As razões para a diminuição da resistividade durante a operação de sistemas de água ultrapura EDI (eletrodeionização) estão relacionadas a fatores como qualidade da água de entrada, pressão, vazão, tensão e contaminação da água de alimentação. Abaixo estão algumas das principais causas para a queda na resistividade dos sistemas de água ultrapura EDI:
O efluente do sistema RO não atende aos padrões
Se a água de alimentação tiver alto teor de sal, recomenda-se usar um sistema RO bipolar (osmose reversa) como etapa de pré-desionização, mantendo a condutividade entre 1–3 μS/cm. Se o teor de CO2 na água de alimentação for elevado, é aconselhável utilizar uma membrana ou torre de desgaseificação para remover o CO2. Para níveis de pH que se desviam muito do neutro, o ajuste de pH deve ser usado para manter o pH da água de alimentação entre 7–8.
Problemas com o controle atual do sistema EDI
Aumentar a corrente operacional melhora a qualidade da água. No entanto, uma vez que a corrente atinge o seu máximo e continua a aumentar, o excesso de íons H e OH- gerados pela ionização da água pode causar acúmulo e bloqueio de íons, ou mesmo retrodifusão. Isso leva a uma diminuição na qualidade da água produzida.
Mudanças no pH
O alto teor de CO2 na água de alimentação do sistema EDI pode impactar negativamente a produção de água ultrapura. Se o teor de CO2 exceder 10 ppm, o sistema EDI não será capaz de produzir água de alta pureza (este é um problema crítico).
Contaminação de Ferro
A contaminação por ferro é uma das principais razões para a diminuição progressiva da resistividade nos sistemas EDI. Se tubos de aço comuns forem usados no sistema de água bruta e pré-tratamento sem proteção interna contra corrosão, o teor de ferro aumentará. Uma vez corroído, o ferro se dissolve em água principalmente como Fe(OH)2 e posteriormente oxida em Fe(OH)3. Fe(OH)2 é coloidal, enquanto Fe(OH)3 está em estado suspenso. A resina do sistema EDI tem forte afinidade com o ferro e, uma vez adsorvida, pode causar reações irreversíveis. Nos processos convencionais de troca catiônica e aniônica, a regeneração ou limpeza dos leitos de resina pode remover a maior parte do ferro. No entanto, em um sistema EDI, como não há regeneração ou limpeza, vestígios de ferro na água aderem às resinas catiônicas e aniônicas, bem como às membranas. O ferro tem forte condutividade elétrica e, antes de reagir com a resina catiônica, migra em direção à membrana aniônica sob a influência de alta corrente. Os íons de ferro puro passam facilmente pelas membranas, mas os compostos de ferro coloidal são mais difíceis de penetrar na membrana aniônica e são adsorvidos em sua superfície. Isto leva à contaminação das membranas de ânions e cátions, causando, em última análise, uma diminuição no desempenho do sistema e na qualidade da água, além de uma redução progressiva na resistividade.
Contaminação Orgânica
Se contaminantes orgânicos estiverem presentes na água de alimentação, a osmose reversa só pode remover colóides orgânicos com peso molecular superior a 200. Substâncias orgânicas com peso molecular inferior (abaixo de 200) passam para o sistema EDI. Essas substâncias de baixo peso molecular são absorvidas pelas resinas de troca catiônica e aniônica dentro dos componentes e aderem às superfícies das membranas catiônicas e aniônicas. Isto obstrui as reações de troca iônica e diminui a velocidade de penetração dos íons através das membranas, reduzindo assim o desempenho do sistema EDI e diminuindo a resistividade da água produzida.
