Evolução dos processos de Desmineralização:

As resinas sintéticas de troca iônica foram produzidas em escala industrial a partir de 1938, representando um grande avanço nas técnicas de tratamento de águas industriais. Inicialmente foram utilizadas para a remoção da dureza da água (sistemas conhecidos como abrandamento de água) e posteriormente para a remoção de vários tipos de sais (processo conhecido como desmineralização).

Inicialmente adotou-se, para as trocas iônicas, o fluxo co-corrente, que, hoje, pode ser considerado como processo de primeira geração. O segundo passo foi o desenvolvimento de novas técnicas que permitissem reduzir o consumo de regenerantes e uma melhoria na qualidade da água tratada. As primeiras unidades utilizando a técnica de contracorrente foram introduzidas no mercado na década de 1950.

As unidades convencionais com fluxo co-corrente ainda são utilizadas para pequenas vazões. Nestes sistemas a água a tratar atravessa o leito de resinas de cima para baixo, também o regenerante passa no mesmo sentido. A troca iônica se processa exaurindo a capacidade de troca das resinas no mesmo sentido da passagem da água. Faz-se necessário uma passagem de água no sentido inverso antes da passagem do regenerante para se expandir o leito de resinas e conseguir-se uma boa regeneração.

As unidades de segunda geração são, também, definidas como unidades contracorrente. Nestas unidades as soluções regenerantes atravessam os leitos de resina de baixo para cima, em contracorrente ao sentido de fluxo da água a ser tratada, que circula de cima para baixo. Nestas unidades, durante a regeneração, tem-se a necessidade de manter o leito de resina na posição original, por meio de ar, contra pressão de água ou outros meios, para evitar a reclassificação das resinas. A quantidade de regenerante despendido nas regenerações já se faz bem menor que no sistema de primeira geração.

Um outro passo importante foi o desenvolvimento da terceira geração de unidades, utilizando o conceito de leito fluidizado, compacto ou suspenso onde o fluxo de água a ser tratada segue de baixo para cima. Neste sistema o regenerante é injetado de cima para baixo. O vaso trocador contém dois fundos falsos, superior e inferior, cuja função é de manter a resina na posição desejada, de forma compacta.

Entre a resina ativa e o fundo falso superior é colocada uma camada de resina inerte, cuja espessura depende do diâmetro do vaso. O sistema de leito compacto aumenta o desempenho das resinas, evita o problema de fluxos hidráulicos preferenciais e diminui as perdas de carga, quando comparado com o sistema de leitos fixos.

Neste sistema não é necessário executar a operação de contra-lavagem após cada ciclo de troca iônica, porque, no final do ciclo, as camadas de resina descem em direção ao fundo falso inferior mantendo a sua configuração, isto é, descompactando-se, mas mantendo as definições de camadas granulométricas.

Assim tem-se um menor consumo de água para regeneração e também um menor consumo de regenerantes.