Novas Tecnologias no Tratamento TiáiTerciário de Água Id ... · Resinas de Troca Iônica...
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Novas Tecnologias no Tratamento T iá i d Á I d i lTerciário de Água Industrial
Franco Hamilton HaradaFernando Palomares CapelozaFernando Palomares Capeloza
Larissa Matos Scarpelini
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
Tó i b d dTópicos a serem abordados
Tratamento terciário de águas: Troca Iônica xOsmose Reversa e Eletrodeionização
Mecanismos da P+L
Comparativo de custos entre as Tecnologiasavaliadas
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
á d áTratamento terciário de águas Necessidade de águas ultrapurasNecessidade de águas ultrapuras
Condutividade < 0,1 μS/cm Sílica < 10 ppb
Remoção de carga orgânicaRemoção de carga orgânica
Aplicação em caldeiras, fármacos, bebidas, componentes eletrônicos
Maiores cuidados no pré‐tratamentoMaiores cuidados no pré‐tratamento
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
á d áTratamento terciário de águas TecnologiasTecnologias
Resinas de Troca Iônica
Separação por Membranas
EletrodeionizaçãoEletrodeionização
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
á d áTratamento terciário de águasResinas de Troca IônicaResinas de Troca Iônica
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
á d áTratamento terciário de águas: Separação por MembranasSeparação por Membranas
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
Tratamento terciário de águas: gEletrodeionização
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
dMecanismos da P+LRedução na fonteRedução na fonte
Otimização de Processo e Práticas Operacionais
Troca de tecnologia
“Sempre na busca da melhoria contínua do processo”“Sempre na busca da melhoria contínua do processo”
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
Metodologiag• Considerado como base as seguintes condições de operação
– Vazão de produção 100 m³/h– Qualidade de água de alimentaçãoQualidade de água de alimentação
• Tipo de fonte de água Superficial pré‐tratada• Condutividade 200 μS/cm• Condutividade 200 μS/cm• Sílica 20 ppm
Qualidade de água produ ida– Qualidade de água produzida• Tipo de água Água desmineralizadaC d i id d 0 1 S/• Condutividade 0,1 μS/cm
• Sílica 20 ppb
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
Metodologia• Configurações do sistema de troca iônica
g
– Vaso de troca catiônica
d d d h• 3.500L de resina ‐1 dia de campanha
– Torre Descarbonatadora
– Vaso de troca aniônica
• 6.900L de resina ‐ 1 dia de campanhap
– Vaso de leito misto
• 800L de resina cationica 1 200L de resina aniônica• 800L de resina cationica, 1.200L de resina aniônica
• 7 dias de campanha
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
Metodologia• Configurações do sistema por membranas
g
– Osmose Reversa
b• 90 membranas
– CDI
• 8 módulos
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
Metodologia• Itens considerados nos custos operacionais
– Água Bruta
gg
– Ácido Sulfúrico– Soda Cáustica– Energia Elétrica– Reposição de mídia– Limpeza química
• Itens considerados nos custos capitais– VálvulasI– Instrumentos
– Vasos de pressão / Estruturas metálicasMídi– Mídias
– Sistema CIP
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
ResultadosResultadosComparativo de custos entre as Tecnologias avaliadas
6.000
4.000
5.000
3.000
4.000
k R
$
2.000
k
Valor Presente - IX
0
1.000Valor Presente - IX
Valor Presente - RO + EDI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Ano
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ResultadosResultadosComparativo de custos entre as Tecnologias avaliadasp g
Investimento inicial: Osmose Reversa e Eletrodeionização 83% maior do que Troca Iônicaq
Custo Operacional: Troca Iônica 64% maior do que OsmoseCusto Operacional: Troca Iônica 64% maior do que Osmose Reversa e Eletrodeionização
Investimento se torna vantajoso após 04 anos
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
ResultadosComparativo entre as Tecnologias avaliadas:
Benefícios OperacionaisBenefícios OperacionaisOSMOSE REVERSA E ELETRODEIONIZAÇÃO
TROCA IÔNICAELETRODEIONIZAÇÃO
• Limpeza Química da OsmoseLimpeza Química da Osmose a cada 03 meses e da Eletrodeionização a cada 06
• Regeneração com ácido e base fortes;
meses;
• Redução no uso e manuseio
base fortes;
• Reposição diária ou semanal Redução no uso e manuseio
de químicos;de químicos;
• Redução de dispositivos de segurança.
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ResultadosResultados
í i d Á i li dCaracterísticas da Água Desmineralizada:
OR e EletrodeionizaçãoOR e Eletrodeionização
Melhor método para águas de alta condutividade;
M i fi i t ã d â i ( lét i dMais eficiente na remoção de orgânicos (campo elétrico do EDI);
Remoção de partículas de até 0,001 micron.
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
ConclusõesConclusõesO sistema de Osmose Reversa seguido de Eletrodeionização requer maior investimento inicial do que o de Leito de Troca Iônica;
Devido ao menor custo operacional o investimento éDevido ao menor custo operacional, o investimento é recuperado em 04 anos para sistemas de 100m³/h;
Operação mais econômica, segura e ambientalmente p ç gcorreta.
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
Próximas etapasPróximas etapas
Tecnologia de eletrodeionização: possibilitar oTecnologia de eletrodeionização: possibilitar o tratamento de águas com dureza, sílica, alcalinidade e condutividade elevadas;e condutividade elevadas;
Eliminar do Duplo Passo da Osmose Reversa com o f i t d t l iaperfeiçoamento das tecnologias.
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Novas Tecnologias no Tratamento Terciário de Água Industrial
Referências
IONPURE Electrodeionization http://www ionpure com/IONPURE, Electrodeionization. http://www.ionpure.com/acessado em Março/2011
Dow Liquid Separations 2006 Prevent of fouling by organics –Filmtec Membranes.
// / /http://msdssearch.dow.com/PublishedLiteratureDOWCOM/dh_0039/0901b803800390a5.pdf?filepath=liquidseps/pdfs/noreg/609‐02038 pdf&fromPage=GetDoc acessado em março/ 201102038.pdf&fromPage GetDoc acessado em março/ 2011
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Contatos
• Franco Hamilton Harada – [email protected]• Fernando Palomares Capeloza – [email protected] • Larissa Matos Scarpelini – [email protected]