Como lidar com a incrustação da membrana de RO

A incrustação da membrana refere-se ao fenômeno irreversível no qual partículas, partículas coloidais ou macromoléculas de soluto na solução de alimentação em contato com a membrana são adsorvidas e depositadas na superfície da membrana ou nos poros devido a interações físicas ou químicas com a membrana, ou polarização de concentração que faz com que certos solutos excedam sua solubilidade e efeitos mecânicos, resultando em uma diminuição no tamanho dos poros da membrana ou bloqueio, e uma diminuição significativa no fluxo da membrana e nas características de separação.

Contaminação microbiana

1) Razões para sua formação

Contaminação microbiana refere-se ao fenômeno em que microrganismos se acumulam na interface água-membrana, afetando assim o desempenho do sistema. Esses microrganismos se multiplicam e crescem usando membranas de osmose reversa como transportadores e nutrientes da seção de água concentrada da osmose reversa, formando uma camada de biofilme na superfície da membrana de osmose reversa. Isso leva a um rápido aumento na diferença de pressão entre a entrada e a saída do sistema de osmose reversa, uma rápida diminuição na produção de água e na taxa de dessalinização, e poluição da água do produto. Biofilmes compostos por microrganismos podem degradar direta (por meio de ação enzimática) ou indiretamente (por meio do pH local ou potencial redutor) polímeros de membrana ou outros componentes da unidade de osmose reversa, resultando em vida útil reduzida da membrana, danos à integridade da estrutura da membrana e até mesmo falhas graves do sistema.

2) O método de controle

O método de controle da poluição biológica pode ser alcançado pela esterilização e desinfecção contínua ou intermitente da água de entrada. Dispositivos de esterilização e dosagem devem ser instalados para água bruta coletada da superfície e de áreas subterrâneas rasas, e fungicidas à base de cloro devem ser adicionados. A dosagem geralmente se baseia no teor de cloro residual no afluente, que é superior a 1 mg/L.

Incrustação química

1) Razões para sua formação

As causas comuns da poluição química são a deposição de incrustações de carbonato no interior dos componentes da membrana, que se deve principalmente à operação incorreta, à incompletude do sistema de dosagem do inibidor de incrustação e à interrupção da dosagem do inibidor de incrustação durante a operação. Se não forem detectados a tempo, o fenômeno de aumento da pressão operacional, aumento da diferença de pressão e diminuição da taxa de produção de água ocorrerá em poucos dias. Se o inibidor de incrustação selecionado não for adequado à qualidade da água ou a dosagem for insuficiente, também ocorrerá incrustação no interior do elemento da membrana. A incrustação leve no interior do elemento da membrana pode ser restaurada à sua função por meio de limpeza química e, em casos graves, também pode levar ao descarte de alguns elementos de membrana altamente poluídos.

2) O método de controle

O método de controle para evitar a formação de incrustações no interior do elemento de membrana consiste em, primeiramente, selecionar um inibidor de incrustação por osmose reversa adequado à qualidade da água do sistema e determinar a dosagem ideal. Em segundo lugar, reforçar o monitoramento do sistema de dosagem, monitorar de perto as mudanças sutis nos parâmetros operacionais e identificar prontamente a causa de quaisquer anormalidades. Além disso, o alto teor de Fe3+ na água é causado principalmente pelos sistemas de tubulação. Portanto, tubulações de plástico com revestimento de aço devem ser utilizadas sempre que possível nas tubulações do sistema, incluindo as tubulações de fontes de água, para reduzir o teor de Fe3+.

Matéria particulada em suspensão e poluição coloidal

1) Razões para sua formação

Partículas em suspensão e coloides são as principais substâncias que obstruem as membranas de osmose reversa e também são os principais motivos para exceder o SDI (Índice de Densidade do Lodo) do efluente. Devido às diferenças nas fontes de água e regiões, há variações significativas na composição de partículas em suspensão e coloides. Os principais componentes das águas superficiais não poluídas e das águas subterrâneas rasas são bactérias, argila, sílica coloidal, óxidos de ferro, produtos de ácido húmico, bem como a introdução artificial excessiva de coagulantes e coagulantes (como sais de ferro, sais de alumínio, etc.) no sistema de pré-tratamento. Além disso, a precipitação formada pela combinação de polímeros com carga positiva na água bruta e inibidores de incrustação com carga negativa em sistemas de osmose reversa também é uma das causas dessa poluição.

2) O método de controle

Quando o teor de sólidos em suspensão na água bruta excede 70 mg/L, geralmente são utilizados métodos de pré-tratamento por coagulação, clarificação e filtração. Quando o teor de sólidos em suspensão na água bruta é inferior a 70 mg/L, geralmente é utilizada a filtração por coagulação para o pré-tratamento. Quando o teor de sólidos em suspensão na água bruta é inferior a 10 mg/L, geralmente é utilizado o método de pré-tratamento por filtração direta. Além disso, a microfiltração ou ultrafiltração é um método de tratamento por membrana eficaz para turbidez e matéria orgânica insolúvel que surgiu recentemente. Ela pode remover todos os sólidos em suspensão, bactérias, a maioria dos colóides e matéria orgânica insolúvel, sendo um processo de pré-tratamento ideal para sistemas de osmose reversa.