A tecnologia de osmose reversa é a mais avançada entre todas as tecnologias de produção de água dominadas atualmente pela humanidade, e sua pureza atinge quase 100%. O elemento de osmose reversa é utilizado para melhorar a pureza da água e remover impurezas e sais presentes nela.
Ao utilizar membranas de osmose reversa para tratar água bruta, a taxa de recuperação do sistema de membranas, como um importante índice de desempenho, geralmente recebe grande atenção. Uma alta taxa de recuperação significa uma forte capacidade de produção de água. Então, quanto maior a taxa de recuperação do sistema de membrana de osmose reversa, melhor?
1. Qual é a taxa de recuperação do sistema de membrana de osmose reversa?
A taxa de recuperação refere-se à porcentagem da água de entrada no sistema de membranas que é convertida em água purificada ou permeado, sendo determinada pela qualidade da água de entrada antes do tratamento e pelas necessidades hídricas. A taxa de recuperação do sistema é afetada por diversos fatores, como a qualidade da água de alimentação, o número e a disposição dos elementos de membrana. Em dispositivos de osmose reversa de pequena escala, que possuem um número reduzido de elementos de membrana e um processo de alimentação de água curto, a taxa de recuperação geralmente é baixa. Já em dispositivos com um grande número de elementos de membrana e um processo de alimentação de água longo, a taxa de recuperação real do sistema geralmente ultrapassa 75%, podendo chegar a 90% em alguns casos.
2. Algoritmo da taxa de recuperação do sistema de membrana de osmose reversa
A taxa de recuperação de um elemento de membrana de osmose reversa convencional de ramificação única varia de acordo com a qualidade da água de entrada, geralmente entre 12% e 50%. A taxa de recuperação de sistemas de membrana de osmose reversa convencionais também varia de 30% a 90%, dependendo da escala do sistema e da qualidade da água bruta.
A fórmula para o cálculo da taxa de recuperação é a seguinte:
R%=Fp/Ff×100%
Na fórmula: Ff ---- taxa de fluxo de água de entrada da membrana de osmose reversa (sistema) (m³/h)
Fp ---- Vazão de água da membrana de osmose reversa (sistema) (m³/h)
R ---- Taxa de recuperação da membrana de osmose reversa (sistema)
3. A taxa de recuperação do sistema de membrana de osmose reversa é a mais alta possível?
Em alguns casos, uma alta taxa de recuperação do sistema também é necessária para pequenos dispositivos de osmose reversa, a fim de evitar o desperdício de recursos hídricos. Nesses casos, ao projetar dispositivos de osmose reversa, diferentes medidas precisam ser adotadas. O método mais comum é utilizar a circulação parcial da água concentrada, ou seja, apenas parte da água concentrada do dispositivo de osmose reversa é descartada, e a parte restante é recirculada para a entrada da bomba de alimentação. Dessa forma, é possível garantir que a superfície do elemento de membrana mantenha uma certa vazão horizontal, além de atingir a taxa de recuperação do sistema exigida pelo usuário. Não é possível ajustar diretamente as válvulas de entrada e saída de água de alimentação/água concentrada para aumentar a taxa de recuperação do sistema. Se isso for feito, a taxa de contaminação dos elementos de membrana aumentará, levando a sérias consequências.
Embora quanto maior a taxa de recuperação do sistema, menor a concentração da água descarregada, uma taxa de recuperação excessivamente alta causará os seguintes problemas.
①A taxa de dessalinização da água produzida diminui, resultando em má qualidade da água.
② O aumento da taxa de recuperação do sistema aumentará a diferença de concentração em ambos os lados da membrana de osmose reversa, resultando em um aumento no teor de sal da água produzida.
③ O aumento na taxa de recuperação também levará a uma diminuição na pressão motriz líquida do sistema, o que, por sua vez, resultará em uma redução na produção de água. Para manter a mesma produção de água, a pressão operacional do sistema deverá ser aumentada, o que acarretará um aumento nos custos operacionais.
Geralmente, a taxa de recuperação em sistemas de dessalinização de água salobra é controlada em torno de 75%, ou seja, a água é concentrada quatro vezes. Quando o teor de sal da água bruta é baixo, por vezes pode-se utilizar uma taxa de 80%. Uma taxa de recuperação mais baixa também é utilizada para prevenir incrustações.
Portanto, a taxa de recuperação deve ser definida de acordo com as condições do sistema de osmose reversa, e não necessariamente considerando que quanto maior, melhor.
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Data da publicação: 29/10/2020