Redução de Carbono Orgânico Total (TOC) no tratamento de água

TOC é a sigla em inglês para a abreviação de Total Organic Carbon, que dentro do tratamento de água se refere à quantidade total de carbono orgânico encontrado na água.

A redução do carbono orgânico total (TOC) na água é crítica em aplicações como microeletrônica e semicondutores, farmacêutica, alimentos e bebidas, e processamento de águas residuais, para garantir uma água ultrapura.

Os riscos de não reduzir o TOC em água purificada

A falta de um padrão elevado de pureza consistente da água nas aplicações mencionadas acima pode ter consequências significativas. Para atender a estas exigências de alta qualidade da água, uma parte importante do processo é analisar a quantidade total de carbono orgânico encontrado na água.

Isto é, por exemplo, típico em processos de produção de alimentos e bebidas, onde a água ultrapura tem um impacto vital na vida útil e na qualidade geral dos produtos. Nesses ambientes, mesmo o menor dos contaminantes pode ter um impacto negativo importante, levando a perdas econômicas significativas. Isto faz com que seja uma necessidade ter disponibilidade contínua de água de alta qualidade, para garantir a confiabilidade consistente do produto. Desta forma, torna-se essencial medir a quantidade de carbono orgânico total encontrada na água nestas aplicações, para avaliar se a água é segura para uso.

Outro exemplo é a indústria farmacêutica, que possui requisitos excepcionalmente altos para saneamento, tornando necessário garantir uma fonte confiável e consistente de água ultrapura.

Isto exige soluções que possam efetivamente garantir a redução de TOC – um problema que pode ser resolvido através da utilização da tecnologia UV.

“Diferentemente da Europa, as indústrias eletrônica e de semicondutores desempenham um papel importante no desenvolvimento econômico da ASEAN. Os clientes de tais indústrias sempre exigem água ultra-purificada (UPW) para facilitar a produção de seus valiosos produtos. A tecnologia UV é necessária não apenas para uma desinfecção eficaz, mas também para a remoção de TOC. A ULTRAAQUA tornou-se rapidamente reconhecida no mercado asiático como um fabricante competitivo de soluções eficazes de remoção de TOC em relação ao custo do ciclo de vida”.

Wachira Pintong, Nam Solutions and Technologies Co., LTD.

Redução do carbono orgânico total (TOC) na água

A redução do TOC na água requer o uso de um nível de energia UV mais alto, que é criado no comprimento de onda de 185nm. Os sistemas de redução de TOC da ULTRAAQUA utilizam lâmpadas UV que emitem luz neste comprimento de onda, com energia luminosa que promove a formação de OH-radicais a partir da fotólise da água. Os OH-radicais reagem com a matéria orgânica na água levando à oxidação em CO2 (dióxido de carbono) e H2O (água), resultando efetivamente na remoção de TOC.

Estes reatores UV TOC são otimizados através de um processo químico combinado e uma abordagem de modelagem CFD, atingindo padrões líderes da indústria. Veja a série de sistemas TOC UV clicando aqui.

Para maior eficiência, os sistemas ULTRAAQUA UV TOC podem ser combinados com a adição de outros oxidantes, tais como peróxido de hidrogênio e ozônio.

Como atingir o nível desejado de redução de TOC

Medindo o carbono orgânico total encontrado em uma amostra específica de água e comparando-o com as melhorias desejadas nos níveis de TOC a serem feitas, somos capazes de encontrar o sistema UV ideal para atingir os níveis desejados de redução.

Envio da amostra de água TOC para o laboratório ULTRAAQUA

Primeiramente, precisaremos receber uma amostra de água TOC para que nossos técnicos de laboratório possam analisar. A amostra de água é cuidadosamente manipulada por nossos especialistas durante todo o processo de teste.

Se forem utilizados contêineres plásticos para o transporte, eles devem ser feitos de material PEAD (polietileno de alta densidade) e mantidos o mais frio possível durante o armazenamento e transporte. Sugerimos também que seja feita uma análise TOC da água amostrada antes do embarque, para avaliar quaisquer alterações antes dos testes de laboratório.

Os métodos analíticos para análise TOC

Em nosso laboratório, utilizamos dois instrumentos analíticos diferentes para medir o carbono orgânico total nas amostras de água. Eles se baseiam nos seguintes princípios:

Instrumento #1

O primeiro instrumento se baseia na oxidação química úmida por UV-persulfato com detecção de condutividade. A oxidação química úmida com luz UV e persulfato é especialmente usada com água purificada e aplicações de água ultrapura, amplamente difundida e aceita como “o padrão”. O carbono orgânico é oxidado em CO2 pelo persulfato na presença de luz UV através da geração de radicais OH.

O CO2 produzido é separado do fluxo líquido por uma membrana que permite a passagem específica de CO2 para água de alta pureza, onde é medida uma mudança na condutividade e relacionada com o CO2 que passa pela membrana. O método de oxidação química UV-persulfato oferece manutenção relativamente baixa, método de alta sensibilidade para uma ampla gama de aplicações devido à grande faixa operacional de menos de 1 parte por bilhão (ppb) a mais de 100 partes por milhão (ppm) com alta precisão.

Instrumento #2

O segundo instrumento depende da decomposição térmica com detecção de NDIR. Com a medição de TOC usando a decomposição térmica, a matéria orgânica é oxidada em dióxido de carbono usando temperaturas muito altas (650-950°C) e um catalisador. Desta forma, os componentes não dissolvidos (sólidos em suspensão ou resíduos de desgaste) também são completamente decompostos.

Este é um método comum, particularmente com uma alta carga de TOC (por exemplo, esgoto municipal). A identificação é feita usando um detector infravermelho não dispersivo onde o CO2 produzido é varrido para dentro do detector por um gás portador livre de CO2.

Se você estiver interessado em saber mais sobre como podemos ajudar com a remoção de TOC, você é sempre bem-vindo a contatar nossos engenheiros de vendas no endereço sales@ultraaqua.com.