento remoto ajuda a reduzir a necessidade de visitas ao local para manutenção, assim como o projeto do invólucro transparente da unidade que permite visibilidade e fácil acesso a todos os componentes. Recursos adicionais que aumentam a segurança e a eficiência do sistema incluem ventilação de hidrogênio de cada célula, um sistema de controle atualizado e uma temperatura operacional mais baixa.
Recentemente, a expansão da Fase II de Santan Vista foi reconhecida com dois prêmios: o Top Project Award da Water & Wastes Digest e Water Treatment Project of the Year, da Arizona Water Association por seu sucesso e eficiência em dobrar a capacidade de água da estação no prazo e abaixo do orçamento. De fato, o projeto economizou US$ 15 milhões em custos do programa em comparação com a estimativa original, uma redução de 20%. O prêmio também citou a forte relação de trabalho colaborativo da equipe do projeto e o planejamento cuidadoso que minimizou o tempo de desligamento para maximizar as operações das instalações.
