15 jan 2018

Desmineralização de água: Troca Iônica X Osmose Reversa

Pode-se obter a desmineralização de água empregando-se sistemas de desmineralização tanto por Troca Iônica (TI) como pela tecnologia  de Osmose Reversa (OR) . Há alguns critérios que influenciam na decisão de qual a tecnologia escolher

CONTEXTO

Pode-se obter a desmineralização de água empregando-se sistemas de desmineralização tanto por Troca Iônica (TI) como pela tecnologia  de Osmose Reversa (OR) .

Há alguns critérios que influenciam na decisão de qual a tecnologia escolher, são eles: local de instalação, qualidade da água tratada requerida e da bruta disponível para desmineralização, os quais influenciam diretamente no pré-tratamento de maior ou menor complexidade. Para águas de baixo teor de sais dissolvidos (TSD), o processo de resinas de troca iônica é mais econômico em operação que o de osmose reversa.

Águas com alto TSD devem ser preferencialmente desmineralizadas empregando-se processos de OR, pois a maior frequência de regenerações implica em maior consumo de produtos químicos.

Consumo de produtos químicos:

Os sistemas de troca iônica requerem produtos químicos agressivos, porém de baixo custo como NaOH para regeneração da resinas aniônicas ou HCl ou H2SO4 para as catiônicas. Outro ponto negativo é que o efluente, gerado do processo de regeneração das resinas, requer uma etapa adicional de neutralização antes que possa ser descartado.

Por outro lado, sistema de OR exige pequenas quantidades de antincrustantes  especiais e/ou produtos químicos para limpeza das membranas, que é feita, normalmente, em intervalos de 60 a 90 dias.

Geração de efluentes:

Osmose Reversa gera mais água residual pois a recuperação é de 50 a 80%, sendo o rejeito destinado para o esgoto ou para uma aplicação menos exigente. Já um sistema de Troca Iônica moderno tem uma recuperaão de 96% aproximadamente. Deve-se observar contudo, que o rejeito da OR pode ainda ser adequado para uma utilização secundária como sistemas de resfriamento, limpezas, etc. Em uma situação como esta , o rendimento total de OR pode estar perto de 100%.

Qualidade da água produzida:

TI produz uma maior qualidade de água desmi em comparação com OR, pois normalmente rejeita até 95-98% dos minerais. Com tecnologias mais modernas, remove-se até 99% dos sais. É possível e comum adicionar um equipamento para polimento (um segundo sistema de OR ou leito misto de resinas de troca iônica) tanto após a TI como depois da OR, fazendo com que ambos processos produzam água desmineralizada de alta qualidade (baixo teor de sais dissolvidos).

Qualidade de água de alimentação requerida:

OR remove todas as espécies de partículas  presentes na água de forma muito eficaz, mas requer um pré-tratamento adequado, pois deve eliminar completamente os sólidos em suspensão, ferro e dureza da água bruta.

As membranas devem ser cuidadas para evitar proliferação de microorganismos, e requerem atenção dos operadores, para promoverem limpezas sempre que os indicadores de processo indicarem.

A falta de atenção para com o sistema, pode converter rapidamente um sistema de osmose reversa em um de “osmose perversa”, não raramente implicando na necessidade de substituição das onerosas membranas de osmose que são o coração do sistema. Os sistemas de troca ionica, por sua vez, são muito mais tolerantes quanto a sólidos e falhas de operação.

Consumo energético :

Membranas de osmose trabalhando com água de superfície ou poços de baixa salinidade operam com pressões na ordem de 7 a 12 bars. Um sistema de OR convencional requer até 10 vezes mais kWh para funcionar.

Em grande escala de produção , o consumo de energia para sistemas de osmose e consumo de químicos em sistemas de troca ionica devem ser confrontados para a tomada de decisão.

 

Autor: Rogério Toledo de Almeida

Diretor Técnico Comercial

EP Engenharia do Processo


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