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Desempenho de um sistema de purificação e dessalinização de águas salobras através de membranas de ultrafiltração/osmose inversa

Resumo

O presente trabalho visa avaliar o desempenho de um sistema hibrido de membranas ultrafiltração/osmose inversa, para fins de tratamento de águas salobras. Várias variáveis de medidas foram monitoradas, tais como; vazões de permeado e concentrado, pressões de entrada e saída do filtro e dos elementos de membranas com o objetivo de estudar a performance do sistema para diferentes níveis de concentrações de sais dissolvidos a partir de misturas de água tratada (A.T) com água do poço (A.P) sob diferentes gradientes de pressões de operação. Visando caracterizar o sistema variando-se as pressões de operação, foram realizados experimentos com 4,0 kgf/cm² e 8,0 kgf/cm² para o sistema com água tratada e 6,0 kgf/cm², 8,0 kgf/cm² e 10,0 kgf/cm² para o sistema com água do poço, dentre essas pressões de operação a de 8,0 kgf/cm² apresentou melhores resultados. O sistema foi ajustado sob essa pressão de 8,0 kgf/cm² variando-se a concentração (75% A.T. + 25% A.P., 50% + 50% e 25% A.T. + 75 A.P.). De acordo com os resultados obtidos observou-se que o potencial de extração de sais dependeu da variação de pressão de operação. Assim como mostrou o percentual de remoção do íon Cl- de -2,24%, 93,76%, 94,79%, 96,25% e 96,65% para as pressões 4,0 kgf/cm², 8,0A.T. kgf/cm², 6,0 kgf/cm², 8,0A.P. kgf/cm² e 10,0 kgf/cm² respectivamente. Os resultados das análises bacteriológicas foram estudados, antes e após a limpeza química dos elementos de membranas, apresentando resultados satisfatórios. Observou-se que o custo da água produzida pelo sistema dependeu do nível da concentração de sais dissolvidos da água de alimentação e da pressão de operação. A pressão de operação de 8,0 kgf/cm² de acordo com os dados obtidos em termos de custo e recuperação apresentaram os melhores resultados.

Introdução

A água é um bem essencial para as necessidades básicas do ser humano, como também, para os processos industriais em geral. Porém, devido a mudanças climáticas, a sua disponibilidade, qualidade e quantidade estão sendo afetadas (UNESCO, 2020).

Estudos apontam que cerca de 97,5% da água no mundo são de água salgada, que não é recomendada para consumo humano nem tão pouco para irrigar plantações (Agência Nacional de Água e Saneamento Básico, 2020). O Brasil está em uma boa posição em relação ao volume de recursos hídricos, pois abriga cerca de 13,7% da água doce do mundo (NEWMAN, 2010).

Mesmo o Brasil sendo privilegiado por possuir um alto volume de água doce, esta não é distribuída de forma uniforme no território brasileiro, conforme apresenta o gráfico da Figura 1. Verifica-se que a região nordeste, dentre todas, apresenta a menor taxa de recursos hídricos, cerca de 3,3%, enquanto o índice da região norte é 20,76 vezes maior (NEWMAN, 2010).

A região Nordeste possui poucos recursos hídricos, e é comum na região semiárida encontrar água salobra/salina nos poços perfurados como uma alternativa para obter água em locais escassos (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2010). Em geral, essa água é imprópria para consumo humano por causa das altas taxas de salinidade.

A resolução número 357 do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA (2005) determina o padrão de qualidade das águas no Brasil, qualificando a água doce, salina ou salobra segundo as suas taxas de salinidade. Os limites impostos pelo CONAMA são:

  • águas doces: águas com salinidade igual ou inferior a 0,5 %;
  • águas salobras: águas com salinidade superior a 0,5 % e inferior a 30 %;
  • águas salinas: águas com salinidade igual ou superior a 30 %.

Autor: Lonan Jerônimo Dantas.

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