O tratamento da água de processo engloba todos os processos e tecnologias que são utilizados para tratar a água para aplicações industriais e adaptá-la a requisitos específicos. A qualidade da água de processo é essencial para a eficiência e longevidade dos processos de produção, máquinas e sistemas. O tratamento da água de processo desempenha um papel central no tratamento da água industrial e das águas residuais e, em particular, nos sistemas de recirculação.
As aplicações vão desde o tratamento de águas fluviais até à reciclagem de água, à produção de água desmineralizada (água desmineralizada) e de água ultrapura para processos altamente sensíveis.
Índice
Principais aplicações e requisitos
1. tratamento de águas fluviais
O tratamento de águas fluviais é utilizado para fornecer água de processo para processos industriais. Os maiores desafios residem na remoção de sólidos em suspensão, substâncias orgânicas dissolvidas, sais, metais pesados e potencial contaminação biológica.
2. reciclagem da água
A reciclagem da água de processo está a tornar-se cada vez mais importante à medida que as empresas se concentram em aumentar a eficiência e a sustentabilidade. A reciclagem de água envolve a recuperação de águas residuais, o seu tratamento e reutilização em processos industriais.
3. água desmineralizada
A água desmineralizada (água desmineralizada) é produzida através da remoção de todos os sais dissolvidos. É utilizada principalmente na indústria de chips e de células solares, na tecnologia médica, na indústria química, em circuitos de refrigeração e em sistemas de caldeiras a vapor.
4. água ultrapura
A água ultrapura, praticamente isenta de todas as impurezas, é necessária para aplicações como a produção de semicondutores, produtos farmacêuticos ou em laboratórios. Os requisitos de pureza são extremamente elevados, razão pela qual são utilizados processos especiais como a osmose inversa de várias fases e sistemas de permuta i ónica.
Processos de tratamento no tratamento de águas de processo
1. sistemas de PC para águas fluviais e reciclagem de água
As instalações CP (instalações químico-físicas) são instalações de precipitação e floculação especialmente desenvolvidas para a eliminação de impurezas como metais pesados, AOX, hidrocarbonetos ou sólidos em suspensão. São particularmente flexíveis e são ideais para o tratamento de águas fluviais e para aplicações de reciclagem de água.
- Utilização no tratamento de águas fluviais:
- Remoção de metais como o ferro, o manganês ou metais pesados.
- Separação de substâncias orgânicas e de sólidos por precipitação e floculação.
- Utilização de reagentes químicos para o ajuste do pH e a precipitação.
- Utilização para reciclagem de água:
- Tratamento de águas de processo altamente contaminadas em processos descontínuos ou contínuos.
- Combinação com sistemas de flotação ou estágios de sedimentação para separação de sólidos.
- Adaptação a propriedades específicas de águas residuais através de extensões modulares.
Vantagens:
- Elevada flexibilidade e escalabilidade.
- Adaptação a qualidades de entrada variáveis.
- Baixos custos de funcionamento com eficiência constante.
Foto: O nosso sistema CP ALMA CHEM MCW para a precipitação e floculação de metais pesados, AOX, hidrocarbonetos e cianetos
2. biofiltração para reciclagem de água
A biofiltração é um processo que utiliza a atividade microbiológica para remover resíduos orgânicos. A biofiltração é uma solução eficiente e económica, especialmente para aplicações de reciclagem de água com baixas cargas residuais.
- Funcionalidade:
- Os microrganismos presentes nos materiais filtrantes (por exemplo, areia, carvão ativado) decompõem as substâncias orgânicas.
- O fornecimento de oxigénio optimiza o processo de decomposição.
- Utilização para reciclagem de água:
- Remoção de resíduos orgânicos de fluxos de águas residuais, por exemplo, na indústria alimentar (águas residuais de lacticínios, condensados de vapor).
- Redução da bioincrustação em sistemas de membranas a jusante (por exemplo, osmose inversa).
Vantagens:
- Processo sustentável através de reacções biológicas.
- Baixos custos de funcionamento com operação contínua.
- Melhoria da qualidade da água para as fases seguintes do tratamento.
Foto: O nosso sistema de biofiltração ALMA BioFil Compact para remover a contaminação orgânica residual a montante dos sistemas de osmose inversa
3. osmose inversa (RO)
A osmose inversa é um processo de membrana pressurizada que remove eficazmente os sais dissolvidos, os compostos orgânicos e outras substâncias dissolvidas. É um dos processos mais frequentemente utilizados no tratamento de águas de processo.
Utilização no tratamento de águas fluviais:
- Remoção de sais, metais pesados e sólidos em suspensão.
- O pré-tratamento utilizando sistemas de PC, filtração ou biofiltração faz frequentemente sentido do ponto de vista económico.
Utilização na reciclagem de água:
- Recuperação e tratamento de fluxos de águas residuais para reutilização.
- Eliminação de resíduos orgânicos, sais e vestígios de substâncias.
Utilizar com água desmineralizada:
- Produção de água praticamente sem sal.
- Combinação com sistemas de permutadores de iões para obter maior pureza.
Utilizar com água ultrapura:
- Sistemas de osmose inversa de várias fases para reduzir ao mínimo os sais, as substâncias orgânicas e as partículas.
Vantagens:
- Retenção muito elevada de substâncias dissolvidas (até 99%).
- Adequado para diferentes qualidades de água.
- Conceção modular para necessidades específicas.
Foto: O nosso sistema de osmose inversa ALMA OSMO para a produção de água desmineralizada e para aplicações de reciclagem de água
4. permuta iónica
A permuta iónica é um processo de remoção de iões da água através da troca de catiões e aniões utilizando resinas. É particularmente eficaz na produção de água desmineralizada e de água ultrapura.
Funcionalidade:
- Troca de catiões: troca de iões positivos (por exemplo, cálcio, magnésio) por iões de hidrogénio (H⁺).
- Permuta aniónica: troca de iões negativos (por exemplo, cloreto, sulfato) por iões hidróxido (OH-).
- Permutadores de iões selectivos: removem iões específicos, como os metais pesados.
Utilização no tratamento de águas fluviais:
- Eliminação de formadores de dureza e de metais pesados.
- Pós-tratamento após o sistema de osmose inversa para obter águas de melhor qualidade.
Utilização na reciclagem de água:
- Remoção de iões interferentes de águas residuais tratadas.
- Apoio à gestão de ciclos em processos sensíveis.
Utilizar com água desmineralizada:
- Produção de água desmineralizada através da combinação de permutadores de catiões e aniões.
- Utilização em processos térmicos, como geradores de vapor.
Utilizar com água ultrapura:
- Resinas de elevada pureza para a remoção de substâncias vestigiais.
- Processos combinados com osmose inversa para aplicações ultrapuras.
Vantagens:
- Pureza da água muito elevada.
- Remoção eficaz de iões específicos.
- Longa vida útil das resinas com uma regeneração correta.
Foto: O nosso sistema de permutador de iões ALMA ION com filtro de carvão ativado ALMA FIL AK a montante
Áreas de aplicação para água de processo
A água de processo é um componente indispensável de numerosas aplicações industriais. É especialmente tratada para cumprir os requisitos do respetivo processo, de modo a evitar depósitos, corrosão, contaminação e falhas no processo. Os seguintes domínios de utilização ilustram a variedade de aplicações e os diferentes requisitos de qualidade da água.
1. água de arrefecimento
Aplicação
A água de arrefecimento é utilizada para dissipar o calor em processos industriais e desempenha um papel central em torres de arrefecimento, permutadores de calor e circuitos fechados. Garante que as máquinas e os sistemas não sobreaquecem e que podem funcionar com uma eficiência óptima.
Requisitos
- Baixo teor de sólidos e de sal:
- Os sólidos podem depositar-se e provocar incrustações (depósitos de calcário), enquanto os sais dissolvidos favorecem a corrosão.
- Substâncias como os iões de cálcio e magnésio, que ocorrem na água dura, são particularmente problemáticas.
2. água de limpeza
Aplicação
A água de limpeza é utilizada em numerosas indústrias, incluindo a indústria alimentar e de bebidas, a produção automóvel e o fabrico de produtos electrónicos. É utilizada para remover as impurezas das instalações de produção, produtos e peças de trabalho, sendo que a qualidade da água desempenha um papel fundamental na determinação da eficiência e do sucesso do processo de limpeza.
Requisitos
- Isento de resíduos orgânicos:
- Os compostos orgânicos podem contaminar as superfícies e afetar a eficácia da limpeza.
- Isento de sais e partículas sólidas:
- Os sais dissolvidos podem provocar manchas, especialmente em materiais sensíveis como o vidro ou componentes electrónicos.
- As partículas em suspensão podem aumentar o atrito mecânico e danificar superfícies sensíveis.
- Utilização de água desmineralizada:
- A água totalmente desmineralizada (água desmineralizada) é necessária para aplicações sensíveis, como a limpeza de componentes de semicondutores ou sistemas farmacêuticos.
- A água desionizada evita os resíduos que poderiam ser causados pela evaporação da água que contém minerais.
3. água de produção
Aplicação
A água de produção é utilizada diretamente em reacções químicas, processos de fabrico e na produção de produtos semi-acabados. É utilizada como meio de reação, diluição, transferência de calor ou como componente do produto final.
Requisitos
- Composição quimicamente estável:
- As flutuações na composição da água podem perturbar as reacções químicas e prejudicar a qualidade do produto final.
- As substâncias dissolvidas, tais como sais, metais ou compostos orgânicos, devem ser reduzidas ao mínimo para evitar reacções secundárias.
- Tratamento de água especialmente adaptado:
- Na indústria química: Remoção de impurezas que possam inibir a atividade do catalisador.
- No processamento de metais: controlo da dureza da água para garantir condições de processo óptimas.
4. gerador de vapor e água da caldeira
Utilização
Em centrais eléctricas, indústrias de processamento e outras aplicações que requerem a produção de vapor, a água de processamento é utilizada como água de caldeira. O vapor acciona turbinas, transfere calor ou é utilizado em processos químicos.
Requisitos
- Teor de sal extremamente baixo:
- Os sais dissolvidos provocam incrustações nas caldeiras e depósitos nas turbinas a vapor, o que reduz a eficiência e minimiza a vida útil dos sistemas.
- Os cloretos, sulfatos e carbonatos podem provocar corrosão.
- Proteção contra a corrosão:
- O oxigénio, o dióxido de carbono e os iões agressivos devem ser removidos para minimizar a corrosão.
- É necessária a desgaseificação (térmica ou química) e a utilização de aglutinantes de oxigénio, como o sulfito de sódio ou a hidrazina.
- Utilização de água desmineralizada ou de água ultrapura:
- A água da caldeira tem frequentemente de ser completamente desmineralizada, especialmente em caldeiras de vapor de alta pressão.
- A água ultrapura é utilizada para a produção de vapor em centrais nucleares ou instalações de produção farmacêutica.
Conclusão
O tratamento da água de processo é uma tecnologia essencial para a tecnologia da água industrial. Quer se trate de tratamento de águas fluviais, reciclagem de água, água desmineralizada ou água ultrapura - a escolha do processo depende dos requisitos específicos do processo. Sistemas CP, biofiltração, osmose inversa e sistemas de permuta iónica oferecem soluções personalizadas para uma vasta gama de aplicações. A utilização direcionada destas tecnologias pode reduzir os custos operacionais, conservar os recursos e garantir a conformidade com os regulamentos ambientais.
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