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Análise de água e monitoramento para sistemas de luz ultravioleta

A desinfecção por luz ultravioleta é um dos métodos mais eficazes para a inativação microbiológica de uma ampla gama de patógenos presentes na água. No entanto, para garantir a eficiência máxima do processo e a durabilidade dos equipamentos, é fundamental realizar uma análise de água criteriosa e manter um programa de monitoramento constante dos sistemas de luz ultravioleta. Por que a qualidade da água é tão importante para a luz ultravioleta? A eficiência dos sistemas de luz ultravioleta depende diretamente das características da água de alimentação. Quando os parâmetros da água estão fora dos padrões recomendados, há risco de comprometer a passagem da luz e, consequentemente, a eficácia da desinfecção. Veja na tabela abaixo os principais parâmetros recomendados para água de entrada em sistemas de desinfecção por luz ultravioleta: Transmitância UVT254: o parâmetro mais crítico Entre todos os parâmetros, a transmitância UVT254 da água é o mais relevante para o desempenho do sistema de luz ultravioleta. Esse índice mede a capacidade da água de permitir a passagem da radiação UV. Quando a transmitância está baixa, menos luz chega ao alvo, comprometendo a inativação microbiológica. Além disso, valores de turbidez superiores a 1 NTU e cor aparente acima de 15 mg

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Qualidade da água é decisiva para a performance das membranas de osmose reversa

A eficiência da osmose reversa (OR) está diretamente ligada a um ponto crítico: a qualidade da água de entrada. Quando essa qualidade é negligenciada, os impactos são imediatos, desde incrustações e crescimento biológico até falhas estruturais nas membranas. Por que a qualidade da água é tão importante? Embora o sistema de osmose reversa tenha alta capacidade de retenção de contaminantes, ele não foi projetado para atuar sozinho contra uma água bruta sem tratamento prévio. A osmose reversa é a etapa de polimento do processo, e não uma solução para corrigir falhas de pré-tratamento. Se os parâmetros da água de alimentação estiverem fora dos limites recomendados, os problemas surgem rapidamente: obstruções, redução do fluxo de permeado, aumento da pressão diferencial, baixa rejeição de sais e redução drástica da vida útil das membranas. Um dos principais indicadores da qualidade da água é o SDI (índice de densidade de sujeira), em que valores acima de 3 indicam alto risco de colmatação. Diversos contaminantes afetam diretamente a operação das membranas, incluindo: – Cloro livre, que pode oxidar membranas de poliamida; – Ferro e manganês, que se precipitam formando depósitos insolúveis; – Cálcio e magnésio, responsáveis por incrustações calcárias; – Sílica coloidal, difícil de remover

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Controle de pH e problemas com carbonato de cálcio na osmose reversa

O controle de pH surge como uma estratégia central na prevenção do problema de formação de incrustações, principalmente pelo carbonato de cálcio (CaCO₃), um dos principais responsáveis por perdas de desempenho e redução da vida útil das membranas de osmose reversa. A eficiência desses sistemas depende diretamente da qualidade da água de alimentação e do controle rigoroso de variáveis operacionais. Como o carbonato de cálcio prejudica as membranas de osmose reversa O carbonato de cálcio é um sal pouco solúvel que precipita quando a concentração de íons cálcio (Ca²⁺) e carbonato (CO₃²⁻) ultrapassa o limite de solubilidade. Esse depósito sólido, chamado de scaling, gera diversos efeitos indesejados, como o aumento da pressão diferencial, a redução da vazão de permeado, a elevação do consumo de energia e a diminuição da vida útil das membranas. Um dos principais fatores que favorecem a formação de carbonato de cálcio é justamente o pH da água. Quanto maior o pH, maior a tendência de precipitação. O controle de pH atua diretamente sobre as formas químicas do carbono inorgânico presentes na água. Variações no pH alteram o equilíbrio entre dióxido de carbono, ácido carbônico, bicarbonato e carbonato, modificando o risco de precipitação de CaCO₃: – pH

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Como conservar membranas de osmose reversa na entressafra de usinas de açúcar e etanol

Saber como conservar membranas de forma adequada durante o período de entressafra das usinas de açúcar e etanol é essencial para evitar danos estruturais, incrustações e proliferação microbiológica que podem comprometer a eficiência do sistema quando ele voltar à operação, uma vez que os sistemas de osmose reversa ficam inativos por semanas ou até meses. Mesmo em paradas breves, as membranas devem ser protegidas contra o ressecamento e o acúmulo de contaminantes. Veja o procedimento recomendado nesses casos: – Realize uma lavagem com permeado ou água de alimentação filtrada assim que o sistema for desligado, mantendo a válvula de concentrado aberta; – Interrompa a dosagem de produtos químicos antes da lavagem; – Mantenha as membranas sempre submersas na água de lavagem, sem exposição ao ar; – Lave o sistema a cada 24 horas. Se houver risco de bioincrustação, aumente a frequência ou use água permeada; – Na ausência de água para lavagem diária, adote o procedimento de conservação de longo prazo. Como conservar membranas em paradas longas Nas paradas superiores a 7 dias, como ocorre durante a entressafra, é necessário um processo mais completo de conservação: 1. Realize uma limpeza química adequada Antes de conservar, as membranas devem ser limpas

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Contaminantes e pré-tratamentos para osmose reversa: o que você precisa saber

Pré-tratamentos para osmose reversa (OR) são essenciais para proteger o sistema e evitar falhas operacionais, perdas de desempenho e custos com manutenções frequentes, uma vez que tais sistemas são amplamente utilizados para obtenção de água de alta pureza, fazendo com que a eficiência e a durabilidade das membranas dependam diretamente da qualidade da água de alimentação. Quais os principais contaminantes da água de alimentação? Antes de definir as etapas ideais de pré-tratamento, é importante conhecer os contaminantes que podem comprometer o desempenho das membranas: – Sólidos suspensos e coloidais: argilas, óxidos metálicos (como ferro e manganês), matéria orgânica particulada e sílica coloidal provocam o entupimento da membrana e aumentam a pressão diferencial no sistema. – Compostos orgânicos: como ácidos húmicos, graxas, surfactantes e óleos aderem à membrana, dificultando a passagem da água e estimulando o crescimento de microrganismos. – Microrganismos: bactérias, fungos e algas podem formar biofilmes sobre as membranas, comprometendo o fluxo e exigindo limpezas químicas recorrentes (biofouling). – Compostos inorgânicos: sais como cálcio, magnésio, bário e ferro podem precipitar na forma de incrustações (scaling), reduzindo a eficiência e a vida útil do sistema. – Cloro e agentes oxidantes: oxidam a estrutura das membranas de poliamida, provocando danos irreversíveis

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O que fazer quando a limpeza química não recupera a eficiência do sistema?

A limpeza química é um dos processos mais importantes para restaurar a eficiência de sistemas de osmose reversa. Realizada por meio do CIP (Clean-In-Place), ela tem como objetivo remover incrustações, biofilmes e depósitos orgânicos acumulados nas membranas. Porém, nem sempre o resultado esperado é alcançado. Quando o desempenho não retorna ao normal, é sinal de que algo mais sério pode estar acontecendo. Quando a limpeza química não resolve os potenciais problemas, as principais causas podem ser: – Decisão tardia: Quando os dados operacionais da planta não são monitorados e normalizados adequadamente, a limpeza química é feita apenas após os danos se tornarem irreversíveis. Como consequência, a eficiência operacional se deteriora de forma progressiva a cada ciclo. – Biofilmes resistentes: Biofilmes bem aderidos, compostos por microrganismos e material orgânico, podem impedir a remoção total das sujidades. Em casos assim, é necessário alternar agentes químicos ou realizar uma sequência de limpezas específicas para romper essa barreira protetora. – Danos físicos ou químicos nas membranas: Se as membranas forem expostas a produtos inadequados, pressões incorretas ou condições operacionais fora do padrão, podem ocorrer danos estruturais irreversíveis. Nesse cenário, a limpeza química não é suficiente para recuperar a performance do sistema. – Procedimento de

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Conservação de resinas de troca iônica na época de entressafra

Nas usinas de açúcar e etanol, a conservação de resinas de troca iônica durante a entressafra é um fator essencial para garantir o desempenho dos sistemas de desmineralização de água na próxima safra. Durante o período de inatividade, sem os devidos cuidados, as resinas podem sofrer degradação, contaminação e perda de capacidade, impactando diretamente a eficiência operacional e os custos da usina. Problemas comuns na conservação de resinas neste período Quando as resinas de troca iônica ficam paradas por longos períodos sem a conservação adequada, podem ocorrer diversos problemas, como: – Crescimento microbiológico: a presença de umidade e nutrientes na resina favorece o desenvolvimento de bactérias, fungos e biofilme, comprometendo sua capacidade de troca iônica. – Ressecamento e fissuras: a exposição ao ar pode levar ao ressecamento das esferas de resina, resultando em microfissuras que reduzem sua eficiência e durabilidade. – Contaminação com ferro e sílica: impurezas presentes na água ou em equipamentos podem impregnar as resinas, afetando seu desempenho. – Perda de capacidade de troca iônica: a falta de um método adequado de conservação pode acelerar o desgaste das resinas, aumentando a necessidade de reposição e os custos operacionais. Métodos recomendados para conservação de resinas de troca iônica A

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Normalização dos dados de osmose reversa

A normalização dos dados de osmose reversa (OR) é um processo essencial na análise e no monitoramento do desempenho de sistemas de membranas. Esse processo permite avaliar o estado real das membranas e identificar tendências de deterioração ou incrustação, eliminando influências externas que podem mascarar a interpretação dos resultados. Além disso, consiste em ajustar os dados operacionais brutos do sistema de osmose reversa para uma condição de referência, levando em consideração variáveis que afetam diretamente o desempenho do sistema, como temperatura da água de alimentação, pressão de operação, vazão e salinidade. A partir desses ajustes, os parâmetros fundamentais do sistema (como fluxo permeado, rejeição de sais e diferencial de pressão) são convertidos para valores que representam uma condição padronizada, permitindo comparações consistentes ao longo do tempo. O que a normalização dos dados de osmose reversa visa resolver? Os sistemas de osmose reversa são dinâmicos e estão sujeitos a variações de operação e qualidade da água de alimentação. Sem a normalização dos dados de osmose reversa, seria difícil interpretar corretamente o desempenho do sistema, pois mudanças nas condições operacionais podem influenciar os dados sem que haja, de fato, um problema no sistema. A normalização visa solucionar principalmente: 1. Influência da temperatura

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Água desmineralizada para caldeiras de alta pressão

Caldeiras de alta pressão são equipamentos destinados à produção e acumulação de vapor sob temperaturas e pressão superiores às do ambiente. O vapor produzido possui ampla aplicação em indústrias, abrangendo desde a geração de energia elétrica e movimentação de máquinas até aquecimento, limpeza e esterilização de equipamentos e superfícies. Devido às condições extremas de operação, a necessidade de controle e alta qualidade de água de alimentação se tornam essenciais para evitar adversidades operacionais, redução de eficiência e até mesmo a ocorrência de catástrofes maiores. A presença de íons de cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+) e sódio (Na+) na forma de carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, cloretos e hidróxidos podem levar à incrustação nos sistemas, dificultando a troca de calor e o escoamento do fluido. A corrosão, por sua vez, é ocasionada pela presença de gases dissolvidos, como O₂ e CO₂, que reduzem a resistência mecânica dos materiais metálicos e comprometem a estrutura das caldeiras de alta pressão. A presença de sílica, especialmente em caldeiras de alta pressão, também é crítica, pois, nessas condições, a sílica pode volatilizar e ser arrastada com o vapor, provocando incrustações nas pás de turbinas de geração de energia, causando desbalanceamento, danos mecânicos e degradação da qualidade do vapor.

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Remoção de nitrato por troca iônica: a resina ideal e princípios de funcionamento

A remoção de nitrato (NO3–) presente na água utilizada para consumo humano além de necessária, é regulamentada pela portaria n° 888 do Ministério da Saúde, indicando que a concentração da substância deve ser mantida abaixo de 10 mg/L (em base N) de modo a evitar danos à saúde. Comumente se encontram fontes de água subterrânea com teores de NO3– acima do permitido, e quando isto ocorre, a troca iônica é sempre uma das alternativas consideradas como rota tecnológica para a remoção de nitrato. Para esta aplicação, as resinas aniônicas são aplicadas no ciclo Cl–, e após sua exaustão, são regeneradas com soluções de NaCl. As reações de troca iônica e regeneração são apresentadas abaixo. R representa a resina e seu grupo funcional sem fazer distinção quanto ao tipo de grupo funcional. Dois tipos de resinas podem ser utilizados para remoção de nitrato, sendo elas as Aniônicas Fortemente Básicas de tipo I (SBA Tipo I) e as resinas seletivas, sendo estas referidas como resinas com melhor desempenho e eficiência na remoção da substância. Em geral, a escolha entre esses dois tipos de resinas é feita levando em consideração a química da água, em especial a presença de sulfato (SO42-). Os fatores

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