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Dosagem Anti-incrustação vs. Descalcificação por Troca Iónica

PROCESSO

Com o aumento da utilização de processo de filtragem por membrana, os problemas de formação de depósitos a resultar em entupimento de membranas também têm vindo a aumentar, impactando gravemente o desempenho dos sistemas de filtragem - sobretudo em membranas de Nanofiltragem NF e Osmose Inversa OI.

Embora ambos os métodos sejam eficazes como pré-tratamentos de um sistema de membranas, a decisão resume-se ao tamanho do sistema. Para sistemas mais pequenos com taxa de abastecimento até 20 gpm, poderá ser difícil injetar pequenas doses de 3-5 ppm de anti-incrustantes na corrente de fornecimento. Se for injetado anti-incrustante num abastecimento de 20 gpm a uma taxa de 4 ppm, a quantidade de uma solução normal de anti-incrustante necessária por 24 horas de funcionamento é de cerca de 0,11 galões. Ao diluir o anti-incrustante a 9:1, a taxa de injeção passa a 1,1 galões por 24 horas. Durante o mesmo período, dependendo do nível de dureza do abastecimento, um descalcificador por troca iónica pode precisar de cerca de 75 lbs (34 kg) de sal para regenerar (5 grãos/galão, ou 85 ppm de dureza total). Poderá ser possível considerar um sistema deste tamanho (taxa de abastecimento de 20 gpm, 10 gpg de dureza) como o ponto crítico entre um descalcificador de troca iónica e a injeção de anti-incrustante. À medida que aumentam os sistemas, utiliza-se mais sal e mais anti-incrustante. Contudo, o custo do equipamento mantém-se sensivelmente o mesmo para o caso da injeção de anti-incrustante e aumenta para os descalcificadores. No exemplo acima, um operador usa 75 lbs. de sal ou 0,11 galões de anti-incrustante para controlar as incrustações. Geralmente, os químicos anti-incrustantes são menos dispendiosos que o sal. De um modo geral, os sistemas de esgotos sanitários e séticos não apreciam o cloreto de sódio que os descalcificadores emitem, pois isso pode ter um impacto negativo nos tratamentos biológicos que são muitas vezes empregues. Uma solução para este problema seria substituí-lo por potássio, apesar de ser mais caro que o cloreto de sódio.  

Adicionalmente, outra grande preocupação relaciona-se com os constituintes a controlar. Se a incrustação devido à dureza da água não for o único problema (p.e. silica, baixo nível de metais dissolvidos), então claro que o anti-incrustante/anti-entupimento pode proporcionar um controlo mais amplo ou mais direcionado. Além disso, os descalcificadores requerem manutenção e conservação para garantir que não abrigam crescimentos biológicos.

softerner vs antiscalant - image1  softener vs antiscalant - image2

Descalcificadores de água:
A água que contém elevados níveis de cálcio e magnésio é chamada de "água dura” pois o cálcio e o magnésio podem combinar-se com outros iões e deixar uma incrustação dura nas superfícies por onde passa.

Um descalcificador de água por troca iónica pode reduzir ou eliminar os problemas de dureza e atuar como um bom pré-tratamento para sistemas de OI de água de torneira.

A Troca Iónica envolve a remoção de iões que geram a dureza da água, como os de Cálcio e Magnésio, e a substituição destes por iões que não provocam dureza. Este processo é reversível e usa uma resina sintética como meio de realização da troca. 

Quando a resina fica saturada com os iões indesejados (a resina tem uma maior afinidade com estes iões, como cálcio, magnésio e outros catiões), é regenerada sendo lavada com uma solução do ião desejado, que neste caso será NaCl.

 

Sistemas de dosagem anti-incrustante e anti-entupimento:

Os sistemas de membrana de OI/NF que usam anti-incrustante evitam incrustações minerais e podem assim funcionar durante períodos mais alargados de tempo entre limpezas de membranas. Além disso, os anti-incrustantes permitem ainda aos sistemas de membrana de OI extrair muito mais água pura de cada galão de água de abastecimento do que seria normalmente possível. Tem também um controlo de incrustação de valores de saturação até 100x ou superior.

Os anti-incrustantes podem ser usados para controlar incrustações de carbonato, sulfato e fluoreto de cálcio.

Há geralmente três tipos diferentes de inibidores de incrustação: hexametafosfato de sódio (SHMP), ácido fosfónico e poliacrilatos. Estes químicos funcionam através de um ou mais mecanismos de relação próxima, que interferem ou interrompem as fases de crescimento de cristais.

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Conclusão: 

O controlo de incrustação evoluiu ao longo dos anos desde a utilização de injeção de ácidos até ao uso de anti-incrustantes. Embora possam haver poupanças significativas quando os anti-incrustantes são usados em vez das estações de descalcificação de água, deve ter-se algum cuidado na seleção do anti-incrustante apropriado que possa reduzir o risco de incrustações sem afetar a eficiência global da unidade.

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Com isistemas de osmose inversa e nanofiltragem, o ideal é sempre evitar o entupimento das suas membranas. Quando as membranas OI/NF ficam incrustadas, a taxa de fluxo diminui e a bomba pode entrar em sobrecarga. Há duas formas de prevenir a incrustação do seu sistema de osmose inversa.

1)      Água macia ou um descalcificador

2)      Sistema anti-incrustação

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Vantagens:

  1. Reduzem a dureza da água para menos de 1 grão por galão (GPG)
  2. Não são necessários químicos
  3. Pode remover vestígios de ferro e manganésio
  4. Melhor alternativa para sistemas mais pequenos

 

Vantagens:

  1. Sem necessidade de sal
  2. São eficazes contra sílica SiO2, ferro, manganésio, carbonatos, sulfatos e outros
  3. Requerem menos espaço
  1. Prolongam a vida útil das membranas de OI ou NF
  2. Funcionam com até 150 grãos de dureza
  3. Menos custos operacionais que os descalcificadores 

Desvantagens:

  1. Elevado custo de capital
  2. Água perdida na regeneração
  3. Os sistemas de esgotos séticos e sanitários não apreciam o cloreto de sódio
  4. Requerem elevados volumes de água para lavagem invertida e regeneração
  5. Custo incremental de bombeamento (custos elétricos) devido a perda de pressão
  1. Sacos pesados de sal (NaCl)
  2. Elevados custos operacionais e de mão-de-obra
  3. Não recomendados quando o TDS da água é superior a 2500ppm

Desvantagens:

  1. A diluição rigorosa é crítica
  2. A taxa de injeção rigorosa é crítica
  3. Requrem armazenamento químico
  1. Requerem manuseamento de químicos

 

 

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COMENTÁRIOS
(1 Comentários) Escrever uma resenha
  • 5
    Obrigado pela leitura

    Posted by Mike H. on Apr 12th 2018

    Este site tem muitas informações boas

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