O abrandador é o equipamento mais utilizado para remoção de dureza da água — seja para proteção de caldeiras, torres de resfriamento, lavandeiras industriais ou sistemas de osmose reversa.
O dimensionamento correto garante que a resina não se exaure antes da regeneração programada, evitando passagem de dureza para o sistema.
Conceitos Fundamentais
Dureza da Água
A dureza é causada pelos íons cálcio (Ca²⁺) e magnésio (Mg²⁺) dissolvidos. É expressa em:
- mg/L de CaCO₃ — padrão mais comum no Brasil
- °F (graus franceses) — 1°F = 10 mg/L de CaCO₃
- °dH (graus alemães) — 1°dH = 17,8 mg/L de CaCO₃
A ABNT NBR 12213 classifica:
| Classificação | mg/L de CaCO₃ |
|---|---|
| Mole | < 50 |
| Moderada | 50–150 |
| Dura | 150–300 |
| Muito dura | > 300 |
Capacidade de Troca da Resina
Resinas catiônicas fortes (tipo gel ou macroporosa) têm capacidade de troca de aproximadamente 50 gramas de CaCO₃ por litro de resina em condições reais de operação (eficiência de 80% da capacidade nominal de 100 g CaCO₃/L).
Passo a Passo do Dimensionamento
1. Levante os dados de entrada
- Vazão de serviço (m³/h)
- Dureza da água bruta (mg/L de CaCO₃)
- Horas de operação por dia
- Autonomia desejada (horas entre regenerações)
2. Calcule o volume de água por campanha
Volume por campanha (m³) = Vazão (m³/h) × Autonomia (h)
Exemplo: 5 m³/h × 24h = 120 m³ por campanha
3. Calcule a carga de dureza por campanha
Carga (g CaCO₃) = Volume (m³) × Dureza (mg/L) × 1000 ÷ 1000
Exemplo: 120 m³ × 200 mg/L = 24.000 g de CaCO₃
4. Calcule o volume de resina necessário
Volume resina (L) = Carga (g CaCO₃) ÷ Capacidade efetiva (g/L)
Exemplo: 24.000 ÷ 50 = 480 L de resina
5. Escolha o tanque FRP
Com o volume de resina calculado, selecione o tanque que comporta esse volume. A regra geral é que a resina ocupa 50–60% do volume total do tanque:
| Modelo | Volume total (L) | Resina estimada (L) |
|---|---|---|
| 21×62 | 307,8 | ~180 L |
| 24×72 | 471,9 | ~280 L |
| 30×72 | 711,3 | ~430 L |
| 36×72 | 1015,1 | ~610 L |
| 42×72 | 1427,8 | ~860 L |
6. Verifique a taxa de serviço
A taxa de serviço (velocidade de passagem pela resina) deve ficar entre 8 e 20 m/h:
Taxa (m/h) = Vazão (m³/h) ÷ Área do tanque (m²)
Taxa acima de 20 m/h causa má distribuição e redução da eficiência de troca.
Consumo de Sal na Regeneração
A regeneração do abrandador é feita com solução salina (NaCl) a 8–10%:
Sal (kg) = Volume resina (L) × 0,15 (média de 150 g NaCl por litro de resina)
O efluente da regeneração contém alta concentração de NaCl, CaCl₂ e MgCl₂ — verifique as exigências locais para descarte.
Abrandamento em Paralelo vs. em Série
Para operação contínua 24/7 sem interrupção para regeneração, utilize dois tanques em paralelo:
- Um tanque em serviço
- Um tanque em regeneração/standby
O controlador automático alterna entre eles com base no volume tratado ou na condutividade do efluente.