Desmineralização de Água por Osmose Inversa

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Disciplina: Utilidades industriais e tratamento de efluentes

Docente: Paulo Soares

Turma: 8842

Discente: Anna Caroline Morais Cordeiro de Sousa

Desmineralização de água por osmose inversa

Salvador,

Outubro de 2018

TÓPICOS

1. Introdução: Uso de água na indústria                                                                 (3)
2. Água desmineralizada                                                                                        (6)
3. Desmineralização                                                                                               (8)

1.  Definição e exemplos                                                                                  (8)
2.  Troca iônica                                                                                                 (9)

1. Osmose reversa                                                                                                  (11)

1.  A osmose e a osmose reversa                                                                     (11)
2.  Composição                                                                                                (12)
3.  Membrana Semipermeável                                                                         (13)
4.  Agressões e prejuízo da membrana                                                            (14)
5.  Vantagens e desvantagens do processo                                                      (15)

1. Referencias                                                                                                        (17)
2. Anexos                                                                                                               (18)

1. Introdução: Uso de água na indústria

O uso da água como recurso em uma sociedade é considerado extremamente fundamental no âmbito doméstico, urbano, rural, industrial, entre outros. A demanda e a utilização da água na indústria variam muito, de acordo com diversos fatores: tecnologia e técnica utilizadas, tipo da atividade produtiva e do produto originado, tamanho da empresa, disponibilidade de recursos na região, etc. A água empregada no setor industrial pode ser tanto incorporada ao produto final (reagente, solvente, principal matéria-prima do produto final, etc.) como pode ser um auxiliar na produção industrial (combate a incêndio, lavagem, fluido térmico, etc.).

Como durante o processo produtivo há uma diversidade de aplicação no uso da água as regulamentações sanitárias e ambientais, as variáveis operacionais, a viabilidade econômica (balanço entre a necessidade e o custo) e os próprios objetivos no uso do referido insumo definem e delineiam – para cada atividade – o nível de qualidade requerido.

Como exemplo, na indústria alimentícia e de bebidas (nas quais é requerido um alto nível de higiene) a água é usualmente empregada como matéria-prima do produto final e agente de limpeza, necessitando ser de excelência física, química e biológica – pois no caso de não atender os critérios da regulamentação do setor, surgem as possibilidades de contaminação biológica, prejuízo da saúde dos consumidores, alteração de cor, gosto e cheiro dos produtos, etc. Outra ilustração seria a água empregada em processos industriais gerais de caráter auxiliar – como a água em caldeiras utilizada, em troca térmica. Neste procedimento, a água aquecida deve ser isenta de dureza (presença de íons carbonato – para dureza temporária – e/ou presença de íons bivalentes como Ca2+ ou Mg2+ - para dureza permanente), pois no momento em que os íons dissolvidos responsáveis pela dureza são submetidos ao aquecimento, decompõem-se em sólidos insolúveis que formam incrustações – prejudicando a troca térmica e propiciando a corrosão ao material.

 

Dada a importância assumida acerca da qualidade da água, é de grande relevância explorar as substancias e materiais presentes na água que afetam as suas propriedades, além dos tratamentos disponíveis para obter-se cada tipo de padrão do referido insumo (tabela 1):

Impureza	Tratamento	Classificação da água
Gases dissolvidos	Desaeração	Água Desareada
Sólidos dissolvidos	Desmineralização	Água Desmineralizada
Sólidos suspensos	Clarificação	Água Clarificada
Matéria orgânica	Uso de Carvão Ativado	-
Microrganismos	Cloração	Água Clorada

Tabela 1: Impurezas presente na água, tratamentos adequados e suas respectivas classificações.

Os tipos e os efeitos decorrentes da presença de cada uma das impurezas citadas são:

1. Gases dissolvidos: O2, CO2 são comumente encontrados em água, através do mecanismo principal da absorção atmosférica. O CO2 apesar de pouco representativo, costuma possuir induzir leve acidez devido ao equilíbrio entre o “sistema água - gás carbônico” e o produto formado da reação entre os dois, o ácido carbônico.

H2O + CO2 ⮀ H2CO3

Já o O2 caracteriza-se por ser bastante corrosivo sobretudo tratando-se de metais – formando óxidos.

Outros gases dissolvidos seriam os óxidos de nitrogênio e óxidos de enxofre (NOX e SOX), liberados sobretudo em áreas de queima de combustíveis fosseis e complexos industriais.

1. Sólidos dissolvidos: Como a água é considerada como “solvente universal”, consegue dissolver muitos sais e outros compostos iônicos, tendo a presença de íons diversos como Na+, Fe+2, HCO3-, Cl-, Ca+2, Mg+2 e SO4-2. Entretanto, em determinados processos sob determinadas condições podem provocar turbidez, incrustações, corrosão (principalmente no caso do Cl- ou reações iônicas indesejadas).

1. Sólidos suspensos: são materiais insolúveis (orgânico ou inorgânico) arrastados e suspensos na água, o que causa o aspecto de turbidez.

1. Matéria orgânica: proveniente de meios naturais (excreções ou decomposições de organismos) ou meios antropogênicos (uso de pesticidas, resíduos industriais, etc.). Em muitos casos, podem ser inconvenientes em determinados processos industriais e costumam ser inapropriados e nocivos pela perspectiva sanitária e do âmbito de saúde.

1. Microrganismos: Diversos microrganismos como vermes, protozoários, bactérias e algas podem estar presentes na água. Além de potencialmente nocivos à saúde humana, bactérias aeróbias são capazes de provocar corrosão em diversos materiais através do seu próprio metabolismo (no qual ocorre a liberação de H2S).

No presente trabalho é interessada a presença de sólidos dissolvidos na água, seus efeitos e os tratamentos para a desmineralização (incluindo por osmose inversa).