Sulfureto de Hidrogénio em Água de Poço (Industrial): Cloração + Tanque de Contacto + Filtração Catalítica

Este guia de engenharia explica como os utilizadores industriais podem tratar sulfureto de hidrogénio na água do poço (H₂S) utilizando cloração → tanque de contacto → filtração catalítica → carvão ativado. Obterá fórmulas de dosagem, dimensionamento de TC, requisitos de retrolavagem, notas de segurança e uma lista técnica prática. Foco: poços comerciais/industriais que alimentam hotéis, escolas, fábricas, quintas e parques de campismo.

1) O que é H₂S é e porque é importante

Sulfureto de hidrogénio (H₂S) é um gás dissolvido frequentemente encontrado em poços de água subterrânea. Provoca o familiar odor a "ovo podre", manchas negras e pode acelerar a corrosão. Em ambientes industriais, também interfere nos processos a jusante e na experiência do cliente. Ao contrário do ferro ou do manganês, que formam sólidos facilmente, o H₂S é volátil e beneficia de oxidação com tempo de contacto antes da filtragem.

2) Diagnosticar antes de conceber

• Medida: H₂S (odor/kits de campo), Fe, Mn, pH, temperatura; notar bactérias de ferro ou lodo.
• Caudais: de projeto e de pico (m³/h ou gpm); caudal de retrolavagem disponível e capacidade de drenagem.
• Restrições do local: política de manuseamento de produtos químicos, ventilação, espaço, eletricidade, licenças de descarga.

Dica: Se estiverem presentes bactérias de ferro, planear uma cloração de choque e uma limpeza completa antes de colocar o novo sistema em funcionamento.

3) Processos comprovados (Industrial)

1. Injeção de ar (AIO) → Meios catalíticos - funciona para odores ligeiros, mas é menos estável para odores elevados de H₂S ou bactérias de ferro.
2. Cloração → Tanque de contacto → Filtro catalítico → GAC - a via mais sólida para sulfureto de hidrogénio na água do poçoO controlo das bactérias férricas é igualmente assegurado.
3. Oxidação avançada (por exemplo, peróxido/ozono) - casos especiais ou cargas elevadas; frequentemente combinados com um tanque de contacto e meios catalíticos.

4) Matriz de seleção rápida

Estado	Comboio recomendado	Notas-chave
Odor suave, baixo teor de Fe/Mn, alimentação estável	AIO (ar) → meios catalíticos	Manutenção mais reduzida; verificar a capacidade de retrolavagem
Moderado-alto H2S ou bactérias de ferro	Cloração → tanque de contacto → filtro catalítico → CAG	Mais estável; acrescenta desinfeção e controlo de odores
Carga muito elevada ou condicionalismos especiais	Peróxido/ozono + tanque de contacto → filtro catalítico → GAC	Conceber caso a caso; garantir a ventilação e a segurança

5) Dosagem de cloro e dimensionamento de TC

Objetivo: manter uma pequena cloro residual livre (~0,2-0,5 mg/L) à saída do tanque de contacto, proporcionando simultaneamente ~5-10 minutos de tempo de contacto efetivo (TC). Ajustar de acordo com a regulamentação local e os processos a jusante.

5.1 Fórmula de dosagem (hipoclorito de sódio)

L/h de NaOCl ≈ (Necessário mg/L como Cl2 × Caudal m³/h × 1000) ÷ (Cloro disponível na solução, mg/L)

Exemplo: dose 2 mg/L a 10 m³/h utilizando ~10% NaOCl (~100.000 mg/L) → 0,2 L/h (adicionar margem de segurança para as oscilações da procura).

5.2 Cálculo do tempo de contacto (TC)

CT (min) = (Volume efetivo do tanque de contacto, L) ÷ (Caudal, L/min)

• Utilizar um deflector tanque de contacto em aço inoxidável para evitar curto-circuitos; incluir ventilação para libertação de gás.
• Providencie um isolamento/bypass e um orifício de amostragem na saída para verificar a remoção de resíduos e odores.

6) Filtragem catalítica e retrolavagem

• Meios: Katalox Light / Greensand+ / MnO₂-meios ricos; típicos serviço ~8-12 gpm/ft², retrolavagem ~12-15 gpm/ft².
• Projetar com medidores de pressão diferencial; lavar em contracorrente até ficarem limpos. Se a bomba/drenagem limitar a retrolavagem, colocar em paralelo recipientes mais pequenos ou adicionar uma bomba de retrolavagem dedicada.
• Manter o pH numa janela favorável (quase neutro ou ligeiramente alcalino) para o desempenho da oxidação e dos meios.

7) Polimento de carbono e etapas finais

• CAG elimina o cloro residual e melhora o sabor/odor após a filtragem catalítica.
• Para utilizações potáveis, adicionar desinfeção UV de acordo com o código; verificar os resíduos e a ausência de odor antes do serviço.
• Documentar a linha de base do arranque: resíduos à saída do tanque de contacto, ΔP nos filtros, fluxo e ORP.

8) Materiais, segurança e instrumentação

• Embarcações: Reservatórios de contacto SS304/316L, filtros de pressão FRP/SS com distribuidores e válvulas automáticas.
• Dosagem: bomba doseadora + tanque de solução + misturador estático; adicionar monitor de ORP/cloro livre à saída do tanque de contacto.
• Segurança: ventilação, contenção secundária, lava-olhos/chuveiro, PONs para produtos químicos e formação do pessoal.

Produtos relacionados:

• Válvulas, meios catalíticos, CAG, bombas doseadoras
• Calculadoras de tratamento de água

9) Modelo de lista de materiais (BOM) + CTA

• Sistema de dosagem: bomba doseadora (0-4 L/h regulável), reservatório de solução, válvulas de isolamento, coluna de calibração
• Tanque de contacto: reservatório de aço inoxidável com deflector e orifício de amostragem; dimensionado para 5-10 min CT
• Filtro catalítico: Recipiente FRP/SS, carregamento de meios de acordo com as especificações, válvula de retrolavagem automática, medidores de ΔP
• Polimento: filtro GAC; UV opcional para aplicações potáveis
• Instrumentação: ORP/cloro livre, medidores de caudal, manómetros de pressão; registo em PLC/HMI
• Documentos: P&ID, layout, listas de verificação de arranque e de entrada em funcionamento

10) FAQ

A injeção de ar é suficiente para o sulfureto de hidrogénio na água do poço?

Pode ajudar quando o odor é suave e a água é estável, mas a cloração com tempo de contacto é mais robusta para H₂S e bactérias de ferro.

De quanto tempo de contacto necessito?

Como ponto de partida prático, projetar para ~5-10 minutos de TC efectiva num tanque com deflector e verificar o desempenho no local. Ajustar de acordo com a regulamentação local e os processos a jusante.

Preciso sempre de carvão ativado?

Recomendado após a cloração para remover o cloro residual e melhorar o sabor/odor; também protege os utilizadores a jusante.

E se a minha bomba não conseguir fornecer retrolavagem suficiente?

Utilize recipientes paralelos mais pequenos com retrolavagem escalonada, adicione uma bomba de retrolavagem dedicada ou confie mais na oxidação química com TC adequada para reduzir a carga por recipiente.

11) Referências (Externas)

• EPA - Águas subterrâneas e água potável (visão geral)
• CDC - Poços Privados: Noções básicas de teste e tratamento

Equipa de engenharia da Stark Water