INTRODUÇÃO
A Agência Regional de Serviços Públicos de Brazos (BRPUA) no Texas (US) opera o Sistema de Tratamento de Água Superficial (SWATS) através do tratamento de água do Lago Granbury, que é alimentada pelo rio Brazos. O sistema SWATS iniciou suas operações em 1988 com clarificação, filtração dupla de mídia e eletrodiálise reversa (EDR). A planta passou por atualização em 2001 incluindo o tratamento de membrana de ultrafiltração (UF) e osmose reversa (OR) para produzir efluentes de melhor qualidade.
O primeiro retrofit e expansão dos módulos e sistema UF da planta ocorreu em 2008 para produzir até 10 MGD. Após vários anos de operação, os módulos de membrana exibiram quebra de fibras e a concessionária reconheceu uma oportunidade de atualizar o sistema UF existente e considerar espaço para expansão futura.
DESAFIO
A Agência BRPUA trabalhou com a empresa de consultoria da concessionária, Enprotec, Hibbs & Todd (eHT), para avaliar os prós e contras de um retrofit dos módulo UF versus substituição do sistema. Abaixo estão as principais observações:
- Considerando as demandas futuras de água, uma substituição 1:1 dos módulos de UF limitaria o espaço para expansão porque os racks de UF já estavam totalmente ocupados.
- Substituir todo o sistema UF não seria econômico, pois muitos dos componentes do sistema (instrumentação, válvulas e bombas) tinham muitos anos de vida útil restantes.
- No entanto, se o sistema fosse adaptado usando módulos UF com um fluxo mais alto, isso minimizaria a modificação de espaço ocupado pelo sistema e produziria efluentes iguais ou melhores. Além disso, a planta poderia atender à capacidade atual com menos módulos e permitir a expansão dentro da área existente e economizar custos por muitos anos (Nay 2017).
Uma Solicitação de Proposta (RFP) foi lançada, solicitando que os fabricantes de sistemas apresentassem um projeto de tratamento de membrana que maximizasse o ‘reaproveitamento’ dos racks e trens existentes e produzisse um mínimo de 2,0 MGD e um máximo de 3,0 MGD.
TABELA
MÓDULOS UF DA TORAY
As revisões e projeções técnicas mostraram que os módulos UF pressurizados da Toray (p/n HFU-2020N) poderiam atender aos requisitos de pré-qualificação. Eles estão listados abaixo:
- O sistema exigiria um total de 250 módulos de UF da Toray para satisfazer a capacidade total mínima do sistema de 10,0 MGD, que é um número considerável de 140 módulos a menos do que o sistema de UF anteriormente usado.
- Um total de 380 módulos Toray UF seriam necessários para atender à capacidade total máxima do sistema de 15,0 MGD, o que ainda deixava espaço para expansão.
Os módulos de UF da Toray foram selecionados para um teste piloto de dezembro de 2015 a janeiro de 2016 para confirmar que os módulos de UF poderiam atender às condições de projeto da planta em escala real e aos requisitos de água potável com base nas diretrizes da Comissão de Qualidade Ambiental do Texas (TCEQ).
O estudo piloto foi conduzido em duas fases na qual uma unidade de osmose reversa imitaria o projeto em escala real e estudaria como a UF, como um pré-tratamento para o sistema de osmose reversa, afetaria o desempenho. A Fase 1 do estudo mediu o desempenho das membranas de UF e se elas poderiam atender aos objetivos do projeto, enquanto a Fase 2 avaliou os desempenhos de UF e OR. A Tabela 2 mostra os resultados do piloto da Fase 1.
TABELA
O piloto bem-sucedido confirmou as projeções do dimensionamento, e a concessionária/consultor selecionou a WesTech Engineering (www.westech-inc.com) como OEM usando os módulos de UF da Toray para o retrofit.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este estudo ilustra os principais fatores chave para saber se um retrofit é ou não a melhor opção para uma planta examinar os prós e contras de manter um sistema proprietário versus implementar um sistema não proprietário à medida que observamos a mudança do mercado para o último (Berryhill. 2016). Esses casos ajudam a impulsionar a melhoria das tecnologias de membrana e atender às necessidades do cliente, oferecendo opções flexíveis que trazem benefícios a longo prazo.
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REFERÊNCIAS
Berryhill, Josué. “Solução de problemas e substituição de membranas no Sistema de Tratamento e Água de Superfície da Agência Regional de Serviços Públicos de Brazos.” Workshop da Associação de Membrana Centro-Sul, Broken Arrow, Oklahoma. Abril de 2018.
Nay, Jason. Linton, Libbie. Richard, Alain. Berryhill, Josué. “Retrofit e expansão de um sistema UF de 10 MGD em Granbury, Texas.” Conferência de Tecnologia de Membranas AMTA/AWWA, Long Beach, Califórnia. Fevereiro de 2017.
Fonte: TORAY
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