O pré-tratamento eficaz da água do mar é um passo essencial antes do processo de dessalinização propriamente dito, seja por osmose inversa (OR) ou por processos térmicos. O objetivo deste processo é melhorar a qualidade da água de forma a evitar a formação de depósitos (incrustações), incrustações e corrosão na instalação principal. Um pré-tratamento bem planeado prolonga a vida útil dos componentes do sistema, aumenta a eficiência operacional e reduz os custos de manutenção. O pré-tratamento inclui várias etapas coordenadas que são adaptadas consoante a qualidade da água bruta e o processo de dessalinização.

1. filtragem de cascalho e areia

A primeira fase do pré-tratamento consiste na remoção de impurezas grosseiras, tais como matéria em suspensão, sedimentos e partículas grandes. Para o efeito, são utilizados filtros de cascalho ou de areia baseados no princípio da filtração mecânica.

• Como é que funciona: A água do mar passa através de uma camada de material filtrante de grão fino, como areia de quartzo ou granulado. As partículas permanecem retidas na camada filtrante enquanto a água purificada é transferida.
• Objetivo: Evitar bloqueios e danos mecânicos nos sistemas de filtração ou de membranas a jusante.
• Regeneração: A retrolavagem regular do sistema de filtragem remove as partículas acumuladas e restaura o desempenho total.

2. ultrafiltração (UF)

A ultrafiltração é frequentemente utilizada como a segunda fase do pré-tratamento. É particularmente eficaz na remoção de pequenas partículas, impurezas coloidais, microorganismos e turvação.

• Funcionalidade: Os sistemas de UF utilizam membranas semipermeáveis com poros de tamanho entre 0,01 e 0,1 micrómetros. A água é pressionada através destas membranas, pelo que as partículas indesejadas são retidas.
• Vantagens:
  • Elevada eficiência na remoção de microrganismos, como bactérias e algas, o que reduz o risco de bioincrustação no sistema principal.
  • Redução da turvação e dos valores de SDI (Silt Density Index), que são cruciais para o funcionamento das membranas de osmose inversa.
• Limpeza regular: As membranas devem ser mantidas através de limpeza química ou retrolavagem para evitar depósitos e incrustações.

3. Dosagem de produtos químicos

Os tratamentos químicos são parte integrante do pré-tratamento, a fim de evitar problemas específicos como a incrustação e a bioincrustação. A dosagem é efectuada em quantidades precisas, adaptadas à qualidade da água e ao processo de dessalinização utilizado.

• Anti-incrustantes: Estes produtos químicos inibem a precipitação de carbonato de cálcio, sulfato de bário ou outros compostos minerais que poderiam depositar-se nas membranas ou nos permutadores de calor sob pressão e temperatura.
• Biocidas: Evitam o crescimento de microrganismos, algas e biofilmes, que podem prejudicar significativamente a eficiência dos sistemas. Os exemplos são os agentes oxidantes, como o cloro, ou os agentes não oxidantes, como as isotiazolinonas.
• Controlo do pH: O valor do pH da água do mar é estabilizado para melhorar a eficácia do tratamento químico e evitar a formação de depósitos.

4. Desgaseificação

Os gases dissolvidos na água do mar, como o oxigénio e o dióxido de carbono, podem causar corrosão e incrustações no sistema. A desgaseificação é um passo importante na remoção destes gases.

• Remoção de oxigénio: O oxigénio promove a corrosão nos componentes metálicos do sistema. O teor de oxigénio é reduzido por métodos químicos, como a adição de sulfito de sódio, ou por processos físicos, como a desgaseificação por vácuo.
• Remoção de dióxido de carbono: O CO₂ dissolvido aumenta a dureza da água através da formação de carbonato de cálcio. A desgaseificação ou a utilização de unidades de desacidificação ajuda a reduzir o teor de dióxido de carbono, evitando assim a formação de incrustações.
• Tecnologias: Para além dos métodos químicos, são também utilizados processos físicos, como a desgaseificação por membranas ou colunas de decapagem.