Purificação de água: Ultrafiltração para purificação de água portátil

O Exército dos EUA implantou uma nova geração de tecnologia de purificação de água durante suas operações militares: um pré-tratamento de ultrafiltração para unidade portátil de purificação de água. Neste artigo, vamos dar uma olhada na tecnologia e como ela funciona.

O Exército dos Estados Unidos está utilizando tecnologia de purificação de água por membrana de última geração para apoiar operações militares altamente móveis e missões humanitárias. A Mechanical Equipment Company Inc. (MECO), de Sugar Land, Texas, projetou um purificador de água leve (LWP) que pode ser facilmente transportado para locais remotos para produzir água potável segura a partir de quase qualquer água bruta disponível, incluindo superfícies altamente turvas água, água salobra e água do mar. Além disso, o LWP também é capaz de purificar a água contaminada com agentes de guerra nuclear, biológica e química.

O novo LWP é leve o suficiente para ser carregado por quatro soldados e simples o suficiente para dois operadores montarem e começarem a produzir água em apenas 45 minutos a partir de uma fonte de água como um rio, lago, lagoa ou oceano. Todo o sistema pode ser transportado no espaço de carga de um HMMWV e por um único transporte de um utilitário de médio porte ou helicóptero de assalto, como o UH-60 Black Hawk. No passado, os sistemas de dessalinização foram projetados para concentrações convencionais de sal na água do mar de 35.000 ppm, no entanto, no Oriente Médio, a salinidade é muito maior. É de 45.000 ppm no Golfo Pérsico, e em "poços de água" no deserto pode chegar a 60.000 ppm. A MECO testa especificamente cada LWP para verificar se atende a esse requisito de 60.000 ppm, permitindo que os sistemas tratem qualquer água, em qualquer lugar do mundo.

A unidade compacta LWP produzirá 125 galões por hora (gph) de água doce ou salobra e 75 gph de água do mar, níveis de produção suficientes para suportar unidades do tamanho de uma empresa/batalhão no campo. O número exato de pessoas que a unidade LWP pode sustentar no campo é proporcional ao cenário de consumo de água. Por exemplo, se a unidade for usada apenas para beber água, ela poderá suportar muito mais soldados do que se for usada para fins gerais, como cozinhar, limpar, tomar banho ou lavar roupas.

Evolução do tratamento portátil de água

A tecnologia de filtragem de água evoluiu significativamente desde que a MECO começou a projetar e fabricar sistemas transportáveis ​​de tratamento de água para os militares dos EUA há mais de sessenta anos. Na verdade, os sistemas originais de dessalinização térmica usados ​​pelo Corpo de Fuzileiros Navais na invasão de Iwo Jima empregavam a tecnologia patenteada de compressão de vapor da MECO.

O novo LWP combina dois tipos de filtração por membrana: membranas de ultrafiltração (UF) pré-tratam a água antes do processamento por membranas de osmose reversa (RO). Este projeto substitui a geração anterior de equipamentos portáteis de processamento de água do Exército, que pré-tratava a água de alimentação RO com filtros multimídia (MMF) e filtros de cartucho descartáveis.

O MMF e os filtros de cartucho apresentavam vários problemas. Fundamentalmente, eles só eram capazes de remover sólidos suspensos entre aproximadamente 1-5 mícrons, permitindo algum avanço de partículas e causando rápida incrustação das membranas RO.

O outro problema era que os filtros de cartucho exigiam substituição frequente, a cada meia hora em alguns casos. Esse problema se estendia além do trabalho envolvido na substituição dos filtros. Mais importante ainda, o reabastecimento contínuo de itens consumíveis pode ser um desafio logístico – e bastante perigoso – em locais remotos e em condições de combate.

Pré-tratamento UF de água de alimentação RO

O processo de membrana UF nos novos LWPs elimina a necessidade de substituir e reabastecer os filtros descartáveis. Cada sistema emprega três cartuchos de ultrafiltração ROMICON® ROMIPURE® da Koch Membrane Systems, Inc. (KMS), de Wilmington, Massachusetts, EUA.

Os cartuchos de 5 polegadas de diâmetro contêm membranas de fibra oca com um diâmetro interno de 35 mil. As membranas e o invólucro do cartucho são compostos de polissulfona, um polímero termoplástico de alta resistência conhecido por sua excelente estabilidade química sob uma ampla faixa de temperaturas.