Guia definitivo para tratamento de água: tudo o que você precisa saber

Glossário de termos de tratamento de água (resumido em oito áreas principais)

1. Água bruta: Refere-se à água natural não tratada ou água de torneira municipal, também conhecida como água não processada.
2. Água clarificada: Água que teve impurezas suspensas removidas.
3. Água Deionizada: Água da qual cátions e ânions foram amplamente removidos, geralmente por meio de métodos como destilação, eletrodiálise, osmose reversa ou troca iônica.
4. Turbidez: Indica a turbidez da água, causada por partículas suspensas (incluindo coloides), medida em NTU (Unidades de Turbidez Nefelométricas). É um indicador-chave da clareza da água e contaminação potencial.
5. Floculante: Um produto químico que faz com que partículas suspensas na água se unam e se depositem.
6. Alcalinidade Total: A concentração total de substâncias na água que podem neutralizar ácidos fortes.
7. Acidez: A concentração total de substâncias na água que podem neutralizar bases fortes.
8. Dureza: Refere-se à concentração de íons metálicos específicos, geralmente cálcio e magnésio, na água que podem formar precipitados.
9. Condutividade: A capacidade da água de conduzir eletricidade entre dois eletrodos paralelos a um centímetro de distância. Reflete indiretamente a concentração de sal dissolvido.
10. Resistividade: Um indicador da resistência da água à condução de eletricidade, tipicamente medida em MΩ·cm. Resistividade é o inverso da condutividade. Por exemplo, se a condutividade da água é 0,2 µS/cm, sua resistividade é 5 MΩ·cm.
11. TDS (Sólidos Dissolvidos Totais): A concentração de substâncias inorgânicas dissolvidas restantes após filtração e evaporação, medida em ppm ou mg/L. O TDS se correlaciona aproximadamente com a condutividade (por exemplo, 1 ppm de TDS corresponde a aproximadamente 2 µS/cm de condutividade para cloreto de sódio).
12. Valor de pH: A medida de acidez ou alcalinidade na água, definida como o logaritmo negativo da concentração de íons de hidrogênio. Um pH de 7,0 é neutro; abaixo de 7,0 é ácido, e acima de 7,0 é alcalino.
13. Alcalinidade: Concentração de substâncias na água que podem neutralizar íons de hidrogênio, principalmente íons de carbonato, bicarbonato e hidróxido.
14. SDI (Índice de Densidade de Silte): Uma métrica que indica o nível de sólidos suspensos na água de alimentação usada em sistemas de osmose reversa.
15. Ozônio: Uma forma instável e altamente reativa de oxigênio produzida naturalmente por raios ou por eletricidade de alta voltagem, frequentemente usada como oxidante e desinfetante.
16. Cloro Residual: O cloro efetivo restante na água após a desinfecção durante um certo período.
17. Contagem total de coliformes: Uma medida de bactérias coliformes, incluindo bastonetes aeróbicos e anaeróbicos facultativos, Gram-negativos, não formadores de esporos que fermentam lactose a 37°C em 24 horas, produzindo ácido e gás. A contagem é expressa como o número de coliformes por litro de água.
18. Taxa de recuperação: A relação entre o fluxo de água do produto e o fluxo de água de alimentação em um sistema.
19. Taxa de rejeição de sal: Um indicador de desempenho de membrana, tipicamente acima de 97% para uma membrana RO de passagem única. Calculado como: (condutividade da água de alimentação – condutividade da água do produto) / condutividade da água de alimentação.
20. Salinidade:Também conhecida como mineralização, a salinidade reflete a quantidade total de sais dissolvidos na água, medida como a soma de todos os cátions e ânions presentes.
21. Sedimentação: Sedimentação é um método de tratamento de águas residuais que envolve processos físicos e químicos. A sedimentação física, a forma mais comum, usa a gravidade para separar sólidos suspensos da água. Isso ocorre porque as partículas suspensas têm uma densidade diferente da água, fazendo com que elas se depositem ou flutuem. A sedimentação química envolve a adição de produtos químicos às águas residuais, que reagem com substâncias dissolvidas para formar compostos insolúveis que precipitam.
22. Água tratada: Água tratada, também conhecida como “água recuperada” ou “água reciclada”, refere-se a águas residuais que foram processadas para atender a padrões de qualidade específicos para usos não potáveis. Ela fica entre água potável e águas residuais não tratadas em termos de qualidade. A água recuperada pode ser usada para irrigação, processos industriais ou resfriamento, mas não é adequada para beber.
23. Poluição orgânica: Poluição orgânica se refere a substâncias orgânicas naturais como carboidratos, proteínas, aminoácidos e gorduras, bem como certos compostos orgânicos sintéticos biodegradáveis. Ela se origina principalmente de águas residuais domésticas e efluentes industriais.
24. Polarização de concentração: A polarização de concentração ocorre durante a osmose reversa quando o sal se concentra na superfície da membrana, criando um gradiente de concentração. Se a taxa de fluxo for baixa, a alta concentração de sal na superfície da membrana dificulta a difusão, afetando a eficiência do sistema.
25. Sólidos Suspensos (SS): Sólidos suspensos referem-se a partículas sólidas, incluindo materiais inorgânicos e orgânicos, silte, argila e microrganismos, suspensos na água. A concentração de sólidos suspensos é um indicador de poluição da água e é medida pela secagem do resíduo deixado em um papel de filtro a temperaturas entre 103-105°C. A unidade é mg/L.
26. Aeração: Aeração é o processo de transferência de oxigênio (O2) do ar para a água para dar suporte à atividade microbiana. É essencial para fornecer oxigênio dissolvido a microrganismos, como lodo ativado, para facilitar seus processos metabólicos.
27. Demanda bioquímica de oxigênio (DBO): BOD refere-se à quantidade de oxigênio dissolvido consumido por microrganismos para decompor matéria orgânica na água sob condições específicas. É comumente medido ao longo de cinco dias a 20°C (BOD5), e é expresso em mg/L.
28. Demanda química de oxigênio (DQO): COD mede a quantidade de oxigênio necessária para oxidar compostos orgânicos em águas residuais usando um oxidante forte sob condições controladas. O dicromato de potássio é normalmente usado como agente oxidante, e o resultado é expresso em mg/L.
29. Martelo de Aríete: Golpe de aríete, também conhecido como choque hidráulico, ocorre quando há uma mudança repentina no fluxo de água, como quando uma válvula fecha abruptamente ou uma bomba para de repente. Isso causa uma rápida flutuação de pressão, que pode danificar canos e equipamentos.
30. Adsorção: Adsorção é um processo onde poluentes são removidos de águas residuais por um material sólido poroso. Os poluentes são atraídos e retidos na superfície do adsorvente, purificando efetivamente a água.
31. Enzimas: Enzimas são catalisadores biológicos produzidos por organismos vivos. Compostas principalmente de proteínas, enzimas aceleram reações bioquímicas, desempenhando um papel crítico em processos biológicos.
32. Águas residuais: Águas residuais se referem à água que foi contaminada por atividade humana, incluindo resíduos domésticos, industriais e agrícolas. É água que foi usada e não é mais adequada para seu propósito original.
33. Tratamento de águas residuais: Tratamento de águas residuais envolve o uso de vários métodos e tecnologias para remover poluentes de águas residuais, tornando-as adequadas para descarga ou reutilização. O objetivo é separar contaminantes, reciclar materiais utilizáveis ou convertê-los em substâncias não prejudiciais.
34. Reutilização de águas residuais: Reutilização de águas residuais refere-se ao processo de tratamento de águas residuais para um padrão que permite que sejam usadas novamente em aplicações industriais ou domésticas, como irrigação, resfriamento ou propósitos não potáveis. Isso também é conhecido como recuperação de água.
35. Escala: A incrustação se forma quando a qualidade da água é ruim, causando depósitos sólidos nas superfícies de troca de calor ao longo do tempo. Ela ocorre quando minerais dissolvidos na água precipitam e aderem às superfícies, afetando a eficiência do equipamento.
36. Lodo: Lodo consiste em partículas sólidas suspensas ou sedimentadas na água, como sedimentos ou resíduos de processos químicos. Ele se forma durante os processos de tratamento de água e precisa de descarte adequado ou tratamento adicional para evitar impacto ambiental.
37. Ferro, Manganês e Alumínio: Pequenas quantidades de ferro, manganês e alumínio podem causar descoloração, incrustação e odor na água. O ferro, em sua forma reduzida, é solúvel em água, mas oxida em contato com o ar, formando partículas insolúveis que podem obstruir membranas e causar incrustação.
38. Água purificada: Água purificada é água que passou por filtragem para remover contaminantes, incluindo sais e eletrólitos fracos como sílica e dióxido de carbono. O conteúdo total de sólidos dissolvidos (TDS) é tipicamente abaixo de 1,0 mg/L, e a condutividade é menor que 3 µS/cm.
39. Água Ultrapura: Água ultrapura é aquela que tem quase todos os sólidos dissolvidos e impurezas removidos, incluindo colóides, gases, materiais orgânicos e íons. É usada em indústrias de alta precisão, como fabricação de semicondutores. O TDS é menor que 0,1 mg/L, e a condutividade é menor que 0,1 µS/cm.
40. Água destilada: A água destilada é produzida aquecendo água para criar vapor, e então condensando o vapor de volta à forma líquida. A água destilada normalmente tem uma condutividade de cerca de 10 µS/cm. A água redestilada, obtida por meio de múltiplas destilações, pode ter uma condutividade tão baixa quanto 1 µS/cm.
41. Inibidor de incrustações: Um inibidor de incrustação é um agente químico que dispersa sais inorgânicos insolúveis em água, prevenindo ou interrompendo a precipitação e a incrustação desses sais em superfícies metálicas. Ele ajuda a manter a eficiência de transferência de calor do equipamento metálico reduzindo a formação de incrustações.
42. Resina de troca iônica: Resinas de troca iônica são polímeros insolúveis, de alto peso molecular, com grupos funcionais capazes de trocar íons. Normalmente em forma esférica, essas resinas facilitam a troca de íons entre a água e a resina, tornando-as eficazes em processos de tratamento de água.
43. Íon: Um íon é um átomo ou molécula que ganhou ou perdeu um ou mais elétrons, resultando em uma partícula carregada. Esse processo, conhecido como ionização, ocorre quando os átomos atingem uma configuração eletrônica estável, normalmente com 8 elétrons em sua camada externa (ou 2 para o hélio). Os íons são classificados como cátions (carregados positivamente) ou ânions (carregados negativamente) e se combinam para formar compostos neutros, como o cloreto de sódio, composto de íons sódio e cloreto.
44. Taxa de produção de água: Taxa de produção de água, ou fluxo, refere-se à quantidade de água que passa por uma membrana de osmose reversa por unidade de tempo. É tipicamente expressa em toneladas por hora (t/h) ou galões por dia (g/d).
45. Eletrodeionização (EDI): Eletrodeionização (EDI) é uma tecnologia avançada de purificação de água desenvolvida na década de 1990, combinando eletrodiálise e técnicas de troca iônica. A EDI usa membranas de troca iônica para transportar íons seletivamente, e resinas de troca iônica para remover íons ainda mais sob a influência de um campo elétrico de corrente contínua (CC). Este processo produz efetivamente água ultrapura removendo sais dissolvidos e regenerando a resina sem a necessidade de produtos químicos ácidos ou alcalinos.

Explicação do Processo Básico de Tratamento de Água Pura

➣Filtragem Grossa

Filtração grosseira refere-se à filtragem mecânica projetada para remover sólidos suspensos, coloides, turbidez, cor e odores da água. Métodos comuns incluem tanques de clarificação, filtros rápidos de areia, filtros multimídia, filtros de carvão ativado, filtros de disco e filtros de fibra de alta eficiência.

➣Filtragem fina

A filtragem fina usa membranas de filtro especializadas com maior precisão. Os tipos comuns incluem membranas de microfiltração e cartuchos de filtro.

➣Ultrafiltração

Ultrafiltração é um processo de filtragem por membrana que remove moléculas grandes, colóides, bactérias e outros contaminantes. É altamente eficaz na filtragem de partículas, mas não remove íons da água, tornando-a inadequada para dessalinização. 

A ultrafiltração é tipicamente usada como um pré-tratamento para osmose reversa ou para pós-tratamento em alguns sistemas. Ela opera usando fluxo tangencial e filtragem acionada por pressão, separando partículas com base no tamanho molecular. 

O tamanho dos poros de membranas de ultrafiltração varia de 0,002 a 0,1 mícrons. Ele remove colóides, sólidos suspensos, compostos orgânicos macromoleculares, bactérias, vírus e protozoários, enquanto permite que moléculas menores e substâncias dissolvidas passem.

➣Osmose Reversa (RO)

Osmose Reversa (RO) é uma tecnologia de separação por membrana desenvolvida na década de 1960. Ela opera aplicando alta pressão à água bruta, forçando-a através de uma membrana semipermeável, que separa o solvente dos solutos, com a água se movendo de uma concentração alta para uma concentração baixa. 

RO remove bactérias, vírus, coloides, compostos orgânicos e mais de 98% de sais dissolvidos. É conhecido por seus baixos custos operacionais, facilidade de operação, alta automação e qualidade de água estável. Comparado a outros métodos de tratamento de água, RO oferece várias vantagens distintas e é amplamente usado em vários setores.

Principais benefícios do RO:

• Opera em temperatura ambiente usando um método físico sem mudanças de fase para dessalinizar e purificar água.
• As mais recentes membranas compostas ultrafinas podem atingir taxas de dessalinização acima de 99,5% e também remover coloides, compostos orgânicos, bactérias e vírus.
• O tratamento de água depende da pressão, o que o torna um dos métodos mais eficientes em termos de energia.
• Não requer grandes quantidades de produtos químicos ou tratamentos de regeneração ácido/base, resultando em nenhuma descarga de resíduos químicos ou poluição ambiental.
• Os sistemas de RO podem operar continuamente, são simples de manter e fornecem qualidade de água do produto estável.
• A alta automação reduz o trabalho operacional e os esforços de manutenção.
• Economia de espaço com tamanho reduzido.
• Versátil no manuseio de diversas qualidades de água, incluindo água salobra, água do mar e água doce de baixa salinidade.

➣Troca iônica

Troca iônica envolve a substituição de íons na água por aqueles de resinas de troca iônica. No processo de troca catiônica, os cátions na água são substituídos por íons de hidrogênio, enquanto no processo de troca aniônica, os ânions são substituídos por íons de hidróxido. 

UM sistema de troca iônica de leito misto combina resinas de cátions e ânions na mesma coluna, oferecendo qualidade de água superior em comparação a leitos separados de cátions e ânions. O sistema de leito misto produz água de alta pureza ao neutralizar imediatamente os íons trocados, resultando em condutividade muito baixa e água extremamente pura.

➣Eletrodeionização (EDI)

EDI é uma tecnologia avançada de tratamento de água que combina eletrodiálise e troca iônica para atingir a deionização sem o uso de produtos químicos para regeneração. O sistema utiliza campos elétricos para conduzir a migração de íons através de membranas de troca iônica, produzindo continuamente água de alta pureza. EDI tem as seguintes vantagens:

• Ele pode produzir continuamente água ultrapura atendendo a padrões de qualidade específicos.
• Não é necessária regeneração química, o que o torna ecologicamente correto e sem resíduos químicos.
• Design compacto, exigindo menos espaço, com baixos custos operacionais e de manutenção.
• Os sistemas EDI são pré-comissionados antes do envio, facilitando a instalação e a inicialização.
• A operação é simples, com baixa intensidade de trabalho e requisitos mínimos de treinamento.

Fabricantes de membranas comuns para tratamento de água

-Membranas de ultrafiltração (UF)

• KOCH (EUA)
• Norit (Holanda)
• Membrana Huaneng de Xangai (China)

- Membranas de Osmose Reversa (RO)

• Hydranautics (EUA)
• Dow (EUA)
• KOCH (EUA)
• General Electric (GE) (EUA)
• Toray (Japão)
• Sepro (Coreia do Sul)

-Eletrodeionização (EDI)

• General Electric (GE) – E-CELL (EUA)
• IONPURE (EUA)
• Electropure (EUA)
• CANPURE (Canadá)
• Zhejiang Dongda (China)

A NEWater, como fabricante profissional, fornecedora e provedora de soluções para equipamentos de tratamento de água, está comprometida em garantir a qualidade de nossos produtos e manter uma forte reputação na indústria. Colaboramos com marcas de renome internacional para aprimorar ainda mais nossas ofertas.

Com nossas próprias vantagens de fabricação, juntamente com a forte posição da China como um centro de fabricação líder, somos capazes de fornecer não apenas membranas de primeira linha de fornecedores globais bem conhecidos, mas também acessórios de membrana de alta qualidade e custo-efetivos feitos na China. Para mais informações e consultas de preços, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco.

Processos comuns de tratamento de água

💧Água subterrânea como água bruta

Filtro de areia + Filtro de precisão + Osmose reversa (RO) + Leito misto ou EDI

💧Água da torneira municipal como água bruta

Filtro de areia + Filtro de carvão ativado + Filtro de precisão + RO + Leito misto ou EDI

💧Água superficial como água bruta

• Opção 1: Filtro multimídia + Filtro de carvão ativado + Filtro de precisão + RO + Leito misto ou EDI
• Opção 2: Filtro multimídia (ou outros métodos de filtragem) + Ultrafiltração + Filtro de precisão + RO + Leito misto ou EDI
• Opção 3: Filtro de disco + Ultrafiltração + Filtro de precisão + RO + Leito misto ou EDI