Sistema de tratamento de água EDI — água ultrapura sem regeneração química

A EDI deve ser alimentada com permeado RO, não com água bruta ou amaciada. Os limites típicos são condutividade de 10–20 µS/cm ou menos, dióxido de carbono abaixo de cerca de 5 ppm, dureza abaixo de 1 ppm como CaCO₃, sílica abaixo de 0.5 ppm, cloro livre abaixo de 0.05 ppm e TOC abaixo de 0.5 ppm. A turbidez e o SDI devem ser baixos o suficiente para proteger a resina e as membranas. São valores indicativos: a ficha técnica do módulo e as condições de garantia prevalecem.

O dióxido de carbono é a causa mais comum de baixo desempenho da EDI. A etapa RO não retém o CO₂ gasoso, que passa para a EDI e consome corrente sem contribuir para a resistividade. Se a alcalinidade da alimentação for alta, deve-se adicionar um desgaseificador, um contator de membrana ou ajuste de pH antes do módulo. Dureza e sílica são a segunda causa comum: incrustam o lado do concentrado, elevam a perda de carga e danificam o módulo de forma permanente.

Ambos os processos podem produzir água ultrapura. Um leito misto usa um único vaso de resina catiônica e aniônica e é regenerado com ácido e soda cáustica, no local ou fora dele. Tolera uma qualidade de alimentação mais ampla e muitas vezes tem investimento inicial menor para operação pequena ou intermitente. A EDI se regenera eletricamente durante o funcionamento, evitando manuseio de produtos químicos, neutralização, resíduos de regeneração e o tempo de parada de um ciclo de regeneração.

A escolha geralmente depende da confiabilidade da alimentação e do regime de operação. A EDI é preferida para operação contínua e automatizada com alimentação RO estável; o leito misto é preferido onde a qualidade da alimentação varia, onde a planta opera de forma intermitente ou onde se exige TOC muito baixo e um leito misto de polimento é usado após a EDI.

O trem usual é composto por pré-tratamento, RO, remoção de CO₂, EDI, polimento e um tanque ou circuito de distribuição. O amaciamento ou o antincrustante protege a etapa RO; um filtro de cartucho de 5 µm protege o módulo EDI; um desgaseificador ou contator de membrana remove o CO₂ entre a etapa RO e a EDI. Instrumentos monitoram a condutividade da alimentação, a resistividade da água produto, a vazão, a pressão e a temperatura, e intertravam o módulo se a qualidade da alimentação sair dos setpoints.

A hidráulica importa tanto quanto a química da água. O módulo precisa de pressão de alimentação estável e vazão de concentrado dentro da faixa de projeto; vazão de concentrado muito baixa causa incrustação, e muito alta desperdiça água. Um circuito de recirculação mantém a vazão no módulo durante demanda baixa. A linha de água produto deve ser curta, sem trechos mortos, e o tanque de armazenamento deve ser ventilado e protegido contra contaminação transportada pelo ar.

Muitas vezes, sim, mas a etapa RO existente deve produzir permeado de baixa condutividade de forma consistente, e a carga de CO₂ deve ser tratada. Um retrofit exige espaço para o módulo, fonte de corrente contínua, dreno de concentrado, novos instrumentos e controles revisados. Se o leito misto existente estiver em bom estado, pode permanecer como reserva ou etapa de polimento final enquanto a EDI assume a carga principal, o que reduz o uso de produtos químicos sem sacrificar a redundância.

Um retrofit nem sempre se justifica. Se a planta opera apenas algumas horas por dia, se a qualidade da alimentação varia muito ou se o leito misto existente já é barato de regenerar, o retorno do investimento pode ser longo. A decisão deve comparar custos de produtos químicos e resíduos, tempo de parada, mão de obra e substituição do módulo com o custo de capital do retrofit.