Em uma Estação de Tratamento de Água (ETA), a estabilidade do processo não é determinada apenas pela capacidade instalada ou pelo volume tratado, mas pela capacidade de resposta contínua às variações da água bruta. Mudanças sazonais, eventos climáticos e interferências antrópicas nos mananciais alteram constantemente as características físico-químicas da água de entrada. Dentro desse cenário dinâmico, o pH se consolida como a variável central de controle, pois influencia diretamente a eficiência das etapas de coagulação, floculação, decantação e correção química final.
A manutenção do pH dentro de faixas adequadas não é apenas um requisito de qualidade, mas um fator determinante para a estabilidade operacional, o consumo de reagentes e a conformidade com padrões de potabilidade. Qualquer desvio não detectado ou corrigido em tempo real impacta o desempenho global da ETA.
Impacto direto do pH na eficiência química e no consumo de reagentes
O desempenho dos coagulantes químicos está intrinsecamente ligado ao pH da água. Valores fora da faixa ideal comprometem a formação adequada dos flocos, reduzem a eficiência da remoção de partículas e matéria orgânica e aumentam o consumo de produtos químicos. Da mesma forma, a dosagem de cal, utilizada para correção do pH final da água tratada, depende de medições precisas e contínuas para evitar subcorreções ou supercorreções.
Quando a medição de pH é imprecisa ou intermitente, o controle automático se torna ineficiente, exigindo ajustes manuais frequentes. Isso eleva o risco operacional, aumenta a variabilidade do processo e compromete tanto a eficiência quanto a previsibilidade do tratamento. O desafio técnico, portanto, não se limita à medição pontual do pH, mas à garantia de uma leitura contínua, estável e confiável, capaz de alimentar malhas de controle em tempo real.
Requisitos técnicos da instrumentação analítica em ETAs
Por se tratar de uma aplicação diretamente relacionada à saúde pública, a confiabilidade da instrumentação analítica instalada em campo é um requisito operacional fundamental. O sensor de pH em uma ETA deve operar de forma contínua, apresentar estabilidade de medição, suportar variações na qualidade da água e permitir integração direta com sistemas de automação da planta.
Além disso, a instrumentação deve minimizar a necessidade de intervenções frequentes, pois paradas para manutenção impactam a continuidade do serviço. Decisões incorretas de dosagem química, baseadas em medições instáveis, podem comprometer a eficiência do tratamento e a conformidade com os padrões de qualidade da água distribuída à população.
Integração do sensor digital de pH ao controle de processo
Dentro desse contexto operacional, o sensor digital de pH, ORP e temperatura PHEHT & PHT da Aqualabo atua como elemento integrado ao controle do processo, fornecendo medições contínuas e precisas de pH ao longo das etapas críticas do tratamento. Sua arquitetura digital com comunicação Modbus RS485 permite integração simples e direta com sistemas de automação e controle, possibilitando o uso dos dados de pH em malhas automáticas de dosagem de coagulantes e cal.
Controle de pH na ETA e sua Influência na Coagulação e Floculação
Na Estação de Tratamento de Água (ETA), o controle do pH é um fator determinante para a eficiência dos processos de coagulação e floculação. O pH ideal varia de acordo com o tipo de produto químico utilizado, sendo ajustado conforme as características específicas da água bruta e do coagulante ou floculante aplicado.
Os coagulantes, como o Sulfato de Alumínio e o PAC (Cloreto de Polialumínio), apresentam melhor desempenho em faixas de pH que vão do ligeiramente ácido ao neutro ou semi-alcalino. Já os floculantes poliméricos atuam de forma mais eficiente em pH próximo ao neutro, com variações conforme sua natureza química. A cal é amplamente utilizada para elevar o pH quando necessário, garantindo condições adequadas para a formação de flocos estáveis e eficientes.
O ajuste e o controle do pH são realizados por meio de Jar Test ou por sondas e sensores de pH online, permitindo a identificação do ponto ótimo de operação para cada condição específica de tratamento.
Faixas de pH para Coagulantes Comuns
- Sulfato de Alumínio
Atua de forma mais eficiente na faixa de pH entre 6,0 e 7,8, geralmente exigindo correção com cal ou outro alcalinizante para otimizar a formação dos flóculos. - PAC (Cloreto de Polialumínio)
Possui faixa operacional mais ampla, sendo eficaz entre 5,0 e 9,0, com bom desempenho em pH semi-alcalino. - Cloreto Férrico
Pode operar eficientemente em pH mais ácido, entre 4,0 e 5,0, ou em faixas próximas ao neutro, dependendo das características do efluente.
Faixas de pH para Floculantes (Polímeros)
- Faixa Geral
A maioria dos floculantes apresenta melhor desempenho em pH próximo ao neutro, geralmente entre 6 e 8. - Floculantes Aniônicos
Preferem condições mais alcalinas, com pH entre 7 e 9. - Floculantes Catiônicos
Atuam melhor em pH ligeiramente ácido, normalmente entre 5 e 7. - Floculantes Não-Iônicos
Mantêm estabilidade em pH neutro, na faixa de 6 a 8.
Uso da Cal no Ajuste de pH
A cal é utilizada para elevar o pH quando determinados coagulantes, como o sulfato de alumínio, reduzem excessivamente a alcalinidade do meio, tornando-o muito ácido para uma floculação eficiente. O objetivo é atingir o pH ideal para o coagulante ou floculante em uso, geralmente próximo ao neutro ou ligeiramente acima, como na faixa de 7,0 a 8,0, dependendo do produto químico aplicado.
Importância do Jar Test e de Sondas e Sensores de pH Online
As faixas de pH apresentadas servem como diretrizes operacionais. No entanto, o Jar Test (teste de bancada), bem como o uso de sondas de pH e sensores de pH online, são fundamentais para determinar com precisão a dosagem ideal de coagulantes e floculantes, assim como o pH ótimo para cada tipo de água bruta.
Essas ferramentas permitem encontrar o melhor equilíbrio do processo, resultando na formação de flocos maiores e mais densos, menor turbidez residual e maior eficiência operacional, além da otimização de custos e insumos químicos.
Robustez, manutenção e continuidade operacional
A continuidade operacional em ETAs exige soluções que reduzam paradas e intervenções. O uso de cartucho Plastogel substituível no sensor PHEHT & PHT proporciona maior durabilidade e elimina a necessidade de substituição completa do sensor em operações de manutenção. Esse aspecto reduz o tempo de parada, diminui o custo operacional associado à instrumentação e favorece a estabilidade do monitoramento contínuo.
A combinação entre medição digital, robustez construtiva e integração com sistemas supervisórios torna o sensor adequado para ambientes com variações constantes na qualidade da água bruta, mantendo a confiabilidade da informação ao longo do tempo.
Benefícios operacionais no controle automático do pH
A utilização de um sensor de pH online com essas características permite ajustes dinâmicos e precisos na dosagem de coagulantes, mantendo o pH dentro da faixa ideal para máxima eficiência de coagulação. Isso resulta em redução do desperdício de produtos químicos, maior estabilidade do processo e melhor desempenho das etapas subsequentes de tratamento.
No controle da dosagem de cal, a leitura confiável evita correções excessivas ou insuficientes, contribuindo diretamente para a conformidade da água tratada com os requisitos de potabilidade. A comunicação Modbus RS485 facilita a automação do processo e reduz a necessidade de intervenção manual, enquanto a confiabilidade das medições apoia a tomada de decisão técnica frente às variações da água bruta.
Estabilidade do processo e segurança do abastecimento
Na realidade operacional de uma ETA, onde a variabilidade da água bruta impõe a necessidade de controle rigoroso e contínuo, o controle preciso do pH se torna um fator estratégico para a segurança do abastecimento. A aplicação do sensor digital PHEHT & PHT da Aqualabo atende às exigências técnicas desse cenário ao fornecer medições confiáveis de pH e temperatura, integração com sistemas de automação e adequação ao monitoramento contínuo da qualidade da água.
Ao sustentar o controle automático da dosagem química, o sensor contribui para maior eficiência dos processos, redução de desperdícios e maior previsibilidade operacional. Dessa forma, a instrumentação analítica deixa de ser apenas um ponto de medição e passa a atuar como elemento estruturante da estabilidade, confiabilidade e desempenho global da ETA.
Sensor digital PHEHT & PHT
pH
Descrição
O sensor de ponta PHEHT & PHT se destaca na medição de pH, ORP (Redox) e temperatura ou parâmetros de pH/temperatura. Projetado para condições desafiadoras, ele conta com eletrodo de longa duração, tecnologia digital e protocolo Modbus RS485 para uma integração simples e confiável.
Vantagens
Sensor combinado: pH, Redox & Temperatura ou pH/Temperatura
Faixas de medição:
pH: 0,00 a 14,00 pH
Redox: –1000 a +1000 mV
Temperatura (T°C): 0°C a +50,00°C
Cartucho Plastogel substituível
Comunicação digital Modbus RS-485
Arquivos
Documentação do sensor PHEHT & PHT
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FAQSensor digital PHEHT & PHT
Como calibrar o sensor PHEHT?
A calibração envolve ajustar as leituras do sensor a um padrão conhecido. O sensor de pH pode ser calibrado em até 5 pontos, embora aplicações comuns precisem apenas de 2 ou 3 pontos de calibração. O ORP é calibrado em 2 pontos. Os valores de todos os pontos de calibração para ambos os parâmetros são escolhidos pelo usuário. Isso permite que o sensor PHEHT seja calibrado próximo ao nível de trabalho esperado, aumentando a precisão para uma aplicação específica.
A sonda PHEHT pode ser usada tanto de forma portátil quanto online?
Sim. Projetada para uso portátil (handheld) e instalações em campo (in situ), a sonda de pH/ORP se destaca em condições desafiadoras, oferecendo resposta rápida, baixa dependência de fluxo e baixo consumo de energia.
Como fazer a manutenção e limpeza do sensor PHEHT?
A limpeza é feita mergulhando o eletrodo em uma solução de limpeza especial. O eletrodo deve ser mantido limpo e a calibração deve ser verificada regularmente e ajustada com o tempo. Quando o eletrólito se esgota (normalmente em 12 a 18 meses), basta trocar o cartucho substituível por um novo e o sensor estará pronto para uso novamente.
A sonda PHEHT é compatível com dispositivos de terceiros?
Sim. A sonda utiliza o protocolo aberto e universal Modbus RS485, permitindo conexão fácil com diversos dispositivos, incluindo dataloggers, controladores, CLPs e sistemas remotos.
