25 soluções comuns para problemas na tecnologia de membranas de osmose reversa (Parte 1)

21/06/2024

Em geral, quando o fluxo padronizado diminui entre 10% e 15%, ou a taxa de dessalinização do sistema diminui entre 10% e 15%, ou a pressão de operação e a diferença de pressão entre as seções aumentam entre 10% e 15%, o sistema de osmose reversa deve ser limpo. A frequência de limpeza está diretamente relacionada ao grau de pré-tratamento do sistema. Quando o SDI15 for inferior a 3, a frequência de limpeza pode ser de 4 vezes ao ano; quando o SDI15 estiver próximo de 5, a frequência de limpeza pode precisar ser dobrada, mas isso depende da situação específica de cada local do projeto.

1. Com que frequência o sistema de osmose reversa deve ser limpo?

2. O que é SDI?

A técnica mais eficaz para avaliar a poluição coloidal na entrada de sistemas de osmose reversa/nanofiltração (OR/NF) é atualmente a medição do índice de densidade de sedimentação (IDS) da água de entrada, um parâmetro importante que deve ser determinado antes do projeto de OR. Durante a operação do sistema de OR/NF, medições regulares devem ser realizadas (2 a 3 vezes ao dia para águas superficiais). A norma ASTM D4189-82 especifica o padrão para este teste. O requisito para a água de entrada do sistema de membranas é que o valor de IDS15 seja ≤ 5. Tecnologias eficazes para reduzir o IDS no pré-tratamento incluem filtros multimídia, ultrafiltração, microfiltração, etc. A adição de um dielétrico polimérico antes da filtração pode, por vezes, melhorar a filtração física mencionada e reduzir o valor do IDS.

3. Para o fluxo de entrada geral, deve-se utilizar o processo de osmose reversa ou o processo de troca iônica?

Em muitas condições de entrada de água, o uso de resina de troca iônica ou osmose reversa é tecnicamente viável, e a escolha do processo deve ser determinada por uma comparação econômica. Geralmente, quanto maior o teor de sal, mais econômica é a osmose reversa, enquanto quanto menor o teor de sal, mais econômica é a troca iônica. Devido ao uso generalizado da tecnologia de osmose reversa, a combinação de osmose reversa + troca iônica, ou osmose reversa em múltiplos estágios, ou ainda osmose reversa + outras tecnologias de dessalinização profunda, tornou-se uma tecnologia reconhecida e uma solução de tratamento de água mais economicamente viável. Para mais informações, consulte um representante de uma empresa de engenharia de tratamento de água. Quantos anos os componentes da membrana de osmose reversa podem ser usados em geral? A vida útil de uma membrana depende de sua estabilidade química, da estabilidade física de seus componentes, da lavabilidade, da fonte de água de entrada, do pré-tratamento, da frequência de limpeza e do nível de gerenciamento operacional. De acordo com a análise econômica, geralmente é superior a 5 anos.

Em geral, quantos anos os componentes da membrana de osmose reversa podem ser usados?

A vida útil de uma membrana depende de sua estabilidade química, estabilidade física dos componentes, lavabilidade, fonte de água de entrada, pré-tratamento, frequência de limpeza e nível de gestão operacional. De acordo com análises econômicas, geralmente é superior a 5 anos.

4. Qual a diferença entre osmose reversa e nanofiltração?

A nanofiltração é uma tecnologia de separação de líquidos por membrana que se situa entre a osmose reversa e a ultrafiltração. A osmose reversa consegue remover solutos com peso molecular inferior a 0,0001 micrômetros, enquanto a nanofiltração remove solutos com peso molecular em torno de 0,001 micrômetros. A nanofiltração é essencialmente um tipo de osmose reversa de baixa pressão, utilizada em situações onde a pureza da água tratada não é uma exigência rigorosa. A nanofiltração é adequada para o tratamento de água de poço e água superficial. É indicada para sistemas de tratamento de água que não requerem altas taxas de dessalinização como a osmose reversa, mas que possuem alta capacidade de remoção de componentes de dureza, sendo por vezes denominada "membranas de amaciamento". Os sistemas de nanofiltração operam em baixa pressão e consomem menos energia do que os sistemas de osmose reversa correspondentes.

5. Qual é a capacidade de separação da tecnologia de membranas?

A osmose reversa é atualmente a tecnologia de filtração de líquidos mais precisa. As membranas de osmose reversa retêm moléculas inorgânicas, como sais solúveis e substâncias orgânicas com peso molecular superior a 100. Por outro lado, as moléculas de água podem passar livremente pelas membranas de osmose reversa, e a taxa típica de remoção de sais solúveis é superior a 95-99%. A pressão de operação varia de 7 bar (100 psi) para água salobra a 69 bar (1000 psi) para água do mar. A nanofiltração pode remover impurezas em partículas de 1 nm (10 Å) e matéria orgânica com peso molecular superior a 200-400. A taxa de remoção de sólidos solúveis é de 20-98%. A taxa de remoção de sais contendo ânions monovalentes (como NaCl ou CaCl₂) é de 20-80%, enquanto sais contendo ânions divalentes (como MgSO₄) apresentam uma taxa de remoção mais alta, de 90-98%. A ultrafiltração tem um efeito de separação sobre macromoléculas maiores que 100-1000 angstroms (0,01-0,1 micrômetros). Todos os sais solúveis e pequenas moléculas podem atravessar as membranas de ultrafiltração, e as substâncias que podem ser removidas incluem coloides, proteínas, microrganismos e matéria orgânica macromolecular. A massa molecular de retenção da maioria das membranas de ultrafiltração varia de 1000 a 100000. A faixa de remoção de partículas por microfiltração é de cerca de 0,1-1 micrômetro. Geralmente, sólidos em suspensão e coloides de partículas grandes podem ser interceptados, formando moléculas grandes e sais solúveis.