3. 3
4/21/2014
APLICAÇÕES
Alimentação de Caldeiras
Reposição de Torres de Resfriamento
Aplicações de Descarga Zero
Tratamento de Efluentes
Recuperação de Metais (ex.:Ni, Cr, Zn,CN)
Deságüe de soro de queijos (concentração)
Deságüe de Leite
Concentração de Sucos
Produção de Água Potável
Indústria Farmacêutica
4. 4
4/21/2014
PROCESSOS COM MEMBRANAS
Osmose Reversa (RO)
Nanofiltração (NF)
Ultrafiltração (UF)
Microfiltração (MF/CFMF)
Eletrodeionização (EDI)
Membranas de Transferência de Gases
14. 18
4/21/2014
DESENHO DO SISTEMA DE
RO
Módulo (Elemento): Contém a Membrana
Tubo/Vaso: Módulos em Séries (2 - 8)
Estágio: Set de Vasos em Paralelo
Arranjo: No. de Estágios, Vasos/Estágio
Trem/Banco: Set de tudo descrito acima
16. 20
4/21/2014
Rejeição = x 100%
(ConcAlim. - ConcPermeado)
ConcAlim.
REJEIÇÃO DE SAIS
% Rejeição é a quantidade de sais removidos
(rejeitados) pelo Sistema de RO
17. 21
4/21/2014
Recuperação = x 100%
Vazão Permeado
Vazão Alimentação
RECUPERAÇÃO
Limitações - Recuperação:
Pressão Osmótica
Concentração de sais formadores de incrustação
Qualidade do Permeado
21. 27
4/21/2014
ALIM
PERMEADO
CONCENTRADO
1o. Estágio 2o. Estágio
100 gpm
50 gpm
50
gpm
25 gpm
75 gpm
75% RECUP
50% MAX. RECUP. por ESTÁGIO
98% REJEIÇÃO
500 ppm
10 ppm
990 ppm
20 ppm
13 ppm
25 gpm
1960 ppm
10-15 microSiemens/cm
DIAGRAMA DE FLUXO DE OSMO
22. 28
4/21/2014
EFEITO DE PRESSÃO DE
ENTRADA NA VAZÃO DE
PERMEADO E REJEIÇÃO
Rejeição Sais
Vazão de Permeado
Pressão Alimentação
Assumindo que temperatura, recuperação e concentração de
sais na alimentação são constantes
RejeiçãodeSais
VazãodePermeado
23. 29
4/21/2014
Rejeição de Sais
(vazão constante)
Vazão de Permeado
(pressão constante)
Temperatura de Alimentação
VazãodePermeado
(pressãoconstante)
RejeiçãodeSais
(vazãoconstante)
EFEITO DE TEMPERATURA DE
ENTRADA NA VAZÃO E REJEIÇÃO
24. 30
4/21/2014
Rejeição de Sais
Vazão de Permeado
Concentração Alimentação
Assumindo que temperatura, recuperação e pressão de
alimentação são constantes
AUMENTO DE CONCENTRAÇÃO
DE SAIS NA VAZÃO E REJEIÇÃO
25. 31
4/21/2014
Rejeição de Sais
Vazão de Permeado
Recuperação
Assumindo que temperatura, pressão e concentração de sais
na alimentação são constantes
EFEITO DE MAIOR
RECUPERAÇÃO NA VAZÃO DE
PERMEADO E REJEIÇÃO
26. 32
4/21/2014
NORMALIZAÇÃO DE DADOS
Mudanças de performance devem ser
monitoradas:
Fouling e/ou incrustação de
membranas
Entupimento hidráulico
Degradação da Membrana
(química)
Falha mecânica (lesão mecânica,
O-ring, linha de cola)
27. 33
4/21/2014
Data (nome operador)
Leituras Totalizadas
(horas/m³)
Vazão Alimentação
pH Alimentação
Temperatura Alimentação
Pressão Alimentação
Condutividade Alimentação
Turbidez Alimentação
Vazão de Reciclo
Pressão Rejeito
Condutividade Rejeito
Vazão Rejeito
Delta P das Membranas
Pressão Permeado
Condutividade Permeado
Vazão Permeado
Condutividade Permeado –
de cada vaso
Pressão inter-estágios
LEVANTAMENTO DE DADOS
28. 35
4/21/2014
Vazão de Permeado varia com:
Pressão de Alimentação
Temperatura de Alimentação
Salinidade da Alimentação
Recuperação
Pressão de Permeado
VAZÃO DE PERMEADO NORMALIZAD
33. 40
4/21/2014
Gráfico de Vazão Normalizada permite ao operador
tomar medidas corretivas antes de um dano
irreversível ao sistema!
250
270
290
310
330
350
370
390
0 20 40 60 80 100 120
Dados - Leitura
Dados Normalizados
Tempo Operação (dias)
Vazão
(gpm)
VAZÃO DE PERMEADO NORMALIZA
35. 42
4/21/2014
Gaste agora ou gaste mais tarde !!
Limpezas nunca substituem um pré-
tratamento adequado
Agentes de limpeza não são 100% efetivos na
remoção de foulants
Agentes de limpeza podem acarretar queda
da rejeição de sais
PRÉ TRATAMENTO PARA
OSMOSE REVERSA
39. 47
4/21/2014
Válvula de Bloqueio
Regulador de Pressão
(ajustado para 30 psi)
Medidor Pressão
Suporte de Membrana/
Filtro (0.45- m)
10:23
Cronômetro
100
200
300
400
500
Proveta Graduada 500 ml
SDI – SILT DENSITY INDEX
40. 48
4/21/2014
Onde:
» T = tempo total, minutos (usualmente 15 min)
» tinicial = tempo gasto para coletar 500 ml de
amostra, em segundos
» tfinal = tempo gasto para coletar 500 ml de
amostra em segundos
Este método é válido apenas para sistemas com baixo
nível de particulados.
SDIT =
1 - tinicial/tfinal
T
x 100
CÁLCULO DE SDI
41. 49
4/21/2014
Tempo, T Máximo SDIT
5 minutos 15
10 minutos 7.5
15 minutos 5
Se o SDI ficar acima dos valores acima, utilize outros
métodos analíticos (contagem de partículas)para avaliar a
condição do sistema.
VALORES DE SDI MÁXIMOS
49. 57
4/21/2014
Usar antincrustante
Não usar H2SO4 para controle de
pH
Abrandamento com resinas
Limitar recuperação
PREVENÇÃO INCRUSTAÇÃO CaSO
50. 58
4/21/2014
Usar um antincrustante
Aumentar a temperatura de
alimentação
Aumentar o pH para > 8
Eliminar Fe/Al na alimentação
Limitar recuperação
PREVENÇÃO INCRUSTAÇÃO SiO2
51. 59
4/21/2014
HCl ou H2SO4 ; CO2
Prevenção de Incrustação
Aumento da eficiência da cloração (CA)
Ponto Dosagem: Depois do MMF se TSS
elevado
Piora na qualidade do permeado (CO2)
Aumento da carga iônica (ácido ou CO2 no LM)
INJEÇÃO DE ÁCIDO
52. 60
4/21/2014
Suporta:
Presença de Fe e Al
Elevados Teores de Sílica no rejeito (250/340
ppm)
Presença de Ca, Sr, Ba (formação de SO4 & CO3
ANTINCRUSTANTES: LINHA
HYPERSPERSE
53. 61
4/21/2014
Incrustações específicas ou genéricas
Ponto de Dosagem: Depois da dosagem de
ácido
Evitar superdosagem: < 25 ppm no rejeito
ANTINCRUSTANTES: LINHA
HYPERSPERSE
56. 64
4/21/2014
Método indicado para plantas de RO
Dosagem 4 a 6 ppm / ppm Cl2
Dosar depois dos filtros de cartucho
Superdosagem favorece proliferação de BRS
Trocar a solução a cada três semanas
Drenar e lavar o tanque totalmente
DECLORAÇÃO: BETDEARBORN DC
58. 67
4/21/2014
Formulações Líquidas e em Pó
Sinergia de ativos
Limpezas Específicas
Segurança Operacional
Limpezas Fracas, Médias e Fortes
PRODUTOS DE LIMPEZA:
LINHA KLEEN
60. 69
4/21/2014
Redução na vazão de permeado normalizado
entre 10 e 15%;
Aumento da pressão diferencial (DP)
Normalizada em 15% em qualquer dos
estágios;
Aumento na pressão de 10 a 15%;
Aumento da passagem de sais Normalizada em
10 a 15%;
Tempo > 4 meses
OBS.: Atentar para respeitar os critérios recomendados por cada fabricante de membrana.
QUANDO FAZER UMA LIMPEZA
61. 70
4/21/2014
PRODUTIVIDADE EM FUNÇÃO
DO TEMPO DE OPERAÇÃO
Tempo de Operação
Vazão
De
Permeado
Pré-Tratamento adequado
Pré-Tratamento “médio”. Limpezas periódicas
Pré-Tratamento inadequado. Limpezas Freqüentes
62. 71
4/21/2014
Não há uma regra
Geralmente a seqüência é Acida ->
Alcalina
Se deposição é orgânica, material
particulado ou espécies microbiológicas,
geralmente a fase alcalina é a inicial
Também para contaminações com O&G,
Sulfatos e Sílica
COMO FAZER UMA LIMPEZA ?
63. 72
4/21/2014
Problemas no 1º. Estágio:
Deposição
Problemas no 2º. Estágio:
Incrustação
REGRAS GERAIS PARA
SOLUÇÃO DE PROBLEMAS
64. 73
4/21/2014
Ocorre primariamente nos últimos estágios
Perdas de vazão e diminuição de rejeição de sais, além de
aumento da pressão diferencial
Estratégia de Limpeza:
pH abaixo de 4
“Molho” durante a noite
Troca de soluções ao longo das
limpezas
Avaliação e correção constante de pH
Ácida -> Alcalina
INCRUSTAÇÃO CaCO3 & MgCO3
65. 74
4/21/2014
INCRUSTAÇÃO SULFATOS
Muito difícil de limpar
Perdas de vazão e diminuição de rejeição de sais, além de
aumento da pressão diferencial
Estratégia de Limpeza:
pH alto
“Molhos” e temperatura elevada
Avaliação e correção constante de pH
Alcalina -> Ácida
BaSO4 e SrSO4 são quase
impossíveis de serem removidos.
66. 75
4/21/2014
Conseqüência da baixa solubilidade destes compostos
Indicativo de necessidade de melhoria no pré-tratamento
Limite básico: < 0,05 ppm
Ocorre primariamente nos primeiros estágios
Estratégia de Limpeza:
pH < 2,5
Ácida -> Alcalina
DEPOSIÇÃO DE Fe & Mn
67. 76
4/21/2014
Saturação de sílica solúvel nos estágios finais devido a alta
concentração
Polimerização da sílica solúvel
Deposição de sílica coloidal não removida no pré-tratamento
Comum onde há deposição microbiológica
Estratégia de Limpeza:
Quase impossível de
remover
pH alto com altos tempos de
“molho” (12-24h)
Sílica Coloidal: pH alto e
temperatura elevada
Alcalina -> Ácida
INCRUSTAÇÃO SÍLICA
68. 77
4/21/2014
Comum nos primeiros estágios
Redução da vazão de permeado e aumento da pressão
diferencial
Acompanhe/evite via análise de SDI
Estratégia de Limpeza:
Ácida -> Alcalina
Quando não há metais
geralmente apenas a
alcalina é suficiente
Quando severa, altas
velocidades e temperaturas
são requeridas
DEPOSIÇÃO COLOIDAL
69. 78
4/21/2014
Redução da vazão de permeado, aumento da pressão de
entrada e diferencial de pressão. Rejeição pode ser muito
reduzida
Estratégia de Limpeza:
Alcalina -> Ácida
pH 12 é 10 vezes mais efetivo
do que pH 10,5. Atentar para
limites das membranas
Programa preventivo deve ser
proposto com biocida
DEPOSIÇÃO MICROBIOLÓGICA
70. 79
4/21/2014
Devido produtos químicos adicionados (geralmente catiônicos)
Redução da vazão de permeado com grande dificuldade em
restabelecer a mesma
Estratégia de Limpeza:
Limpeza Alcalina
pH elevado e alta concentração de
sabão
Pode requerer pH 11 com 5% de
NaCl a alta vazão e baixa pressão.
Não fazer esta limpeza com alta
pressão e em todo sistema
DEPOSIÇÃO ORGÂNICA OU QUÍMICA
71. 80
4/21/2014
Produtos Específicos
Desinfecção de toda a planta (pré-tratamento e
membranas de osmose reversa)
Conservação de Plantas paradas
Utilização em limpezas químicas ou em operação
BIOCIDAS: LINHA BIOMATE