Tratamento de água por osmose

TRATAMENTO DE ÁGUA POR OSMOSE REVERSA

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TRATAMENTO DE ÁGUA POR OSMOSE

A osmose é um processo natural e ocorre quando dois líquidos com diversos concentrações de soluto são separados por uma membrana semipermeável. O líquido da solução menos concentrada flui através da membrana para a solução mais concentrada, a fim de conquistar equilíbrio. O líquido continuará fluindo até que ambas as soluções possuam a mesma concentração.

A osmose reversa ocorre quando aplicamos uma pressão na solução de maior concentração, invertendo o fluxo natural do líquido, fazendo que com ele flua da solução mais concentrada para a menos concentrada. Isso provoca o aumento do volume da solução menos concentrada, diminuindo ainda mais a sua concentração e, consequentemente, elevando ainda mais a concentração da outra solução.

Osmose Reversa na prática

Na prática, a osmose reversa é aplicada como um processo de filtração cruzado. Uma bomba de alta pressão alimenta continuamente o sistema de membrana (vaso de pressão + membrana de osmose reversa). Dentro do sistema de membrana, a água de alimentação é dividida em um fluxo de baixa salinidade chamado permeado e um fluxo de alta salinidade chamado concentrado ou rejeito. O sistema ainda possui uma válvula reguladora que controla a vazão da água de alimentação que irá para o fluxo de concentrado e que afeta o volume de permeado que será obtido em função da vazão de alimentação.

Termos TÉCNICOS

  • Alimentação (vazão: m³/h ou gpm): quantidade de água introduzida na membrana ou no sistema de membranas.
  • Concentrado ou rejeito (vazão: m³/h ou gpm): quantidade de água que sai da membrana e que possui um concentração de sais superior à concentração da água de alimentação.
  • Permeado (vazão: m³/h ou gpm): quantidade de água purificada produzida pelo sistema de membranas.
  • Taxa de recuperação (%): porcentagem da água de alimentação que é convertida em permeado.
  • Taxa de rejeição (%): porcentagem de soluto removida pela membrana ou pelo sistema de membranas.
  • Taxa de passagem (%): o oposto da taxa de rejeição, é a porcentagem de soluto que passou pela membrana e permaneceu no permeado.
  • Flux (l/m²h ou gfd): razão de permeado por unidade de área da membrana.

Mecanismo de Funcionamento

O mecanismo mais aceito, dentre outros, é o da solubilização e difusão molecular. Cada molécula da solução a tratar, se dissolve na membrana, segundo Leis de distribuição e equilíbrio, se difundindo através dela, em função dos diferenciais de concentração e pressão, existentes em cada lado da membrana.

Portanto, o bom funcionamento da osmose reversa é em função dos gradientes de concentração e pressão, entre a água salinizada (denominada rejeito) e a água produzida (denominada permeado).
Tipos de Membranas utilizadas existem vários tipos de membranas, podendo ser citadas as do tipo:
– Acetato de Celulose
– Poliamidas Aromáticas-Aramidas
– Poliamidas Hidrazidas: por serem fibras finas e ocas, possue uma estrutura, porém fechada, possibilitando trabalhar com água do mar com salinidade de 45.000 ppm.
– Poliamida de composição avançada
– Polisulfonas – polisulfonadas:

Desempenho das Membranas

As causas abaixo podem alterar o desempenho e o tempo de vida das membranas utilizadas como osmose reversa.
– ph da água: a variação de ph nas faixas altamente ácidas ou altamente alcalinas afeta as diferentes membranas utilizadas.
– Temperatura: As membranas de acetato de celulose se hidrolizam, quando a temperatura da água excede 30º.
– Compactação ou Deformação Física: estes problemas podem acontecer nas membranas, quando as pressões de bombeamento da água bruta excedem de 90 kgf/cm2.
– Cloro livre: sendo o cloro livre um agente oxidante energético, ele pode afetar a maioria das membranas, sendo nestes casos, necessária a decloração da água bruta. – Fouling: É produzido no interior da membrana, pela associação de sólidos suspensos e material biológico.
Evitá-lo, utilizando cloração e posterior decloração da água bruta e filtrando em malha de 0,2 µm.
– Incrustações: na malha de membrana, a água bruta precipita dureza temporária, carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio e dureza permanente, sulfato de cálcio. A dureza temporária é impedida de precipitar, trabalhando-se com valores de ph da água bruta, entre 4,5 – 5,0. A dureza permanente é impedida de precipitar, dosando-se continuamente, um antiincrustante específico para sulfato de cálcio.

Produtos Químicos para Tratamento de Água

Podem ser aplicados em sistemas de osmose reversa os seguintes tipos de produtos químicos:
– Acidulantes/alcalinizantes
– Inibidores de depósitos
– Biocidas
– Seqüestrante de cloro
– Limpeza química da membrana
O Soluções industriais possui uma linha completa de produtos químicos para utilização em sistemas de osmose reversa.


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