Introdução ao princípio de funcionamento da membrana de osmose reversa (RO):
RO é a abreviatura de Osmose Reversa em inglês e significa anti-osmose em chinês.Em geral, o movimento das moléculas de água ocorre de baixa concentração para alta concentração.No entanto, quando a pressão é aplicada no lado da entrada, a direção do movimento das moléculas de água é invertida, de alta concentração para baixa concentração, daí o nome osmose reversa.
O princípio da membrana RO: A membrana RO, também conhecida como membrana de osmose reversa, é uma tecnologia que separa líquidos maiores que o tamanho dos poros da membrana através da diferença de pressão como força motriz.O líquido submetido à filtração por membrana é submetido à pressão.Quando a pressão excede a pressão osmótica da membrana RO, o líquido permeará na direção oposta.O líquido menor que o tamanho dos poros será descarregado durante o processo de permeação, enquanto o líquido com concentração maior que o tamanho dos poros será bloqueado pela membrana e descarregado através do canal de água concentrada.Estas ações servem para purificar, separar e concentrar o líquido original.
Os principais indicadores de desempenho da membrana RO são a taxa de dessalinização, o fluxo de água e a taxa de recuperação.A taxa de dessalinização refere-se ao grau de pureza em que a membrana intercepta os íons, com uma taxa de dessalinização mais elevada alcançada quando ela intercepta os íons de forma mais eficaz.Outro indicador chave de desempenho é o fluxo, que se refere à quantidade de moléculas de água que podem permear uma área unitária da membrana.Quanto maior o fluxo, melhor o desempenho da membrana.A taxa de recuperação, por outro lado, refere-se à proporção de água doce para concentrado enquanto a membrana está em operação, com uma proporção mais elevada indicando melhor desempenho da membrana.
Devido a estas três características principais das membranas de OR, o desenvolvimento de membranas de RO foi orientado para alcançar avanços em alta taxa de dessalinização, grande produção de água e alta taxa de recuperação, cada uma das quais poderia gerar benefícios econômicos significativos.
Para elementos de membrana de osmose reversa, na maioria dos casos a fonte de água não pode entrar diretamente nos elementos porque as impurezas contidas podem contaminar a membrana e afetar a operação estável do sistema e a vida útil do elemento de membrana.O pré-tratamento é o processo de tratamento da água bruta de acordo com as características das impurezas nela contidas, com processos adequados, para que possa atender aos requisitos de entrada nos elementos da membrana de osmose reversa.Por estar localizado antes da osmose reversa em todo o processo de tratamento da água, é chamado de pré-tratamento.
O objetivo do pré-tratamento em sistemas de osmose reversa é: 1) prevenir a contaminação da superfície da membrana, ou seja, evitar que impurezas suspensas, microorganismos, substâncias coloidais, etc. se fixem na superfície da membrana ou obstruam o canal de fluxo de água do elemento de membrana;2) evitar incrustações na superfície da membrana.Durante a operação do dispositivo de osmose reversa, alguns sais de difícil dissolução como CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 podem se depositar na superfície da membrana devido à concentração de água, por isso é necessário evitar a formação destes difíceis. para dissolver sais;
3) garantir que a membrana não esteja sujeita a danos mecânicos ou químicos, para que a membrana tenha bom desempenho e vida útil suficiente.
A seleção dos processos de pré-tratamento para sistemas de osmose reversa é a seguinte:
1) Para águas superficiais com teor de sólidos em suspensão inferior a 50mg/L, pode ser utilizado o método de filtração por coagulação direta;
2) Para águas superficiais com teor de sólidos em suspensão superior a 50mg/L, pode ser utilizado um método de coagulação, clarificação e filtração;
3) Para águas subterrâneas com teor de ferro inferior a 0,3mg/L e teor de sólidos suspensos inferior a 20mg/L, o método de filtração direta pode ser usado;
4) Para águas subterrâneas com teor de ferro inferior a 0,3mg/L e teor de sólidos em suspensão superior a 20mg/L, pode ser utilizado o método de filtração por coagulação direta;
5) Para águas subterrâneas com teor de ferro superior a 0,3mg/L, deve-se considerar a oxidação e remoção de ferro, seguida de filtração direta ou processo de filtração por coagulação direta.Quando o teor de matéria orgânica da água bruta é alto, cloração, coagulação, clarificação e filtração podem ser utilizadas para tratamento.Quando este tratamento não é suficiente, a filtração com carvão ativado também pode ser utilizada para remover a matéria orgânica.Quando a dureza da água bruta é alta e o CaCO3 ainda se deposita na superfície da membrana de osmose reversa após o tratamento, pode-se usar amolecimento ou tratamento com cal.Quando outros sais difíceis de dissolver precipitam e incrustam no sistema RO, agentes anti-incrustações devem ser usados.Vale a pena notar que o bário e o estrôncio nem sempre podem estar presentes na análise da água bruta.No entanto, mesmo em concentrações muito baixas, podem facilmente formar incrustações na superfície da membrana, desde que o teor de sulfato na água seja superior a 0,01 mg/L.Estas incrustações são difíceis de limpar e, portanto, devem ser evitadas, tanto quanto possível, a sua formação na superfície da membrana.
Quando o teor de sílica na água bruta é alto, pode-se adicionar cal, óxido de magnésio (ou pó branco) para tratamento.Quando a concentração de sílica na água de alimentação de OR for superior a 20mg/L, uma avaliação da tendência de incrustação deve ser feita.Como é difícil limpar a incrustação de sílica, é muito necessário evitar que ela se forme na membrana.
Horário da postagem: 01/08/2023