Pré-tratamento de água do mar para sistemas de osmose inversa em usinas termelétrica - Xavier, Luciano Dias (UFRJ, 2019)
[PT] As usinas termelétricas demandam uma quantidade significativa de água, principalmente para os sistemas de ciclo de vapor e de resfriamento. Usinas situadas na região do Nordeste brasileiro se deparam com a situação de escassez de água doce tendo que lançar mão de fontes de água salgada ou salobra. A osmose inversa apresenta-se como uma alternativa promissora para a dessalinização da água do mar, adequando sua qualidade para uso em caldeiras e torres de resfriamento. Não há muitos estudos com a água do mar do estado do Maranhão, que apresenta características distintas de outras águas do mar. O Maranhão tem muitas variações na maré ao longo do dia. A variação da maré do Maranhão é a terceira maior do mundo, consequentemente, esta água do mar apresenta alta turbidez e carbono orgânico dissolvido. O pré-tratamento adequado do fluxo de alimentação ao sistema de osmose inversa minimiza a ocorrência de incrustações nas membranas e ajuda a manter o fluxo de permeado e garantir a vida útil da membrana. O objetivo deste trabalho é avaliar a eficiência de pré-tratamentos combinados, como coagulação-floculação, filtração de areia e microfiltração submersa associada com carvão ativado em pó, na remoção de sólidos dissolvidos totais e carbono orgânico dissolvido, com o intuito de aprimorar a qualidade da água de alimentação do processo de osmose inversa. A combinação de 40 mg/L de coagulante policloreto de alumínio e 0,489 mg/L de polímero aniônico Nalclear 8173 conseguiu reduzir a turbidez inicial de 160 NTU para 0,92 NTU (acima de 99% de remoção). O sistema convencional de clarificação com filtro de areia obteve remoção de 61% de carbono orgânico dissolvido (COD), enquanto a rota de microfiltração submersa com carvão ativado NORIT SAE SUPER garantiu 87,6% de remoção.O pré-tratamento adotado de coagulação-floculação e microfiltração submersa com carvão ativado, operando com 8 minutos de permeação e 10 segundos de retrolavagem, pressão de operação de -0,4 bar, vazão de ar de 10 l/h e concentração de carvão de 2g/l, assegurou uma água de alimentação para sistema de OI com Índice de Densidade de Sedimentos (IDS15) de 2,81 e COD de 1,57 mg/L, satisfazendo a recomendação dos fabricantes de membranas.[EN] Thermoelectricplantsrequire a significantamountofwater, especially for thesteamcycleandcooling systems. Plantslocated in theregionoftheBrazilianNortheast are facedwith a situationofshortageoffreshwaterhavingto use saltorbrackishwatersources. Reverse osmosispresentsitself as a promisingalternative for thedesalinationofseawater, adapting its quality for use in boilers andcoolingtowers. There are notmanystudieswiththeseawaterofthestateof Maranhão, whichpresentscharacteristicsdistinctfromotherseawaters. Maranhão hasmanyvariations in thetidethroughouttheday. The Maranhão tidevariationisthethirdlargest in the world, consequently, thisseawaterpresents high turbidityanddissolvedorganiccarbon. Properpre-treatmentofthefeedstreamtothe reverse osmosis system minimizes theoccurrenceofscalingonthemembranesand helps maintainpermeateflowandensuremembranelife. The objectiveofthisworkistoevaluatetheefficiencyofcombinedpre-treatments, such as coagulation-flocculation, sandfiltrationandsubmergedmicrofiltrationassociatedwithactivatedcarbonpowder, in theremovaloftotal suspendedsolidsanddissolvedorganiccarbon, in orderto improve thequalityofthefeedwaterofthe reverse osmosisprocess. The combinationof 40 mg / L ofaluminumpolychloridecoagulantand 0,489 mg / L ofNalclear 8173 anionicpolymerwasabletoreducetheinitialturbidityfrom 160 NTU to 0.92 NTU (above 99% removal). The conventionalsandfilterclarification system obtained a 61% removalofdissolvedorganiccarbon (DOC), whilethesubfilteredmicrofiltrationroutewith NORIT SAE SUPER activatedcarbonguaranteed 87.6% removal.The pre-treatmentofcoagulation-flocculationandsubmergedmicrofiltrationwithactivatedcarbono,operatingwith 8 minutes ofpermeationand 10 secondsofbackwashing, operatingpressureof -0.4 bar, airflowof 10 l / h andactivatedcarbonconcentrationof 2 g/l,ensured a feedwater for RO system withSiltDensity Index (SDI15) equalto 2.81 andDOCequalto 1.57 mg / L, satisfyingtherecommendationsofthemembranemanufacturers.