Existem várias tecnologias de processo disponíveis para atender aos rígidos padrões de água de alta pureza em diferentes setores industriais.
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É fácil pensar que a água que sai das nossas torneiras pode ser usada em qualquer lugar. Embora a água potável fornecida por um município seja tratada e mantida em padrões específicos de segurança e saúde, ela geralmente contém impurezas que podem ter um impacto significativo em certos processos de fabricação e produtos finais.
Este artigo analisa como a água é purificada para uso industrial, por que é necessária água de alta pureza em diferentes mercados e como manter a qualidade da água ao longo do tempo.
Água purificadora para uso industrial
Há uma variedade de sistemas e métodos disponíveis para alcançar diferentes graus de purificação de água. Alguns métodos são simples, como filtragem de mídia ou carbono, enquanto outros sistemas são muito mais complexos, como osmose reversa e ultrafiltração.
Os componentes típicos de um sistema de purificação de água incluem o seguinte:
- Carvão ativado – A água é filtrada através do carbono para remover o material orgânico dissolvido e o cloro;
- Filtragem de partículas – A água é filtrada através de uma barreira física, removendo partículas e microorganismos finos;
- Osmose reversa – A água é pressionada através de uma membrana semi-permeável na direção oposta ao fluxo natural com força suficiente para exceder a pressão osmótica, rejeitando sólidos dissolvidos;
- Troca Iônica – As resinas removem impurezas iônicas da água e são regeneradas através de um processo químico reversível;
- Eletrodeionização – Combina troca iônica e membranas seletivas de íons com corrente direta para remover impurezas iônicas sem a necessidade de ácidos e produtos químicos cáusticos;
- Luz ultravioleta (UV) – Redução de carbono orgânico, bactérias, vírus e protozoários são expostos à luz UV, danificando seu DNA e tornando-os inativos;
- Ultrafiltração (UF) – Os filtros de membrana removem partículas, bactérias e patógenos extremamente pequenos.
Diferentes indústrias têm regulamentos específicos a seguir para garantir que a água ultrapura atenda às suas necessidades. Como cada aplicação é única, um sistema de purificação de água pode incluir uma única tecnologia ou uma combinação de várias tecnologias para alcançar os melhores resultados.
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Farmacêuticos e cuidados pessoais
Nos mercados farmacêuticos e de cuidados pessoais, as regulamentações de água de alta pureza são definidas pela Farmacopeia dos Estados Unidos, USP e organizações equivalentes em outras partes do mundo. A USP fornece padrões mínimos de pureza química orgânica e iônica e contaminação microbiana para proteger a saúde e a segurança dos consumidores que usam os produtos.
Existem dois graus de qualidade da água que os fabricantes de produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais podem precisar: Água Purificada da USP ou Água para Injeção da USP (WFI). Ambas as classes têm níveis mínimos específicos para determinados parâmetros. Isso inclui o conteúdo de carbono orgânico total (TOC), bem como a quantidade de bactérias e endotoxinas para o WFI. Outro parâmetro importante é a condutividade, que fornece uma indicação de materiais inorgânicos presentes na água e geralmente é expressa em unidades de microsiemens (µS) por centímetro.
Uma variedade de tecnologias de tratamento de água é utilizada para atingir esses padrões de qualidade e normalmente inclui uma combinação de amaciadores, filtragem de carbono, luz UV, filtragem de partículas, osmose reversa, troca iônica, eletrodeionização e filtragem final. Além disso, o sistema de tratamento de água deve ser higienizado regularmente para impedir o crescimento de bactérias usando a tecnologia química, de calor ou de ozônio.
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Indústria médica
O mercado de assistência médica tem necessidades muito específicas de qualidade da água de alta pureza, vinculadas a várias aplicações em hospitais, instalações de atendimento clínico e instituições de pesquisa médica. As autoridades de padrões internacionais e nacionais estabeleceram diretrizes de qualidade da água para garantir o atendimento da mais alta qualidade aos pacientes.
A água de alta pureza é fonte de água de alimentação para equipamentos em quatro áreas principais de aplicação, descritas nas seções a seguir:
- Química clínica e patologia: água de grau reagente é necessária para testes e análises laboratoriais. A má qualidade da água pode afetar a eficácia e a precisão dos testes, a operação do equipamento e a eficiência geral do processo.
- Reprocessamento de dispositivos médicos: a água de alimentação de alta pureza é usada para lavadoras, desinfetadoras e esterilizadores a vapor para limpar e esterilizar instrumentos cirúrgicos e dispositivos médicos. A orientação sobre a qualidade da água é fornecida pelas especificações da Associação para o Avanço da Instrumentação Médica (AAMI). A baixa qualidade da água pode causar danos ao instrumento, reduzir a eficiência da limpeza e muito mais.
- Diálise: água de alta pureza é usada como água de alimentação para máquinas de diálise e para reprocessamento e reutilização de dialisadores. A qualidade incorreta da água pode ter um efeito adverso na saúde do paciente e na qualidade do tratamento.
Fonte: Chemical Engineering essentials for the CPI professional.
