MANUAL DE OPERAÇÃO OSMOSE REVERSA

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2 Folha: 1/18 Rev: 0 ÍNDICE INTRODUÇÃO SISTEMA DE DOSAGEM DE ANTIINCRUSTANTE DOSAGEM DE SODA CAUSTICA FILTROS DE CARTUCHO FLUSHING DO SISTEMA DE SISTEMA DE SANITIZAÇÃO / LIMPEZA QUÍMICA DA Precauções de Segurança SINTOMAS, CAUSAS E MEDIDAS CORRETIVAS

3 Folha: 2/18 Rev: 0 1. Introdução A tecnologia de osmose reversa através de membranas é reconhecida como a tecnologia que oferece a opção de processo mais efetiva e econômica atualmente disponível. De sistemas de pequeno a grande porte, os sistemas de osmose podem ser utilizados tanto com água salobra como água do mar. A água permeada produzida satisfaz a maioria dos padrões aplicáveis para controle de qualidade de água potável. A osmose reversa pode reduzir custos de regeneração e desperdício de água quando utilizada independentemente ou em combinação com outros processos, como troca iônica. Ele também pode produzir água de qualidade elevada, ou, quando utilizado junto com processos de destilação térmicos, pode melhorar utilização de recurso em geração de energia. As várias tecnologias de filtração que atualmente existem podem ser categorizadas com base no tamanho de partículas que são removidas. Para a remoção de partículas pequenas e sais dissolvidos, filtração de membrana de crossflow é usada. Crossflow membrana filtração usa um fluxo de alimento pressurizado que flui paralelo à superfície de membrana. Uma porção deste fluxo atravessa a membrana, enquanto deixando para trás as partículas rejeitadas no resto concentrado do fluxo. Desde então está um fluxo contínuo do outro lado da superfície de membrana, as partículas rejeitadas não são acumuladas, mas sim retiradas pelo fluxo de concentrado. Assim, um fluxo de alimentação é separado em dois fluxos: a solução que atravessa a superfície de membrana (permeado) e a que permanece no fluxo (rejeito). Osmose Reversa (OR) Osmose reversa é o nível mais elevado de filtração disponível. A membrana de OR age como uma barreira à todos os sais e moléculas inorgânicas dissolvidas, como também moléculas orgânicas com um peso molecular maior que aproximadamente 100. Por outro lado, moléculas de água atravessam a membrana que cria um fluxo de produto purificado livremente. Rejeição de sais dissolvidos é tipicamente 95% para maior que 99%. As aplicações para RO são numerosas e variadas, e inclui dessalinização de do mar ou água salgada para produção de água potável, recuperação de efluentes, processamento de comida e bebida, separações biomédicas, purificação de água para processo industrial. Também, OR é freqüentemente utilizado na produção de água ultra-pura para uso na indústria de semicondutores, indústria de energia (água de alimentação de caldeira), e industria farmacêutica.. Como Trabalha um Sistema de Osmose Reversa O fenômeno de osmose ocorre quando água pura flui de uma solução salina de baixa concentração para uma solução salina de maior concentração, separadas por uma membrana. Este fenômeno de osmose pode ser observado na figura abaixo. A membrana semipermeável esta localizada entre as duas soluções, sendo esta membrana permeável somente para a água 2

4 Folha: 3/18 Rev: 0 e não para os sais ou íons de sais dissolvidos. Coloca-se então uma solução salina em um compartimento e água pura no outro. OSMOSE Como regra elementar da natureza, o sistema vai tentar entrar em equilíbrio, isto é, o sistema vai tentar atingir a mesma concentração em ambos os lados da membrana. A única maneira de se alcançar o equilíbrio é com água passando do compartimento da solução pura para o compartimento da solução salina, diluindo esta solução. A figura acima também mostra que a osmose causa um aumento na altura da solução salina. Esta altura irá continuar aumentando ate o ponto em que a pressão da coluna de água (solução salina) apresentará o mesmo valor da força osmótica e parar o fluxo de água através da membrana. Caso uma força seja aplicada nesta coluna de água, o fluxo de água que passa através da membrana pode ser invertido, sendo este o principio base da osmose reversa. Nota-se que este fluxo reverso através da membrana produz água pura proveniente da solução salina, isto porque a membrana não permite a passagem de sal ou íons. A membrana de osmose reversa é um fino filme, enrolado varias vezes, composto por três camadas. Uma camada suporte de poliéster, uma camada intermediaria de polisulfona microporosa e uma terceira camada ultrafina de poliamida na superfície. Uma membrana ideal de osmose reversa é aquela que apresenta uma alta permeabilidade de água e uma alta rejeição de sais. Devido à cadeia aromática que compõe a membrana, o grau de rejeição de sais desta é de 99%, enquanto que a pressão de alimentação varia em torno de 10 bar e a vazão é dependente da área superficial e da membrana e de seu modelo. Na prática, osmose reversa é aplicada como um processo de filtração de crossflow. O processo simplificado é mostrado abaixo. 3

5 Folha: 4/18 Rev: 0 O sistema de osmose é alimentado com uma bomba de alta pressão alta. Dentro do sistema de membrana, a água de alimentação é dividida em um produto permeado (baixo-salino), e um num produto concentrado (alta salinidade). Uma válvula reguladora de vazão localizada na linha de rejeito controla a taxa de recuperação do sistema. Descrição da Membrana A membrana de FILMTEC é um filme de baixa espessura composto de três camadas: uma teia de apoio de poliéster, um interlayer de polysulfona de microporosa, e na camada superfície há uma película de poliamida. Cada camada é costurada conforme exigências específicas. A barreira é relativamente grossa; as membranas da FILMTEC são altamente resistentes a tensões mecânicas e degradação química. As membranas FILMTEC apresentam um excelente desempenho para uma larga variedade de aplicações, como sistemas de água pouco salinas, dessalinização de água do mar, purificação de água salgada, processo químico e tratamento de efluentes. A membrana exibe também um excelente desempenho em termos de fluxo, rejeição de sais e orgânicos, resistência microbiológicas. Os elementos da FILMTEC podem operar sobre de uma gama de ph de 2 a 11, são resistentes a compactação e resistem a temperaturas até 45 C. Eles podem sofrer limpeza química numa faixa de ph 1 e ph 12. O desempenho deles/delas permanece estável durante vários anos, até mesmo debaixo de condições operacionais severas. A membrana mostra uma pequena resistência a um curto ataque de cloro livre. A tolerância a cloro livre da membrana é <0.1ppm. Porém, uma exposição contínua pode danificar a membrana e deveria ser evitada. Debaixo de certas condições, a presença de cloro livre e/ou outros agentes oxidantes causará a perda prematura da membrana. Considerando que a perda da membrana por oxidação não está coberta pela garantia, é recomendado remover qualquer resíduo cloro livre através de um pré-tratemento antes de exposição de membrana. Os parâmetros que caracterizam o desempenho de uma membrana é o grau de permeabilidade de água e de sal. A membrana de osmose reversa ideal apresenta uma água alta permeabilidade para água e zero de permeabilidade para sais. Os sistemas de osmose reversa, normalmente, são projetados para operar com um fluxo comum fixo. 4

6 Folha: 5/18 Rev: 0 Limpeza Química A superfície de uma membrana de osmose reversa esta sujeita a deposição de matérias estranhos presentes na água de alimentação como, precipitados de cálcio, materiais orgânicos etc. O pré-tratamento da água de alimentação é projetado para reduzir o máximo possível a deposição sobre as membranas. Ocasionalmente, a deposição sobre as membranas é causada por: Mudança na composição da água de alimentação Controle operacional impróprio Contaminação biológica da água de alimentação Falha na dosagem de químicos A deposição dos materiais sobre as membranas se manifesta causando declínio de performance, diminuição de vazão de permeado e/ou menor rejeição de sais. Aumento da queda de pressão entre a alimentação e o rejeito pode ser efeito colateral de deposição (fouling). A limpeza química pode ser realizada com maior eficiência devido à resistência das membranas e seus componentes em relação a ph e temperatura. Entretanto, se a limpeza química é feita com atraso, fica mais difícil à remoção completa das matérias depositadas na superfície da membrana. Resumindo, a limpeza química consiste na aplicação de produtos ácidos e/ou alcalinos sobre as membranas de osmose reversa com o propósito de se retirar às incrustações depositadas, sendo que, o uso do produto químico adequado dependerá do tipo de incrustação ocorrida nas membranas. Dois conceitos básicos são importantes para que se determinem os tipos de incrustações: SCALE - depósito de substâncias inorgânicas ou óxidos que se precipitam na superfície da membrana FOULING - materiais acumulados na superfície da membrana, tais como: partículas em suspensão, ferro ou outros metais pesados, materiais orgânicos, bactérias ou outras espécies biológicas, etc. Existem diversas soluções químicas indicadas para a limpeza das membranas. O tipo de solução química a ser utilizada irá depender do tipo de incrustação presente: Ácido cítrico (2,0%) em peso (ph > 2) - esta solução é indicada para efluentes com teor predominante de sais de metais alcalino-ferrosos, tais como CaCO3, SrCO3, Ca(HCO3)2, Ba(HCO3)2, etc. Ácido fosfórico (0,5%) em peso (ph > 2) - esta solução é indicada para sais de metais alcalino-ferrosos (cálcio, estrôncio e bário), acompanhados de óxidos de meais de transição (ferro, manganês) Solução alcalina (0,1% NaOH) em peso. Esta solução é indicada para limpeza de resíduos orgânicos (Biofilmes) e alguns colóides inorgânicos (óxidos completos, silicatos). 5

7 Folha: 6/18 Rev: 0 2. Sistema de Osmose Reversa 2.1 Dosagem de Antiincrustante A dosagem de antiincrustante antes do sistema de osmose reversa tem como objetivo prevenir deposição sobre as membranas de osmose, como fouling e scaling. O produto químico a ser dosado deve ser diluído sendo que a razão de diluição (produto químico / água) e a vazão da bomba dosadora estimada encontram-se na tabela abaixo. O preparo da solução deve ser realizado manualmente pelo operador. Concentração do produto químico dosado = 15% Vazão estimada = 5,0 l/h Observação: para o calculo da razão de diluição foi considerado que o produto químico com concentração de 100% na sua forma comercial. Caso seja alterada a concentração da solução do produto químico no tanque, diluindo-se mais ou menos a solução deve-se recalcular a vazão de dosagem da bomba dosadora. Q bomba _ dosadora DPQ QL C 10 PQ onde, Q Bomba Dosadora = vazão da bomba dosadora (l/h) D PQ = dosagem de produto químico (ppm) Q L = vazão da linha onde produto será dosado (m³/h) = densidade do produto químico (Kg/l) C PQ = concentração de produto químico (%) Todos os intertravamento do sistema de dosagem do produto estão listados no descritivo lógico em anexo. 6

8 Folha: 7/18 Rev: Dosagem de Metabissulfeto de Sódio A dosagem de metabissulfito de sódio antes do sistema de osmose reversa tem como objetivo oxidar o cloro livre presente na água de alimentação, já que o cloro livre é prejudicial para as membranas de osmose reversa. O produto químico a ser dosado deve ser diluído sendo que a razão de diluição (produto químico / água) e a vazão da bomba dosadora estimada encontram-se na tabela abaixo. O preparo da solução deve ser realizado manualmente pelo operador. Concentração do produto químico dosado = 12% Vazão estimada = 7,6 l/h Observação: para o calculo da razão de diluição foi considerado que o produto químico com concentração de 100% na sua forma comercial. Caso seja alterada a concentração da solução do produto químico no tanque, diluindo-se mais ou menos a solução deve-se recalcular a vazão de dosagem da bomba dosadora. Q bomba _ dosadora DPQ QL C 10 PQ onde, Q Bomba Dosadora = vazão da bomba dosadora (l/h) D PQ = dosagem de produto químico (ppm) Q L = vazão da linha onde produto será dosado (m³/h) = densidade do produto químico (Kg/l) 3. C PQ = concentração de produto químico (%) Todos os intertravamento do sistema de dosagem do produto estão listados no descritivo lógico em anexo. 7

9 Folha: 8/18 Rev: Filtros de Cartucho Os filtros de cartucho têm por finalidade remover sólidos suspensos maiores que 1 µm (nominal) e servem com proteção das membranas de osmose reversa. O momento de troca dos filtros de cartucho é indica através da perda de carga no filtro (diferença entre a pressão de alimentação e de saída), sendo indicada pelo pressostato. A substituição dos elementos filtrantes deverá ser realizada manualmente pelo operador. 2.4 Osmose Reversa O sistema de osmose reversa tem por objetivo remover os sais dissolvidos (cátions e ânions) presentes na água. Denomina se bateria de permeadores de osmose reversa o conjunto formado pelos vasos de pressão os quais contêm as membranas de osmose reversa. A desmineralização ocorre através da passagem da água pelas membranas nas baterias de permeadores de osmose reversa que através de uma filtração de nível molecular, permite que as moléculas de água permeiem através das membranas de osmose reversa, rejeitando os sais dissolvidos presentes na água de alimentação. A água filtrada proveniente do filtro cartucho é pressurizada pela bomba de alta pressão alimentando os vasos permeadores que compõe o 1 o. estágio. Ao passar pelas membranas de osmose reversa, como descrito anteriormente, o fluxo divide-se em duas correntes compreendendo um água purificada (permeado) e outro com alta concentração de sais (rejeito). O rejeito do primeiro passo alimenta os vasos permeadores que compõe o 2 o. estágio. O rejeito do primeiro estágio, ao passar pelas membranas do segundo estágio, gera duas correntes compreendendo um de água purificada (permeado) e outra com alta concentração de sais (rejeito). A água purificada do primeiro e de segundo estágio são coletadas e alimentam o leito misto. O rejeito do segundo estágio, com alta concentração de sais dissolvidos será descartado do sistema. O pressostato atua quando a pressão de sucção nas bombas de alta pressão estiver baixa, evitando-se com isso a cavitação e desligando as referidas bombas. Transmissores de pressão monitoram as pressões de alimentação e saída de rejeito do primeiro estágio da osmose reversa e as pressões de alimentação e saída de rejeito do segundo estágio da osmose reversa. A pressão diferencial entre os transmissores indicará a perda de carga do 1 o e/ou 2º estágio e quando a perda de carga exceder o parâmetro estabelecido, um alarme de perda de carga alta indicará que o sistema deverá sofrer limpeza química. Transmissores de vazão indicam a vazão de concentrado e permeado da osmose reversa. A soma das respectivas vazões representa a vazão de alimentação do sistema e caso esta supere um determinado SET POINT (configurável) o sistema de OR será desligado. A 8

10 Folha: 9/18 Rev: 0 qualidade do permeado coletado no primeiro passo será monitorada pelo analisador de condutividade. Caso a qualidade de água esteja fora de especificação, a água permeada é direcionada para o tanque de água filtrada Flushing do Sistema de Osmose Reversa Como descrito anteriormente, o processo de desmineralização por osmose reversa consiste de um processo de separação a nível molecular, que permite que as moléculas de água permeiem através das membranas de osmose reversa. Para possibilitar que a água permeie através das membranas, é necessária elevada pressão que é possibilitada com as bombas de alta pressão. Ao passo que a água é permeada, elevase a concentração de sais dissolvidos no rejeito. Quando o processo de desmineralização e desligado, os sais dissolvidos em alta concentração que encontram-se nas membranas de osmose reversa precisam ser deslocados para fora do sistema de modo a evitar a precipitação e incrustação das membranas. Para evitar estes problemas, o sistema de osmose reversa é alimentado sem operar as bombas de alta pressão. Com baixa pressão osmótica, a vazão de permeado é bastante reduzida, permitindo então deslocarmos para fora do sistema o rejeito altamente concentrado. A este processo chamamos de flushing do sistema de osmose reversa Sistema de Sanitização / Limpeza Química da Osmose Reversa. A superfície de uma membrana de osmose reversa esta sujeita à deposição de materiais presentes na água de alimentação como, precipitados de cálcio, materiais orgânicos etc. O prétratamento da água de alimentação é projetado para reduzir o máximo possível a deposição sobre as membranas. Ocasionalmente, a deposição sobre as membranas é causada por: Mudança na composição da água de alimentação Controle operacional impróprio Contaminação biológica da água de alimentação Falha na dosagem de químicos A deposição dos materiais sobre as membranas se manifesta causando declínio de performance, diminuição de vazão de permeado e/ou menor rejeição de sais. Aumento da queda de pressão entre a alimentação e o rejeito pode ser efeito colateral de deposição (fouling). A limpeza química pode ser realizada com maior eficiência devido à resistência das membranas e seus componentes em relação a ph e temperatura. Entretanto, se a limpeza química é feita com atraso, fica mais difícil à remoção completa das matérias depositadas na superfície da membrana. Resumindo, a limpeza química consiste na aplicação de produtos ácidos e/ou alcalinos sobre as membranas de osmose reversa com o propósito de se retirar às incrustações depositadas, sendo que, o uso do produto químico adequado dependerá do tipo de incrustação ocorrida nas membranas. Dois conceitos básicos são importantes para que se determinem os tipos de incrustações: 9

11 Folha: 10/18 Rev: 0 SCALE - depósito de substâncias inorgânicas ou óxidos que se precipitam na superfície da membrana FOULING - materiais acumulados na superfície da membrana, tais como: partículas em suspensão, ferro ou outros metais pesados, materiais orgânicos, bactérias ou outras espécies biológicas, etc. Existem diversas soluções químicas indicadas para a limpeza das membranas. O tipo de solução química a ser utilizada irá depender do tipo de incrustação presente Precauções de Segurança Quando for usar os produtos indicados no procedimento favor seguir as praticas de segurança. Consultar o fabricante do produto químico para obter informações detalhadas sobre segurança, manuseio e estocagem. Durante a preparo das soluções químicas deve-se assegurar que os químicos estão bem dissolvidos e a solução atingiu homogeneidade antes de circulá-la no sistema. É recomendado que o flush realizado após a limpeza dos elementos seja realizado com água de boa qualidade e com ausência de cloro. Recomendamos água permeada. A água que normalmente é utilizada na alimentação do sistema OR pode ser utilizada para remover a solução de limpeza, entretanto há risco de precipitação do químico e/ou fouling. O sentido do fluxo durante a limpeza química deve ser o mesmo de quando o sistema esta em operação para prevenir telescopiamento das membranas. Durante a recirculação das soluções de limpeza existem limites de temperatura e ph conforme descrito na tabela abaixo. Tabela 1: Faixa de ph e limites de temperatura durante a limpeza Temp. máxima 45 C Faixa ph Tipo de Elemento BW30, BW30LE, LE, XLE, TW30, TW30HP SW30HR, SW30HR LE, SW30XLE, SW30 Temp. máxima 35 C Faixa ph Temp. máxima 25 C Faixa ph 1 10, , Parâmetros de Limpeza Química O preparo da solução de limpeza química é realizado manualmente no tanque de limpeza química. O operador deverá controlar as pressões e vazões de aplicação das referidas soluções durante o processo de limpeza química. A limpeza química deve ser realizada quando: 10

12 Folha: 11/18 Rev: 0 Vazão de permeado diminuir 10% do valor nominal. A rejeição de sais diminua 5-10% do valor nominal. O valor do diferencial de pressão (pressão alimentação pressão do concentrado) aumente 15% do valor de referencia estabelecido nas primeiras 48 horas de operação. Deve ser realizada pelo menos uma limpeza química a cada três meses, mesmo que nenhum dos fatores acima tenham sido atingidos. Deve-se limpar um passo da unidade de osmose por vez, independente do numero de vasos em paralelo. Não é recomendado limpar vasos em serie, pois a sujeira acumulada no 1 passo é empurrada para o segundo, sujando ainda mais este e causando um gasto maior de produtos químicos para a limpeza. Procedimento de Limpeza Química O procedimento de limpeza química consiste de seis passos. 1. Preparar a solução de limpeza química 2. Bombeamento de baixa vazão: Inserir a solução de limpeza química nos vasos de pressão a baixa vazão e pressão (aproximadamente metade das mostradas na tabela 2), de modo a deslocar a água de processo que se encontra nos vasos. Usar pressão suficiente apenas para vencer a perda de carga entre alimentação e rejeito, sendo ela pequeno o suficiente para que nenhum ou pouco permeado seja produzido. Enquanto fizer o deslocamento da água de processo deve-se descarta-la para não diluir a solução de limpeza química. 3. Recirculação: Após o deslocamento da água de processo a solução de limpeza estará presente na corrente de concentrado. Ligar as correntes de permeado e concentrado ao tanque de limpeza química e recircular a solução ate estabilizar a temperatura. Medir o ph da solução e ajusta-lo caso seja necessário. 4. Molho: Desligar a bomba de limpeza química e deixar as membranas de molho. Normalmente um período de 1 hora é o suficiente. Para fouling difíceis de serem removidos períodos maiores são benéficos, deixando as membranas de molho no período da noite por horas. Para manter a temperatura quando o tempo de molho for elevado, utilizar uma vazão de recirculação bem baixa (aproximadamente 10% da mostrada na tabela 2). 5. Bombeamento de alta vazão: Recircular a solução de limpeza química com os valores mostrados na tabela 2 por minutos. A alta vazão remove o fouling que foi dissolvido da superfície da membrana pela limpeza. Caso o fouling seja difícil de ser removido aplicar uma vazão 50% maior que a mostrada na tabela 2. Em limpezas com vazões elevadas a perda de carga pode ser um problema, sendo os valores máximos de perda de carga permitidos durante a limpeza de 3,5 bar. 11

13 Folha: 12/18 Rev: 0 6. Flush out: remover a solução de limpeza química do sistema realizando um flush com água permeada. A água que normalmente é utilizada na alimentação do sistema OR pode ser utilizada para remover a solução de limpeza, entretanto há risco de precipitação do químico e/ou fouling. Tabela 2: Vazão de alimentação recomendada por vaso e pressão de alimentação durante a limpeza Diâmetro membrana (pol) Pressão alimentação (bar) Vazão alimentação (m³/h) 2,5 1,5 2,1 0,7 1,2 4 1,5 3,5 1,8 2,3 4 full fit 1,5 4,0 2,7 3,2 8 1,5 3,5 6,0 10,2 8 full fit 1,5 4,0 10,2 12,5 Nota: Limpeza 1º Arranjo: Baixa Vazão: m3/h Alta Vazão: m3/h Limpeza 2º Arranjo: Baixa Vazão: m3/h Alta Vazão: 51 62,5 m3/h 12

14 Folha: 13/18 Rev: 0 Procedimento de preparo da solução da limpeza O volume de água que será utilizado na solução é calculado através do volume dos vasos de pressões enquanto que a quantidade de acido ou soda a ser adicionada na água depende do valor do ph da solução. Procedimento: Adicionar no tanque de limpeza química o volume de água desmineralizada calculado. Adicionar ácido ou alcalinizante até que o ph desejado para a solução seja atingido Calculo do volume de água: 2 D Volume do vaso (l): V vaso h Volume de água (l): V V n água vaso Onde: D = diâmetro (m); h = comprimento (m); n = n de vasos do estágio. Dados para o calculo do volume de água: Tabela 3: Vaso de 4 de diâmetro N de Diâmetro do vaso membranas por (m) vaso Comprimento do vaso (m) Volume do vaso (L) 1 0,112 1, ,112 2, ,112 3, ,112 4, ,112 5, ,112 6, Tabela 4: Vaso de 8 de diâmetro N de Diâmetro do vaso membranas por (m) vaso Comprimento do vaso (m) Volume do vaso (L) 1 0,2021 1, ,2021 2, ,2021 3, ,2021 4, ,2021 5, ,2021 6, Nota: Limpeza 1º Arranjo: Volume de Água necessário: 2100L Limpeza 2º Arranjo: Volume de Água necessário: 1050L 13

15 Folha: 14/18 Rev: 0 Dicas para limpeza 1. É extremamente recomendável que a limpeza química dos estágios do sistema de osmose reversa seja feita separadamente. Este procedimento evita que a sujeira removida do 1 estágio seja emperrada para o 2, minimizando o efeito da limpeza. Para sistema multi-estágios, o flushing e o procedimento de molho podem ser feito simultaneamente enquanto que a operação de bombeamento com alta vazão deve, obrigatoriamente, ser feita separadamente. Caso a solução de limpeza ganhe cor/turbidez esta deve ser substituída. 2. As incrustações que ocorrem na membrana, normalmente, é uma combinação de fouling e scaling, como uma mistura de fouling orgânico, fouling coloidal e biofouling; tornando muito importante a escolha de qual produto químico será utilizado primeiro durante a limpeza química. A Fluid Brasil recomenda que a primeira limpeza realizada seja a alcalina. A limpeza química utilizando ácido só deve ser aplicada primeiro caso se tenha certeza que somente carbonato de cálcio e/ou óxido/hidróxido de ferro esteja presente na superfície da membrana. O ácido da solução de limpeza química reage com a sílica, o biofilm e orgânicos presentes na superfície da membrana podendo causar declínio na performance da membrana. 3. Sempre meça o ph durante a limpeza. Caso o ph sai da faixa recomenda devido à diluição da solução de limpeza, mais soda caustica ou acido deve ser adicionado. 4. Caso a solução de limpeza ganhe cor/turbidez esta deve ser substituída e a limpeza química deve ser repetida. 5. Caso o sistema tenho que ser desligado por um período maior que 24 horas, os elementos devem ser embebidos em uma solução de metabissulto de sódio a 1% (em peso). 14

16 Folha: 15/18 Rev: 0 Efeito do ph na remoção de Fouling Alem de realizar a seqüência correta de aplicação dos produtos químicos, o ajuste do ph da solução é um item critico para a otimização da remoção do fouling. Caso não haja sucesso na remoção do fouling, o desempenho da membrana vai apresentar um declínio mais acentuado e novas incrustações irão ocorrer mais rapidamente. O tempo requerido entre limpezas irá se tornar menor, diminuindo a vida útil da membrana e aumentando os custos operacionais. Efeito do ph na remoção de Carbonato de cálcio 2 Mudança relativa vazão permeado 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Maior remoção Carbonato de cálcio com ph 1. 0 ph 4 ph 3 ph 2 ph 1 Efeito do ph na remoção de Biofouling 18 Mudança relativa vazão permeado Maior remoção Biofouling com ph ph 10 ph 11 ph 12 15

17 Folha: 16/18 Rev: 0 Soluções de limpeza química A tabela 5 mostra os produtos químicos que podem ser utilizados na limpeza química. Os produtos químicos ácidos são utilizados para remover precipitados inorgânicos (inclusive ferro), enquanto produtos químicos alcalinos são utilizados para remover precipitados orgânicos (inclusive fouling biológico). Ácido sulfúrico não deve ser utilizado para limpeza química devido ao risco de precipitação de sulfato de cálcio. A solução deve ser prepara com água desmineralizada mas, em casos especiais, pode ser utilizada a água que normalmente alimenta o sistema de OR, lembrado que não deve haver presença de cloro livre. Tabela 5: Soluções de limpeza química NaOH 0,1% (em Fouling peso) ph 12 Sais inorgânicos (ex: CaCO3) Óxidos de metal (ex: Ferro) Colóides inorgânicas Preferida Sílica Preferida Biofilme Preferida Orgânicos Preferida HCl 0,2% (em peso) ph 1-2 Preferida Preferida Ácido cítrico ph 2 Alternativa Alternativa 16

18 Folha: 17/18 Rev: 0 Figura 1 Figura 2 17

19 Folha: 18/18 Rev: 0 4. Sintomas, causas e medidas corretivas. VAZÃO PERMEADO PASSAGEM DE SAL PRESSÃO DIFERENCIAL CAUSA DIRETA CAUSA INDIRETA AÇÃO CORRETIVA Oxidação Cloro livre, ozônio, KMnO4. Substituir elemento Vazamento pela membrana Vazamento pelo O ring Contrapressão permeado, abrasão. Instalação incorreta / tempo uso Trocar membrana, melhorar préfiltração. Substituir O ring Vazamento tubo permeado Danificação durante instalação Substituir elemento Incrustação Fouling Coloidal Biofouling Fouling Orgânico Compactação Controle de incrustação insuficiente Problema prétratamento Água alimentação contaminada, problema prétratamento Óleos, polieletrólito catiônico, golpe hidráulico. Golpe hidráulico Limpeza química, corrigir dosagem antiincrustante Limpeza química, corrigir prétratamento Limpeza química, desinfecção, corrigir pré-tratamento Limpeza química, corrigir prétratamento Substituir elemento ou adicionar elementos Aumentado; Diminuindo; Sem alteração; Principal sintoma observado. 18