Redução da dureza total de águas empregando materiais nanoporosos

Abstract

A dureza da água é um problema significativo em processos industriais, uma vez que a presença de íons de cálcio (Ca²⁺) e magnésio (Mg²⁺) pode causar incrustações em tubulações, trocadores de calor e caldeiras, comprometendo a eficiência dos equipamentos e aumentando os custos de manutenção. Diversos métodos são empregados para reduzir a dureza da água, e a utilização de zeólitas tem se destacado como uma alternativa eficaz e sustentável. Neste trabalho, foram realizadas experimentações em escala laboratorial para avaliar a eficiência da zeólita sintética A na redução da dureza de amostras de água para fins industriais. Amostras sintéticas, com concentrações controladas de Ca²⁺, foram tratadas com a zeólita em diferentes condições operacionais, como tempo de contato e pH. A partir das condições otimizadas, amostras reais de águas de alimentação de caldeiras, foram tratadas. Os resultados demonstraram que a zeólita LTA apresenta elevada eficiência na redução da dureza, com valores máximos de remoção de 91,6%. Conclui-se que o uso de zeólita LTA no tratamento de águas industriais é uma solução eficiente e viável para a redução da dureza. Sua aplicação pode melhorar a eficiência de processos industriais, reduzir custos operacionais e mitigar os impactos ambientais.

Water hardness is a significant issue in industrial processes, as the presence of calcium (Ca²⁺) and magnesium (Mg²⁺) ions can lead to scaling in pipelines, heat exchangers, and boilers, thereby compromising equipment efficiency and increasing the maintenance costs. Several methods have been employed to reduce water hardness, and the use of zeolites has emerged as an effective and sustainable alternative. In this work, laboratory-scale experiments were conducted to evaluate the efficiency of synthetic zeolite A for the reduction of water hardness for industrial use. Synthetic samples, with controlled concentrations of Ca²⁺, were treated with the zeolite under different operational conditions, such as contact time and pH. Based on the optimized conditions, real samples of boiler feedwater were subsequently treated. The results demonstrated that LTA zeolite exhibits high efficiency for water hardness reduction, with maximum removal values reaching 91.6%. The use of LTA zeolite in industrial water treatment is an efficient and feasible solution for hardness reduction. Its application can enhance industrial process efficiency, reduce operational costs, and mitigate environmental impacts.