O Que é osmose reversa?

Osmose Reversa é um tema popular na indústria de tratamento de água. Com os requisitos de energia mais baixos, algumas das taxas de recuperação mais altas e uma das melhores taxas de rejeição do mercado, não é de se admirar que as pessoas estejam interessadas em aprender mais sobre isso. Qual é a definição de osmose reversa? Como funciona? Vamos dar uma olhada no coração de um Sistema de Osmose Reversa da Pure Aquae explicar detalhadamente para você entender.

Como qualquer um pode imaginar, é o processo de osmose, mas feito ao contrário. Osmose é a passagem de água através de uma membrana protéica (como a nossa pele, ou o interior de uma célula vegetal) para equalizar a concentração de partículas dissolvidas na água. A membrana protéica permite que a água passe, mas moléculas maiores que a água (coisas como minerais, sais e bactérias) não podem. A água flui para frente e para trás até que a concentração seja igual em ambos os lados da membrana, e um equilíbrio é formado.

Vamos aplicar esse conhecimento na purificação da água. Queremos beber água de um lago ou córrego, mas ela contém uma concentração muito alta de contaminantes, como sal, minerais e bactérias, que a tornam intragável. Aplicando pressão à água à medida que passa através de uma membrana, a água pode ser forçada a afastar-se da membrana, em vez de normalmente tentar formar um equilíbrio. Este movimento contra o fluxo é de onde o "reverso" em "osmose reversa" vem. Uma bomba funciona bem para este processo. A água é forçada através da membrana, que, como um filtro de partículas super finas, bloqueia a entrada de uma grande maioria de contaminantes.

Como um processo de purificação, tem várias vantagens e desvantagens. No tratamento de água, as membranas de TFC geralmente podem remover entre 96 e 99% da maioria dos contaminantes, incluindo sais e minerais, corantes, partículas, bactérias e metais perigosos. Por causa da forma como osmose reversa funciona, no entanto, você nunca pode realmente remover todo um contaminante. Você pode purificar até uma fração de uma fração de um por cento, mas o contaminante nunca pode ser realmente eliminado com osmose reversa. Os sistemas de tratamento também exigem uma bomba de alta qualidade, porque a taxa de rejeição é principalmente dependente da pressão aplicada à membrana. Dito isto, unidades menores têm proporções menores de permeado (produto limpo e purificado) para águas residuais. Isso torna a filtração de mídia ou outra filtragem convencional mais eficaz em escalas menores (como configurações residenciais).

 

Agora que respondemos a maior pergunta sobre Sistemas de membranas da Pure Aqua, vamos dar uma olhada em como nós construímos nossos avançados sistemas de tratamento de águae como eles funcionam.

• Como o Sistema de Osmose Reversa funciona?
• Quais são os componentes básicos de um sistema de osmose reversa?
• Que tipos de aplicações comerciais / industriais os sistemas de Osmose Reversa servem?
• Que tipos de fontes de água o tratamento da osmose reversa trata?
• O pré-tratamento é necessário?
• É necessário obter uma análise da água?
• O que determina os pré-tratamentos precisos para uma determinada Osmose Reversa?
• A água de abastecimento precisa ser descalcificada por Osmose Reversa?
• Para que serve a decloração?
• A injeção ácida é necessária?
• O que faz o Anti-incrustante?
• Todos os sistemas de osmose reversa requerem Limpeza Química?
• Sumário
• Solicitar uma cotação

 

 

Um sistema de osmose reversa é composto de cinco partes básicas:

1) Recipientes de Pressão e Membranas

Obviamente, um sistema de osmose reversa não iria muito longe sem elementos de membrana. As proteínas que compõem os elementos de membrana variam dependendo do tipo de água de entrada e clareza final. Existem elementos de membrana para água salobra, água do mar, desinfecção hospitalar e membranas projetadas para remover contaminantes específicos, entre outros. Se houver necessidade de tratamento de água, você pode ter certeza de que há certamente um elemento de membrana para o trabalho. O tamanho da tarefa (municipal, comercial ou industrial) determinará o tamanho e o número de membranas em um sistema. Pode haver de uma única membrana de duas e meia polegada (como em um sistema de osmose reversa sob o dissipador) a centenas de membranas de oito polegadas trabalhando juntas (uma típica planta de osmose inversa).

2) Suporte de Osmose Reversa

A melhor maneira de tornar seu sistema de osmose reversa o mais durável possível é com uma estrutura de aço carbono revestida em pó para montar todos os seus componentes. Ele é resistente aos elementos, projetado para a vibração pesada de bombas de alta pressão, e é montado no chão para garantir que ele durará a vida inteira.

3) Filtro de Cartucho

A maioria dos sistemas de osmose reversa vem com um filtro de cartucho para garantir que nenhuma partícula grande o suficiente para danificar as membranas venha perto delas. Este cartucho é geralmente um filtro de polipropileno de cinco mícrons, mas pode variar mediante solicitação. O cartucho vem em um invólucro durável que pode lidar com a pressão da alimentação principal ou bombas de reforço.

4) Bomba de Alta Pressão de Osmose Reversa

Sem uma bomba de alta qualidade, a taxa de rejeição de um sistema de osmose reversa não é viável na maioria das configurações comerciais ou industriais. É vital para o sistema garantir que a bomba seja adequada à quantidade e tamanho da membrana de forma adequada. Normalmente, quanto maior a potência na bomba de admissão, melhores as taxas de rejeição e recuperação do permeado.

5) Painel de Controlo

Por fim, o sistema de osmose reversa deve ser controlado por um operador humano. Na Pure Aqua, usamos PLCs avançados ou um microprocessador de estado sólido, dependendo de quão avançados os controles precisam ser. Os controlos também podem ser usados para gerenciar vários sistemas simultaneamente, efetivamente criando uma planta de produção de água para um homem.

Os sistemas de osmose reversa podem ter vários outros componentes construídos sobre ou como componentes extras também. Todo o suporte pode ser construído em um sistema de contêineres, por exemplo, então seu sistema de dessalinização por Osmose Reversa está sempre em movimento. Há vários suportes deslizantes suplementares que também podem ser anexados a um sistema de Osmose Reversa, para tarefas como limpeza de membranas, pré-tratamento, dosagem de produtos químicos e vários outros trabalhos, conforme necessário.

 

Se houver necessidade de tratamento de água, é provável que um sistema de osmose reversa possa fazer o trabalho. Há uma grande variedade de indústrias que se beneficiam de ter água de alta pureza, bem como um grande número de aplicações onde o tratamento de água é necessário. Devido aos volumes extremos de água necessários, um sistema de osmose inversa é muitas vezes a solução ideal e econômica, exigindo menos energia do que a maioria dos métodos de tratamento em larga escala. Porque eles consomem menos energia, um sistema de osmose reversa é muitas vezes a solução ambientalmente amigável também. Na Pure Aqua, nos orgulhamos de ser uma fonte de informações e serviços para ajudá-lo a solucionar suas necessidades de tratamento de água municipais, comerciais ou industriais.

○      Pré-tratamento de caldeiras

○      Serviços de Alimentos e Bebidas

○      Purificação de águas residuais industriais

○      Pré-tratamento de água por Deionização

○      Hotéis e Resorts

○      Fabrico de gelo

○      Lavagens de automóveis

○      Etanol puro

○      Indústria de laticínios

○      Xarope de bordo

○      Farmacêutica

○      Engarrafamento de Água

○      Hospitais

○      Agricultura

○      Humidificação

 

A osmose reversa é uma solução ideal de tratamento de água na maioria dos tipos de água. De um modo geral, todas as principais fontes de água do ponto de vista do tratamento podem ser divididas em três grandes categorias: água da torneira, também conhecida como fontes municipais, água subterrânea, que inclui água salobra e água do mar. A maior distinção entre esses três tipos é o conteúdo de Total de Sólidos Dissolvidos (TDS) de cada tipo. Como regra geral, a Associação de Saúde Americana exige que a água potável seja inferior a 1.000 PPM de TDS.

A água da torneira geralmente vem através de uma infraestrutura pré-existente, como canos urbanos ou um sistema de represamento. A osmose reversa é freqüentemente usada em um ambiente de água corrente para reduzir a dureza, ou os detritos depositados na água de viajar em tubos de metal. O total de sólidos dissolvidos é frequentemente alvo de purificação de água em sistemas de água corrente. Este tipo de sistemas de osmose reversa é ideal em lugares como usinas de energia, produtos farmacêuticos, laboratórios e hospitais, onde uma extrema pureza da água é crucial para a indústria. A água da torneira normalmente tem um TDS abaixo de 1.000 PPM.

Os reservatórios subterrâneos de água são geralmente salgados ou altamente salgados, o que significa que contêm grandes volumes de sal, mas não o suficiente para serem considerados água salgada. A osmose reversa da água subterrânea é muito comum, e um dos melhores usos de um sistema de osmose reversa até o momento. A água subterrânea é mais frequentemente purificada para a indústria agrícola, a indústria de mineração e para uso residencial. A água subterrânea também é um alvo valioso da indústria de engarrafamento, porque as combinações minerais exclusivas geralmente têm um sabor atraente. Água salobra geralmente tem um TDS de 5.000 PPM ou menos, mas pode chegar a concentrações de até 12.000 PPM.

A osmose reversa da água salgada (por vezes referida simplesmente como dessalinização) é a transformação de água salgada em água potável. A água do oceano tem até 45.000 PPM TDS. Normalmente, por razões ambientais, um buraco é escavado no oceano para este tipo de osmose reversa, mas uma entrada aberta é mais rentável. Os maiores usos da dessalinização são o fornecimento de água em áreas que não possuem um suprimento regular de água doce.

 

Se você trabalha com uma Osmose Reversa, você entende que a água de alimentação deve ser pré-condicionada para proteger as membranas de sujeira e falha prematura. Uma membrana de Osmose Reversa funciona como um filtro de fluxo cruzado. A membrana é construída de um material poroso que permite que a água passe através da membrana, mas rejeita até 99% dos sólidos dissolvidos na superfície da membrana. Os sais dissolvidos são concentrados na água de rejeição da osmose reversa, ou fluxo de salmoura, onde são descarregados para o rejeito.

Ao passo que o sistema de Osmose Reversa continua a operar, os sólidos dissolvidos e suspensos na água de alimentação tendem a se acumular ao longo da superfície da membrana. Se esses sólidos puderem se acumular, eles eventualmente restringirão a passagem de água pelas membranas, resultando em uma perda de rendimento. (A capacidade de produção das membranas é comumente chamada de taxa de fluxo e é medida em galões por pé quadrado de área de superfície de membranas por dia).

No início do desenvolvimento dos sistemas de membranas, pouco se sabia sobre quais impurezas na água de alimentação da Osmose Inversa podem causar entupimento e uma redução correspondente no fluxo. Hoje, muitos desses tratamentos problemáticos de impureza foram identificados, e tratamentos preventivos foram planejados para reduzir bastante as incrustações das membranas, prolongando assim a vida útil da planta de Osmose Reversa.

 

 

Autópsias de módulos de membranas defeituosos revelaram um acúmulo de incrustações causadas por escamas minerais, como o carbonato de cálcio; materiais coloidais como argilas e sílica; microorganismo morto e vivo; partículas de carbono; e químico acumulados por agentes oxidantes como cloro, ozônio ou permanganato. Da mesma forma, metais dissolvidos como ferro e alumínio, quer ocorrendo naturalmente ou adicionados como coagulante, podem causar entupimento prematuro e falha da membrana.

 

 

 

Em uma palavra: análise. Toda fonte de água é diferente, e você nunca sabe o que está em sua água até que seja analisada. Os valores de análise de água, LSI, SDI ou CFI são usados para determinar os requisitos precisos de pré-tratamento para um determinado sistema de Osmose Reversa. Como os suprimentos de água variam consideravelmente de um local para outro, cada requisito de pré-tratamento será diferente. Em média, a maioria dos sistemas de osmose reversa precisa de um injetor anti-incrustante ou amaciante de água para evitar danos à membrana.

 

 

A troca iónica é um método popular para reduzir o potencial de formação de incrustações minerais na superfície da membrana. A descalcificação por troca iónica usa sódio para substituir íons formadores de calcário, como cálcio, magnésio, bário, estrôncio, ferro e alumínio, para evitar danos aos elementos da membrana. O sódio forma sais muito solúveis, que são prontamente rejeitados pelo sistema de osmose reversa. e não formam prontamente escamas minerais na superfície da membrana. Um amaciador ou descalcificador de ciclo de sódio é regenerado com salmoura de cloreto de sódio. O regenerante gasto, juntamente com a água de lavagem do amaciante, deve ser descartado. É por isso que a troca iónica é recomendada para aplicações com alto teor de metais na água tratada.

 

 

De um modo geral, a cloração é uma faca de dois gumes quando se trata de sistemas de osmose reversa. Como método de desinfecção, a cloração não é apenas eficiente e prática, mas também é econômica. O único problema é que o cloro é muito cáustico para elementos de membrana e pode causar sérios danos. A decloração é um tipo de injeção química que adiciona uma substância química que forma sais com o cloro, tornando-a prontamente rejeitada pelos elementos da membrana. Nessa circunstância, a decloração é uma obrigação no que diz respeito ao tratamento de água. Sem a decloração, as membranas de osmose reversa não são apenas ineficazes quando se trata de água clorada, mas o cloro simplesmente destruirá a membrana da proteína.

 

 

Assim como soluções ácidas não são boas para membranas, as soluções cáusticas são igualmente prejudiciais aos elementos de membrana. A injeção de ácido pode ser incorporada ao sistema de pré-tratamento de Osmose Reversa para controlar o pH e minimizar a tendência de formação de escamas da água de alimentação. A injeção ácida é indicada se a tendência de formação de escala da corrente de salmoura estiver acima de + 0,3 medida pelo LSI. Tanto o ácido sulfúrico como o ácido clorídrico podem ser utilizados para este fim. No entanto, o ácido sulfúrico é menos dispendioso e é mais comumente usado.

 

 

Os anti-incrustantes demonstraram ser eficazes na extensão dos intervalos entre as limpezas químicas das membranas de Osmose Reversa. Estes produtos são geralmente formulados para incluir fosfatos inorgânicos, organofosfatos e dispersantes. Use produtos anti-incrustantes que tenham sido aprovados pelo fabricante da membrana e siga todas as instruções para aplicar e controlar a dosagem do produto. Alguns Antiscalant contêm polímeros carregados negativamente e dispersantes que podem reagir com polímeros catiônicos que podem ser dosados antes dos filtros de mídia. O antiincrustante deve ser compatível com esses polímeros; caso contrário, o produto de reação irá sujar as membranas.

 

 

Apesar de todos os esforços para proteger o Sistema de Osmose Reversa da sujeira e perda de fluxo, eventualmente as membranas precisarão de limpeza química. Um Sistema de Osmose Reversa bem projetado incluirá provisões para um suporte de limpeza para facilitar o processo de limpeza. O suporte deve incluir um tanque de produtos químicos, aquecedor de solução, bomba de recirculação, drenos, mangueiras e todas as outras conexões e acessórios necessários para realizar uma limpeza química completa dos módulos de Osmose Reversa.

Vários agentes químicos de limpeza estão disponíveis para manter as membranas de Osmose Reversa. O tipo e a quantidade de antiincrustantes ditarão o agente de limpeza mais eficaz. Os removedores de ácido melhor removem depósitos de incrustações minerais. O peróxido de hidrogênio é comumente usado para limpar e higienizar membranas para corrigir ou prevenir problemas de incrustação biológica. Em alguns casos, um solvente suave como o metanol é usado. Devido ao número de variáveis ​​envolvidas na seleção e aplicação desses agentes de limpeza, entre em contato com o fabricante da membrana, o fornecedor do equipamento ou um consultor químico qualificado para obter conselhos específicos e recomendações sobre como realizar uma limpeza eficaz.

A operação do sistema de Osmose Reversa deve ser cuidadosamente monitorada para prever quando as membranas exigiriam a limpeza. Como regra geral, a limpeza é indicada quando a taxa de fluxo normalizada diminui em 10%. Sob condições ideais, supondo que o sistema de pré-tratamento de Osmose Reversa esteja adequadamente projetado e operado, a frequência entre as limpezas de membrana deve ser de 3 meses ou mais. Limpar a cada 1 a 3 meses é considerado um bom desempenho, e sugere que algumas melhorias no sistema de pré-tratamento devem ser consideradas. Frequências de limpeza a cada mês ou mais indicam uma mudança na qualidade da água bruta, um problema com o sistema de pré-tratamento ou um problema com a operação da unidade de Osmose Reversa.

 

 

 

• Sumário

A Osmose Reversa é um método confiável para produzir água de alta pureza. No entanto, a maioria dos suprimentos de água requer alguma forma de pré-tratamento de Osmose Reversa, como descalcificação, filtração de mídia, carvão ativado ou injeção de produtos químicos para proteger as membranas de sujeira ou falha prematura. Os requisitos de pré-tratamento irão variar de local para local, mas o objetivo geral permanece o mesmo: manter as taxas de fluxo de projeto, minimizar a frequência de limpeza das membranas e prolongar a vida útil do equipamento de Osmose Reversa.

 

 

 

 

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