Uma usina de energia de ciclo combinado a gás natural clarifica a água do rio afluente antes da filtração, da osmose reversa e dos polidores de desmineralização de troca de íons. O local tem historicamente usado cloreto férrico como seu único coagulante para o clarificador Densator*. Mesmo sendo efetivo em remover a turbidez e em permitir a filtração segundo o ponto de ajuste de 0,2 NTU, o cloreto férrico também resultou em água de baixo pH que era rica em ferro dissolvido e em condutividade. Isso demandava o uso de soda caústica para aumentar o pH, representando um risco aos operadores. Além disso, o alto teor de ferro solúvel e de condutividade na água clarificada causaram incrustação e menores tempos de operação dos trens de osmose reversa, aumentando a frequência de limpeza no local (CIP) e o custo de operação.
Os engenheiros da Veolia colaboraram com a equipe de operação da usina tendo em vista a ideia de que a inclusão de um coagulante inorgânico à base de alumínio permitiria atender às métricas de desempenho e, ainda, reduzir a manipulação de produtos químicos perigosos. A equipe da Veolia no local conduziu amplos testes de frasco e confirmou que a inclusão do coagulante KlarAid* à base de alumínio poderia substituir o cloreto férrico e, ao mesmo tempo, atingir todos os indicadores-chaves de desempenho (KPI) e reduzir os custos operacionais.
Uma avaliação nas instalações depois do teste de frasco permitiu a validação das transferências das simulações em laboratório para uso em escala real. A figura 1 mostra que o cloreto férrico e o tratamento KlarAid da Veolia removem a turbidez da água afluente durante as avaliações de teste de frasco. O uso de KlarAid à base de alumínio permitiu diminuir a quantidade de lodo e melhorou a cor em relação ao cloreto férrico, prova de uma diminuição dos sólidos dissolvidos.
Figura 1: Teste de frasco de cloreto férrico em relação ao KlarAid
Resultado
A implementação do coagulante KlarAid permitiu que a usina de energia continuasse a respeitar a norma de qualidade de água filtrada inferior a 0,2 NTU, mas com vantagens operacionais e econômicas consideráveis:
- Redução de 80% no ferro solúvel, reduzindo a incrustação da osmose reversa (OR) (figura 2),
- Diminuição da condutividade de água de alimentação de OR, aumentando a operação e reduzindo os CIPs em mais de 40%,
- Redução do custo de produtos químicos de clarificação em US$ 240.000 por ano,
- Aumento de 50% na produtividade do filtro de gravidade, de 300.000 galões para 450.000 galões, e redução de 50% na frequência de retrolavagem do filtro, economizando cerca de 4.2 milhões de galões EUA por ano,
- ~Redução de 50% na geração de lodo,
- Eliminação da soda cáustica e do cloreto férrico, o que reduziu a manipulação de produtos químicos perigosos.
