Bromo na água: brometo, tratamento e recuperação

Na água, o bromo está geralmente presente sob a forma de iões brometo dissolvidos (Br−), e não como bromo elementar (Br2). As águas naturais e as salmouras industriais podem apresentar concentrações de brometo muito diferentes. Esta distinção é importante porque o brometo pode transformar-se durante a desinfeção e também pode ser recuperado de salmouras concentradas.

Ocorrência · Formas químicas · Remoção e tratamento · Concentração e recuperação

Ocorrência de brometo em águas naturais e industriais

O brometo ocorre naturalmente em águas doces, águas subterrâneas, água do mar, lagos salinos e salmouras geológicas profundas. Segundo a Organização Mundial da Saúde, as concentrações típicas em água doce vão de vestígios até cerca de 0,5 mg/L, enquanto a água do mar contém normalmente cerca de 65 mg/L, podendo ultrapassar 80 mg/L em algumas regiões. Os aquíferos costeiros afetados pela intrusão de água do mar e as bacias salinas podem apresentar concentrações superiores às das águas doces do interior. A água produzida em campos de petróleo e gás e outras salmouras de formação podem ser especialmente salinas e apresentar composição variável.

As fontes industriais incluem salmouras de alimentação ricas em brometo utilizadas na produção de bromo, fluidos de completação de poços petrolíferos, como as salmouras de brometo de cálcio, e águas de processo em que se utilizam sais de brometo ou biocidas à base de bromo. Estas correntes não devem ser consideradas equivalentes: uma água de origem diluída, um concentrado de água do mar e uma salmoura densa de completação exigem análises e objetivos de processo diferentes.

Bromo, brometo e bromato são constituintes diferentes da água

O bromo elementar (Br2) reage na água formando ácido hipobromoso e brometo; a valores de pH mais elevados, o hipobromito torna-se mais importante. O brometo (Br−) é o anião dissolvido estável presente na maioria das águas naturais. O bromato (BrO3−) é uma espécie oxidada que pode formar-se durante a ozonização ou outros processos de oxidação, em condições adequadas. Podem formar-se subprodutos orgânicos bromados da desinfeção quando espécies reativas derivadas do brometo reagem com a matéria orgânica natural.

Os resultados analíticos e os objetivos do tratamento devem identificar a espécie medida. A concentração de brometo não equivale à concentração de desinfetante ativo à base de bromo nem à de bromato.

Remoção e controlo do brometo no tratamento de água

Quando o brometo constitui uma preocupação no tratamento — muitas vezes por poder contribuir para a formação de subprodutos bromados da desinfeção —, as opções possíveis incluem a troca aniónica seletiva para brometo, a osmose inversa e a eletrodiálise ou eletrodiálise reversível. O desempenho depende da composição da água de alimentação, de aniões concorrentes como o cloreto e o sulfato, da recuperação do processo e da concentração pretendida. A clarificação e a filtração convencionais, por si só, geralmente não removem de forma fiável o brometo dissolvido. Ensaios laboratoriais ou à escala piloto com água representativa podem ajudar a comparar as opções.

A estratégia de desinfeção também é importante. A ozonização pode converter brometo em bromato, enquanto a desinfeção à base de cloro, na presença de matéria orgânica natural, pode produzir subprodutos bromados ou de halogéneos mistos. As alterações no tratamento devem manter a barreira de segurança microbiológica necessária e, ao mesmo tempo, controlar os subprodutos. O valor de referência provisório da OMS de 10 µg/L aplica-se ao bromato, não ao brometo.

A osmose inversa e a eletrodiálise transferem os iões dissolvidos para uma corrente de concentrado, em vez de os destruir. Por isso, o concentrado necessita de uma via adequada de reutilização, recuperação ou eliminação. O tratamento de brometo e o de bromato são distintos: não se deve presumir que um processo selecionado para o brometo controle o bromato com igual eficácia.

Concentração e recuperação a partir de salmouras ricas em brometo

A recuperação industrial de bromo a partir de salmouras concentradas pode converter iões brometo em bromo elementar mediante um oxidante controlado, seguida de arrastamento com ar ou vapor e de absorção ou condensação. Trata-se de um processo industrial especializado, não de uma etapa geral de tratamento de água potável; envolve produtos químicos corrosivos e bromo volátil, exigindo sistemas de contenção e controlos de processo concebidos especificamente para esse fim.

A osmose inversa, a eletrodiálise e a evaporação térmica podem concentrar sais dissolvidos, mas, por si só, não recuperam seletivamente o brometo. Como muitos sais de brometo são altamente solúveis, o brometo pode permanecer na água-mãe (salmoura residual) enquanto cristalizam sais menos solúveis. A sequência efetiva depende da temperatura e da composição completa da salmoura.

Para mais informações sobre os sais de brometo comuns, a sua ocorrência, solubilidade e opções de tratamento, consulte sais comuns de bromo na água.

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Última revisão: pela Lenntech.

Fontes e leituras adicionais