Projetamos inicialmente um sistema com 4 carcaças e um reator para desinfecção por UV conforme a figura 2.
A primeira carcaça contém um filtro tipo cartucho de polipropileno com a finalidade de reter material particulado e evitar a deposição de material particulado sobre os materiais adsorventes (zeólita e carvão ativo) nos cartuchos seguintes.
Em seguida foi colocado outra carcaça contendo um cartucho recarregável com zeólita.
A terceira carcaça contém um cartucho recarregável com carvão ativo.
E e a quarta carcaça contém outro filtro tipo cartucho de polipropileno para reter as partículas de carvão e zeólita eventualmente liberadas durante a purificação.
A associação de carvão ativo foi feita com base em estudos que mostraram as vantagens desse tipo de combinação para o tratamento de águas. (Fontes: H.A. Aziz, A.A. Halim, M.A.M. Johari e K.S. Ariffin, 2010 e Z. Liao, H. Chen, B. Zhu e H. Li, 2015)
O carvão ativo é um material adsorvente com superfície “hidrofóbica” muito utilizado para a remoção de substâncias orgânicas. E as zeólitas são minerais hidrofílicos com capacidade troca “iônica” e portanto adequadas para a adsorção de íons inorgânicos em geral (Ex: ferro, manganês, cálcio, magnésio, amônia etc).
Posteriormente vamos automatizar a operação do sistema para fazer o monitoramento contínuo do nível de água no reservatório e, quando o nível estiver no mínimo, ligar a lâmpada de UV e a válvula solenóide de alimentação até o nível máximo do reservatório.
Dessa forma o sistema deve funcionar em regime de “batelada” acionando a lâmpada somente durante o enchimento do reservatório e controlando a vazão para manter um pequeno fluxo de água que permita um tempo de contado longo com os materiais adsorventes (carvão ativo e zeólita) e um tempo de residência no reator UV suficiente para a desinfecção.
Nas seções seguintes vamos descrever os principais componentes do sistema de “purificação”.