O tratamento da água é fundamental para sua utilização na indústria, seja para geração de vapor ou para sua utilização nos processos produtivos. Industrialmente é comum a utilização da água desmineralizada, ou seja, uma água isenta de sais minerais, pois esses componentes podem ocasionar problemas operacionais ou reações indesejadas nos produtos finais.
Independentemente da fonte natural da água, faz-se necessário seu tratamento. Em geral nas indústrias a desmineralização da água é realizada através da adição de equipamentos específicos. Os equipamentos comumente encontrados são baseados em duas tecnologias: desmineralização através de resinas de troca iônica ou desmineralização através de membranas de osmose reversa. Ambas opções apresentam benefícios operacionais e também detalhes que devem ser observados.
No sistemas de desmineralização por troca iônica são aplicados resinas poliméricas que realizam a remoção dos cátions e ânions presentes na água a partir da seletividade química que essas resinas possuem. O equipamento de troca iônica para desmineralização da água basicamente consiste na passagem da água por um leito de resina catiônica onde são removidos os cátions e posteriormente no leito de resina aniônica para remoção dos ânions. Após passagem de determinado volume de água ocorre a saturação das resinas e sua capacidade de remoção dos íons é finalizada. Nesse momento, essas resinas deverão ser reativadas/regeneradas quimicamente por meio passagem de soluções ácidas e básicas em cada leito de resina. Sendo assim, o sistema de desmineralização por troca iônica opera em regime de batelada, pois é necessário sua parada para reativação das resinas. Para garantir uma boa performance na remoção dos sais, é fundamental que o equipamento permita um bom controle operacional a fim de garantir a reativação adequada das resinas. Além disso devem ser observados alguns contaminantes ou agentes prejudiciais as resinas como oxidantes matéria orgânica óleos e graxas e metais pesados
Já no sistema de osmose reversa a desmineralização da água é realizada através da injeção da água sobre pressão dentro de um sistema de membranas que permite a retenção dos sais indesejados. Nesse processo ocorre a formação de duas correntes: uma devido à produção de água desmineralizada (permeado) e outra devido a concentração dos sais indesejados (rejeito). Sendo assim, o sistema de osmose reversa permite a produção de água constante.
Em geral, ambas tecnologias aplicadas para desmineralização da água atendem diversas situações diferentes de qualidade de água de entrada. O sistema de osmose reversa permite a dessalinização de água com elevadas concentrações de sais, já sistemas de resina de troca iônica permitem uma remoção mais seletiva dos íons presentes. Em ambos os casos é primordial análise físico-química da água de entrada para verificação da necessidade de pré-tratamento, pois a presença de sólidos suspensos, matéria orgânica coloides em geral, metais pesados e compostos oxidantes podem ocasionar redução da performance desses sistemas.
A escolha da tecnologia a ser empregada dependerá das características do processo, dos custos operacionais envolvidos e dos controles operacionais que estarão disponíveis na planta. Tanto sistemas de resina de troca iônica quanto de osmose reversa possuem um grande espectro de aplicação, em algumas situações podem concorrer entre si e outras podem complementar-se. Portanto, a análise técnica e financeira durante o projeto é fundamental para determinar qual a melhor opção de tecnologia será elegida.