Taxa de recuperação de osmose reversa

Fig.1, As fases básicas do esquema do processo de Osmose Reversa e os pontos de interesse para a aplicação de estratégias para melhorar a Taxa de Recuperação de RO

A taxa de recuperação de Osmose Reversa é influenciada principalmente pela qualidade da alimentação. Os contaminantes são geralmente sais inorgânicos e orgânicos que 1) aumentam a pressão osmótica (π) e 2) obstruem as membranas do sistema.

Vamos começar um pouco. A água pode ser classificada de acordo com o Total de Sólidos Dissolvidos (TDS) que contém para as seguintes categorias,

Portanto, quanto menos TDS você tiver, menos pressão aplicada será necessária para empurrar a água através dos poros das membranas RO. É por isso que a BWRO pode atingir até 70-97% de recuperação (especialmente com novas configurações de sistema) e SWRO é limitada a 35-45%. Se você aplicar muita pressão na membrana 1) você pode criar precipitação de sais supersaturados e 2) as membranas têm um limite de pressão de ruptura (85bar) que não pode ser superado.

Os ânions e cátions que compõem o TDS têm a tendência de criar incrustações minerais na superfície das membranas. Isso acontece devido a um fenômeno denominado Polarização de Concentração, que aumenta a concentração próxima à superfície da membrana em até ca. + 20% que pode levar à formação de cristais e, portanto, incrustações. Isso causa,

• ↑ Pressão diferencial (ΔP)
• ↓ Fluxo de permeado
  
• ↓ Qualidade do permeado
  

Os suspeitos usuais são sais pouco solúveis como CaCO3 (calcário), CaSO4 (Gesso) e quando temos águas superficiais, Bário, Estrôncio e Fluoretos. Também devemos levar em consideração compostos de baixa solubilidade, como a concentração de sílica.

Os orgânicos criam uma camada na parte superior das membranas (biofilme) que tem os mesmos efeitos do dimensionamento.

Alguns agentes incrustantes também podem causar danos físicos à própria membrana, diminuindo assim seu desempenho e vida útil.

A incrustação e a incrustação biológica são as razões pelas quais, antes de a água de alimentação atingir as membranas, aplicamos um pré-tratamento que muda caso a caso, mas em geral é composto por filtração de cartucho, adsorção, filtragem, ajuste de pH e produtos químicos anti-incrustantes.

Também aplicamos limpezas químicas (CIPs) que são realizadas o menos possível e são projetadas caso a caso.

A fim de superar as limitações da dessalinização, temos alguns truques na manga que podem ser categorizados como (Fig.1),

• Pré-tratamento de ração aprimorado
• Tecnologia de Membrana Avançada
• Novas configurações de fluxo
• Tecnologias de tratamento de salmoura

1) Pré-tratamento de ração aprimorado

Com as novas tecnologias de membrana, a alimentação pode se livrar dos íons problemáticos que causam incrustações. Um bom exemplo é o uso de membranas NF para o corte dos bivalentes (Ca2 +, Mg2 +, SO42-) que certamente criarão problemas para nossas membranas. Assim, podemos garantir melhor e mais permeabilidade para nosso sistema.

Outra opção é usar anti-incrustantes. Eles são aditivos químicos que criam um retardo de tempo entre o bicarbonato e a formação de cálcio e magnésio, permitindo que a água passe através da membrana antes que ocorra a incrustação. Os anti-incrustantes são produtos relativamente baratos e não têm custos adicionais.

2) Tecnologia de Membrana Avançada

Novas membranas com melhor

• Área de superfície ativa
• Limite de pressão de ruptura
• Permeabilidade
• Resistência à bioincrustação
• Diâmetro da ferida em espiral

podem aumentar a eficiência do sistema e recuperar água a uma taxa mais alta do que seus antecessores.

3) Novas configurações de sistema

A indústria apresentou novas configurações de sistema que permitem,

• Recirculação de Concentrado
• Estadiamento de Concentrado
• Estadiamento de permeado

4) Tecnologias de tratamento de salmoura

Nas últimas décadas, tem havido muito esforço para tirar o máximo de água possível do concentrado de RO (salmoura) e muitas tecnologias foram desenvolvidas levando o sistema a uma descarga de líquido mínima ou zero

Cada uma das últimas otimizações pode ajudar a otimizar o sistema e aumentar a taxa de recuperação de água. Nossos engenheiros da Lenntech podem lhe fornecer as melhores soluções que serão adequadas ao seu caso, aumentando a eficiência e diminuindo os custos. Ligue ou envie um e-mail para nós e ficaremos felizes em ajudá-lo com seu caso.