Aplicando a pressão de um fluido num lado de uma membrana semipermeável, é possível reverter o fluxo natural da água pura de uma área de alta concentração de sal para uma de baixa concentração. Este processo é chamado de Osmose Reversa. MEMBRANA OSMOSE Água flui através de uma membrana do lado da baixa concentração de sal ao lado de alta concentração de sal. EQUILÍBRIO Pressão Osmótica é a pressão necessária para interromper o fluxo de água e atingir o equilíbrio. Osmose No processo de Osmose, a água naturalmente se move de uma área de baixa concentração de sal através de uma membrana semipermeável para uma área de alta concentração de sal. O movimento de uma água pura para igualar as concentrações de sal em cada lado da membrana gera uma pressão chamada Pressão Osmótica. PRESSÃO OSMÓTICA PRESSÃO APLICADA OSMOSE REVERSA Aplicando uma pressão externa maior que a Pressão Osmótica, o fluxo de água é revertido. A água agora flui de alta para baixa concentração de sal. Osmose Reversa Osmose Reversa (RO) é um método de filtragem que remove muitos tipos de grandes moléculas e íones de soluções aplicando pressão à solução quando está de um lado de uma membrana selectiva, ou semipermeável. O resultado é que saís são retidos no lado pressurizado da membrana, e a água pura é permitida de passar ao outro lado. Para ser selectivo, a membrana não deve permitir que as grandes moléculas ou íones passam pelos poros (buracos), mas deve permitir menores componentes da solução (ou seja, a própria água) para passar livremente. RO é mais comumente conhecido por seu uso na purificação de água potável de água do mar e de água salobra ou residual, removendo sais e outras substâncias indesejáveis da água. Também fornece os mais altos níveis de todos os métodos de filtragem disponível e é frequentemente usado em combinação com outros métodos para optimizar o desempenho total e parâmetros operacionais do sistema, baseado na qualidade da água de alimentação. 01
Fluxo sustentável Na dinâmica de fluidos, o fluxo é a taxa de fluxo volumétrico através de uma área de unidade. Unidades típicas de medidas são: galões por pé quadrado por dia (gfd), ou litros por metro quadrado por hora (lmh). Todos os sistemas RO buscam para maximizar o fluxo (ou seja, o volume de água de alimentação passando através de uma unidade de área da membrana), minimizando a escamação e incrustação da membrana. Escamação e incrustação levam a maior consumo de energia, qualidade de água mais pobre sendo produzido e os custos de manutenção mais elevados. Todos os sistemas de filtração de membrana têm um fluxo crítico, determinado pela natureza da água de alimentação e o conjunto de parâmetros operacionais do sistema. Fluxo crítico é definido como o ponto onde a combinação da natureza da água de alimentação e o conjunto dos parâmetros operacionais do sistema resulta numa perda de fluxo devido a incrustação, escamação ou depósitos de partículas na superfície da membrana. Fluxo sustentável é, portanto, o fluxo que pode ser mantido durante um determinado período prolongado à dada água de alimentação e parâmetros operacionais do sistema, com mínimo escamação e incrustação da superfície da membrana. Os fabricantes de membrana fornecem elementos de membrana com um conjunto de parâmetros de teste molhado obtidos através de testes de incrustação e escamação de água livre. Para garantir a operação estável - que na maioria dos casos está bem abaixo dos parâmetros de teste molhado - os parâmetros operacionais do sistema que criarão um fluxo sustentável são escolhidos para cair abaixo do fluxo crítico. Por exemplo, um elemento RO de baixa pressão (diâmetro de 8 ou 16 ) pode mostrar fluxo de 30 gfd (~ 51lmh) no teste molhado do fabricante para um tipo determinado de membrana. No caso de elementos de diâmetro 8, no entanto, o fluxo crítico pode ser apenas 12 gfd (~ 20 lmh) sob um conjunto normal de parâmetros operacionais para águas residuais secundárias - bem abaixo do fluxo de teste molhado. Se a membrana fosse incorporada num convencionalmente concebido elemento de diâmetro16, os resultados seriam idênticos, ou mesmo um pouco mais baixo. Os parâmetros operacionais seriam, portanto, normalmente escolhidos em 10 gfd (~ 17 lmh) com a finalidade de operar dentro de uma margem de segurança. Simplesmente dito, aumentando a taxa de fluxo sustentável de um sistema RO reduz a área de superfície de membrana necessária e, portanto, o número de elementos de membrana e vasos de pressão necessários. Esta redução em elementos de membrana traduz para uma planta de tamanho menor e mais baixos custos operacionais e de capital como substituição de membrana e custos gerais de manutenção são reduzidos. Uma planta mais eficiente significa custos mais baixos de limpeza de água. 02
Plantas de Tratamento de Osmose Reversa NuWater Plantas de tratamento de Osmose Reversa (RO) NuWater utilizam vasos de pressão e elementos de membrana de grande diâmetro 16, incorporando a nossa proprietária Fluxo Distribuidor Integrado (IFD) e dispositivo de Campo Electromagnético (EMF), bem como uma inovadora configuração do elemento de membrana. Esta combinação de tecnologias melhora radicalmente as condições hidráulicas dentro dos vasos de pressão e elementos de membrana, resultando num aumento substancial do fluxo crítico e, portanto, fluxo sustentável. Plantas 16" de NuWater são simplesmente mais eficientes do que as plantas convencionais de 8". No caso de águas residuais secundárias, o fluxo crítico num módulo RO de NuWater é acerca de 28 gdf (~48 lmh) e o fluxo sustentável, portanto, pode ser escolhido confortavelmente a 24 gdf (41 lmh). Isto é significativamente melhor do que os sistemas convencionais de 8 onde o correspondente fluxo sustentável está na região de 10 gfd (17 lmh). Melhorias similares em condições hidráulicas são conseguidas para plantas de dessalinização de água do mar de NuWater. Os dados do teste molhado para um elemento de água do mar geralmente indicam o fluxo na região de 20 gdf (34 lmh). Plantas SWRO mais convencionais usando elementos convencionais de 8 operam num fluxo sustentável de 6 a 10 gdf (~10 a 17 lmh). Plantas SWRO 16 de NuWater de grande diâmetro funcionam consistentemente a um fluxo sustentável significativamente maior de 13 a 16 gfd (~22 a 27 lmh). As condições hidráulicas melhoradas em módulos de plantas RO de NuWater são alcançadas por maior controlo sobre incrustação, escamação e depósitos de partículas sobre os elementos, com o IFD reduzindo imensamente - ou eliminando completamente - incrustação microbiana na parte frontal da planta. Este tipo de incrustação é geralmente o parâmetro limitante para fluxo sustentável em plantas convencionais, usando elementos de diâmetro 8. O IFD garante uma distribuição uniforme do fluxo de alimentação e cria a maior velocidade de fluxo cruzado, permitindo que o fluxo seja aumentado sem a normalmente associada incrustação da superfície da membrana. Nosso dispositivo EMF mais reduz o potencial de incrustação, causando micróbios (partículas) para agregar, assim, impedindo-os de depositar na superfície da membrana. O dispositivo EMF também altera a morfologia das substâncias potenciais de escamação que podem se formar nos últimos poucos elementos do vaso onde a solubilidade das substâncias pode ser ultrapassada. Numa planta de NuWater, por exemplo, o sulfato de cálcio irá precipitar como uma substância fofa, em vez de uma cristalina, que pode formar uma camada (ou bolo) na membrana. A substância fofa é facilmente arrastada pelo fluxo concentrado sem depositar na superfície da membrana, evitando o acúmulo nocivo de escama. Inovadoras Plantas 16 de NuWater também usam um máximo de quatro elementos por vaso de pressão, garantindo fluxo concentrado ideal e facilitando um processo simples de clean-in-place (CIP) que executa sem interromper a produção. Níveis de desempenho da membrana e a planta, portanto, são mantidos. Por outro lado, é geralmente aceite que plantas RO convencionais de 8 exigem um procedimento de limpeza off-line completo, quando a planta perdeu 10% para 15% fluxo devido a incrustação, que resulta numa redução de capacidade da planta. Plantas de NuWater, portanto, alcançam algo novo e exclusivo; um elevado fluxo sustentável durante longos períodos de tempo sem executar procedimentos de limpeza tediosos, caros e demorados. 03
Filtração MICROFILTRAÇÃO ULTRAFILTRAÇÃO NANOFILTRAÇÃO OSMOSE REVERSA AREIA BACTÉRIA VÍRUS PROTEÍNA ÍONS 10+ MICRONS 1.0 0.1 0.01 0.001 0.0001 O ESPECTRO DE FILTRAÇÃO Uma comparação entre os recursos de rejeição de osmose reversa com outras tecnologias de membrana. Plantas de NuWater consistem de módulos acoplados montados em reboques, tornando- os facilmente escalável e capaz de satisfazer quase qualquer exigência de limpeza de água. Benefícios RO de NuWater A tecnologia RO 16 incorporada em plantas de tratamento de água de NuWater tem confundido académicos e concorrentes, como desafia observações no fluxo sustentável exequível detido por muito tempo. Adicionar módulos de pré-tratamento Estas taxas de fluxo altamente sustentáveis, e o uso de vasos de pressão de grande diâmetro 16 e elementos de membrana, significam que plantas de NuWater têm pegadas significativamente menores do que as plantas convencionais de 8. Isso permite que as plantas de grande capacidade de NuWater sejam modular e móvel, fornecendo aos clientes as opções mais flexíveis para atender suas exigências de limpeza de água. Plantas menores e mais eficientes permitem NuWater de oferecer serviços de limpeza de água a preços competitivos e totalmente gerenciados com os mais altos níveis de atendimento ao cliente que são difíceis para os concorrentes igualar Desafiam-nos a limpar a sua água. Tap Tomorrow Adicionar módulos RO 04
Tap Tomorrow ÁFRICA DO SUL NuWater Campus, 87 Capricorn Drive, Capricorn Park, Muizenberg, 7945, Cidade do Cabo, África do Sul TEL +27 21 531 0641 / EMAIL info@nuwater.co.za Quase 70% da água doce da terra está congelada em lençóis de gelo, glaciares, neve e gelo permanente, com Antártica segurando acerca de 90% desta água. Os rios únicos na Antártica são riachos de água derretida. SINGAPURA Innovation Centre, Block 2 Unit 245, 18 Nanyang Drive, NTU, Singapura 637723 TEL +65 6558 6080 / EMAIL info@nuwater.com.sg REINO UNIDO 39 Elmfield Avenue, Teddington, Middlesex, TW11 8BU, Reino Unido TEL +44 793 272 1052 / EMAIL info@nuwaterglobal.com SITE INTERNET www.nuwaterglobal.com