Água industrial de reúso é aquela produzida a partir dos efluentes industriais dos vários processos produtivos, de áreas administrativas e de outros setores ou mesmo de efluentes ou esgotos externos tratados e reutilizados nas unidades industriais. A quantidade e a qualidade da água industrial de reúso dependem diretamente de uma série de fatores, que podem incluir:
• O tipo do processo industrial que gera o efluente, como: lavagem de equipamentos, lavagem de pisos e pátios, descargas de equipamentos, rejeitos dos processos de filtração, centrifugações e prensagens, e purgas de caldeiras e torres de resfriamento;
• O número de vezes que a água tenha sido reutilizada, uma vez que isto pode aumentar ou diminuir os níveis de concentração de contaminantes;
• As características dos produtos e superfícies em contato com a água. Deve-se considerar a compatibilidade dos materiais construtivos dos equipamentos que estarão em contato com a água de reúso, bem como os produtos que também terão contato com ela;
• As reações que ocorrem durante o processo industrial. Em função dos contaminantes presentes na água de reúso, reações físico-químicas podem ocorrer no processo;
• Aditivos como biocidas, dispersolubilizantes e corretores de pH, que são utilizados para condicionamento das características da água de reúso;
• A temperatura da água, que pode ser um fator determinante em alguns processos que utilizam água de reúso como fluido de resfriamento.
Os projetos de reúso industrial de água podem ser implementados em várias situações, a depender de cada caso. As situações mais comuns de implementações são:
• Quando a empresa está sujeita a riscos de escassez hídrica;
• Quando o custo da água utilizada pela empresa é elevado a ponto de justificar um projeto de reúso;
• Quando a análise de viabilidade técnica e econômica do projeto é positiva;
• Quando, em sua política ambiental, a empresa preveja a reutilização desse recurso.
Orienta-se que todo projeto de reúso industrial de água seja precedido de uma análise de viabilidade técnica e econômica, além de incluir a avaliação de risco de escassez hídrica.
É muito importante que a avaliação dos riscos de utilização de água de reúso seja feita em conjunto com todos os usuários, uma vez que todos influenciam no consumo. No momento em que um dos usuários modifica seu perfil de consumo, ações individuais tendem a perder sua eficiência.
A princípio, todo e qualquer efluente pode ser reusado, estando a limitação na qualidade da água exigida para o uso industrial pretendido e nos investimentos necessários para que se possa atingir essa qualidade.

1. Seleção da membrana
Após a obtenção das propriedades da água de alimentação, seleciona-se uma membrana capaz de fornecer um permeado com propriedades físico-químicas dentro dos padrões estabelecidos no Art. 16 da Portaria N.° 518, de 25 de março de 2004, do Ministério da Saúde, de acordo com a tabela 1.

Para a simulação dos dados de entrada e saída da membrana foi utilizado o software ROSA (http://client.dow.com/ROSARegistration) 6.1, da FILMTEC, pelo que é possível a partir da determinação da configuração do sistema, obter dados de processo na entrada e saída do sistema.
Os principais dados de entrada considerados foram a vazão e pressão de alimentação do sistema a uma faixa admissível pela membrana, e o resultado atingido dentro dos padrões definidos anteriormente. Esses dados foram utilizados também para seleção da bomba e verificação do fenômeno de polarização concentrada da membrana.

A configuração do sistema com 01 estágio e 01 passagem foi selecionada para manter as características compactas do sistema. A membrana SW30-4021 foi escolhida, pois apresenta características específicas para dessalinização da água do mar, como demonstrado na tabela 2, abaixo:

1.1 Determinação da vazão de alimentação
Para determinação da vazão mínima de água de alimentação foi considerado o fenômeno da polarização concentrada, que é a camada limite de altas concentrações iônicas formada na superfície da membrana, onde para evitar a ocorrência é necessária uma vazão mínima no rejeito.
Ao atingir a vazão mínima no rejeito que indique o escoamento turbulento (Reynolds>6000) e se evitar a precipitação de Fouling e aumentar a rejeição iônica, é gerado um fluxo cruzado que reduz a polarização concentrada.

Quando a velocidade do escoamento é baixa ocorre a tendência de entupimento na superfície da membrana em função de partículas inorgânicas, orgânicas e microbiológicas. Com isso aumenta o diferencial de pressão necessário e a porcentagem de rejeição de sais poderá diminuir. Para determinar o número de Reynolds foi utilizada a equação 1:

Considerou-se o diâmetro da membrana d= 508 mm para encontrar a velocidade do fluido (V) na região da membrana.
A viscosidade cinemática (ν) foi encontrada de acordo com a relação da viscosidade dinâmica (?) e a densidade da água do mar (?), valores conforme White4 (2002), como mostrado na equação 2:

A velocidade (V) foi determinada através da vazão de alimentação adotada para atingir a retirada de sais dissolvidos necessária do sistema. Para observar o rendimento do sistema compacto de osmose reversa foi realizado um estudo da água recuperada em função do percentual de vazão.

Outro parâmetro necessário no cálculo do rendimento do sistema compacto de osmose reversa foi à identificação da rejeição de sais, por meio da condição de alimentação (SDT - índice de densidade de sedimento = 22710,4 mg/l) e condição do permeado (SDT = 244,79 mg/l). A condição de alimentação e do permeado são baseados nos valores de entrada e saída dos sais dissolvidos totais.

A figura 3 mostra o resumo dos valores obtidos no sistema de osmose reversa.

Comercialmente a recuperação de água do mar tem o valor médio de 10%, conforme dados obtidos do folder da empresa Veolia.
Com a vazão de alimentação determinada foi aplicada a equação abaixo:

Onde foi utilizado o valor da área A = 8,107x10^-3 m² equivalente ao diâmetro da membrana (Ø 4"), e a vazão Q = 0,600 m³/h (1,667x10^-4 m³/s) conforme determinado através dos dados da membrana.

A vazão de alimentação adotada é suficiente para alcançar a faixa para o número Reynolds para escoamento turbulento, de modo a evitar a precipitação de Fouling e aumentar a rejeição iônica na camada limite da membrana.
O total de sólidos dissolvidos do permeado SDT = 226,22 mg/l é menor SDT = 1000 mg/l apresentado na tabela 1, conforme recomenda o Art. 16 da PORTARIA N.° 518, de 25 de março de 2004, do Ministério da Saúde. A vazão do permeado Q=0,04 m³/h encontrada pode abastecer uma caixa de 1000 l em 25h, uma família de 4 pessoas consome em média 1200 l de água por dia. Deve-se considerar, porém, que este é o valor do consumo total de água, sendo o valor de consumo de água potável menor que isso

1.2 RIMA - Relatório de impacto ambiental
Após a dessalinização o equipamento elimina, como dejeto, um líquido concentrado salino. Este líquido não pode ser despejado em qualquer local, pois é poluente e pode causar sérios impactos ambientais. Seu despejo no solo provoca a esterilização do mesmo, tornando-o impróprio para a agricultura. Segregar estes resíduos em veios de água doce também provoca danos, principalmente se em grande quantidade, pois aumenta a salinidade da água atingindo a fauna e a flora locais.
Como este equipamento foi projetado para residências a beira-mar e para embarcações, este despejo pode ser feito no próprio mar pois, por suas dimensões, diluiria facilmente a solução salina sem causar impacto ao meio ambiente.

2. Aspectos do sistema de osmose reversa
O sistema analisado acima descreve o funcionamento ideal para uma máquina compacta e com capacidade de produção equivalente ao consumo de água para uso doméstico de uma família. A instalação pode ser feita em ambiente que tenha espaço livre com volume de 0,5 m³, distribuído nas dimensões de 0,5 x 1,0 x 1,0 m para o arranjo dos equipamentos necessários.

Referências bibliográfica:
FRANK M. WHITE Mecânica dos Fluidos 4ª edição, Rio de Janeiro, Editora McGRAW-HILL, 2002
http://client.dow.com/ROSARegistration acessado em 28 de outubro de 2017.
http://www.ferran.com.br/osmose-reversa-de-200-a-1600lh/ acessado em 28 de outubro de 2017
http://www.veoliawatertech.com/latam/pt/mercados/municipal/reuso/ acessado em 26 de outubro de 2017