Sistema do ROÉ um sistema de tratamento de membrana usado para separar solutos dissolvidos da água, na maioria das vezes no campo da dessalinização da água do mar para remover sais e outras impurezas da água do mar, mas também em caldeiras industriais, sistemas de água potável, produção farmacêutica e outros campos.
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O que é osmose?
Para entender os princípios e o processo de osmose reversa, primeiro entenda o processo de osmose que ocorreria naturalmente. A osmose é um fenômeno natural no qual duas soluções de diferentes concentrações são separadas por uma membrana semipermeável (uma membrana que permite que as moléculas de solvente passem e não permite que as moléculas de soluto passem). E moléculas de água ou outras moléculas solventes passam da solução de concentração mais baixa através da membrana semipermeável para a solução de concentração mais alta. Este processo é encontrado em toda parte na natureza, onde as plantas o usam para absorver água e nutrientes do solo, e em humanos, onde os rins usam osmose para absorver água do sangue.
Um experimento simples para ajudá-lo a entender o fenômeno da osmose. Suponha que um recipiente de água açucarada seja dividido em duas partes por uma membrana, como uma membrana celular animal. Esta membrana pode ser permeável à água, mas não às moléculas do açúcar. Como mostrado na figura, o círculo é comparado ao açúcar. O lado A tem mais moléculas de açúcar do que o lado B, com maior concentração. Desta vez, a membrana, a fim de manter o equilíbrio de concentração entre os dois lados, deve permitir que o lado A de uma parte das moléculas de açúcar se mova para o lado B, mas a membrana não permite que as moléculas de açúcar passem, portanto, a fim de manter o fenômeno de equilíbrio, O lado B das moléculas de água move-se para o outro lado, dilui o lado A da concentração até que as duas partes da concentração de soluto sejam iguais e, finalmente, o experimento para obter o lado B do volume da solução diminuiu, enquanto o lado A do volume aumentou.
O que é osmose reversa?
As membranas de osmose permitem que apenas moléculas de água passem, moléculas maiores que a água, como minerais, sais e bactérias, não podem passar. A osmose é uma ocorrência natural que não requer energia. Verificou-se que a água pode fluir de concentrações altas para baixas, aplicando pressão maior do que a pressão osmótica natural para empurrar a água através da membrana de osmose, um fenômeno conhecido como osmose reversa.
Por exemplo, água salgada e água pura estão em ambos os lados de um recipiente separados por uma membrana de osmose. Se for um fenômeno de osmose natural, a água pura fluirá para a água salgada até que a concentração seja igual em ambos os lados. No entanto, quando uma certa pressão é aplicada ao lado da salmoura, as moléculas de água na salmoura fluirão para o lado da água pura para alcançar a osmose reversa. Através deste fenômeno, a ideia de dessalinização da água do mar foi gerada e aplicada no campo da dessalinização da água do mar para dessalinizar e purificar a água do mar para extrair água doce. Após muita pesquisa e desenvolvimento tecnológico, essa tecnologia agora é usada em caldeiras industriais, sistemas de água potável, dessalinização da água do mar, produção farmacêutica, produção de cosméticos, processamento de alimentos e bebidas e muitas outras aplicações.
O que é a membrana osmose reversa?
Membrana RO também é uma membrana semi-permeável que permite que apenas moléculas de água passem, não impurezas, como matéria orgânica, matéria inorgânica, microorganismos, colóides e bactérias. Esta membrana funciona usando pressão para separar a água de uma solução altamente concentrada contendo solutos e filtrar impurezas, como íons, microorganismos e matéria orgânica da água bruta, resultando em água de alta pureza.
Osmose reversa Impurezas comuns e métodos remoção
- Matéria particulada suspensa: sedimentos, coloides, etc., que podem facilmente causar entupimento na superfície da membrana do RO.
Solução: tanque de sedimentação, floculante, filtro multimídia, filtro de carvão ativado
- Microrganismos: bactérias, vírus, algas, etc.
Solução: bactericidas, desinfecção UV
- Matéria orgânica dissolvida: fertilizantes, pesticidas, proteínas, aminoácidos
Solução: agente redutor, filtro ativado do carbono
- Substâncias inorgânicas dissolvidos: íons cálcio, íons magnésio e outros íons metálicos, carbonatos, sulfatos, cloretos, íons de metais pesados, etc.
Solução: filtro de carvão ativado, resina de troca iônica, agente redutor, antiincrustante, osmose reversa
- Desinfetante residual: cloro, ozônio, etc.
Solução: filtro ativado do carbono, agente redutor
Como funcionam os sistemas de osmose reversa?
Uma bomba de alta pressão é usada para aumentar a pressão na entrada da membrana RO, forçando a substância de água através da membrana RO e retendo quase todas (95% a 99%) das impurezas, resultando em água pura. A quantidade de pressão necessária depende do teor de impureza da água de alimentação e do tipo de membrana selecionada, e o permeado limpo da dessalinização é chamado de água pura, deixando a água produzida concentrada transportando contaminantes e impurezas como água concentrada.
O sistema do RO inclui o sistema dos pre-filtros da água crua, o sistema da purificação da membrana, e após o sistema do tratamento, que pode ser dividido nos seguintes componentes:
Componentes básicos do equipamento de osmose reversa
Sistema completo osmose reversa
Papel do pré-tratamento
Devido à grande variedade de água bruta, composição complexa, qualidade da água bruta, taxa de recuperação do sistema RO e outros parâmetros importantes do processo, selecionando o sistema de pré-filtros apropriado, pode reduzir a incrustação da membrana RO e o fenômeno de descamação, para impedir a taxa da dessalinização da membrana do RO e a taxa de produção da água do problema de demasiado baixo.
A seguir, uma breve descrição do papel dos estágios de pré-tratamento:
- Tanque sedimentação:Remover partículas suspensas da água bruta por sedimentação natural ou adicionando floculante ou coagulante para auxiliar na sedimentação.
- Multi-Media filtro e quartzo areia filtro:Para remover algumas impurezas, colóides e íons de metal.
- Filtro ativado do carbono:Adsorção de impurezas particuladas. O carvão ativado também pode ser um agente redutor para restaurar algumas substâncias oxidantes, como o cloro residual.
- Água amaciante tanque:Remoção de impurezas iônicas.
- Agentes químicos:Antiincrustantes para remover íons de cálcio e magnésio, bactericidas para remover bactérias e vírus, oxidantes para desinfetar e decompor matéria orgânica e agentes redutores para restaurar substâncias oxidantes na água.
É necessária análise qualidade água?
A análise da qualidade da água é essencial para qualquer projeto de tratamento. Inclui dureza, alcalinidade, TDS, concentração de íons e outros dados. Os engenheiros de projeto usarão o relatório de análise da qualidade da água fornecido para desenvolver planos de tratamento de água, tanto para estabelecer um programa de pré-tratamento razoável para garantir a remoção de impurezas para reduzir a incrustação da membrana RO; desenvolver o melhor arranjo de membrana para alcançar a taxa máxima de recuperação e dessalinização do sistema RO; E para identificar potenciais contaminantes. Também pode identificar potenciais contaminantes para prevenção e remoção oportunas. Por exemplo, o Índice de Estabilidade Langelier é uma medida de se a água tem uma tendência à escala, que precisa ser calculada com base nos dados do relatório de análise da qualidade da água para atingir o objetivo de prevenção da escala.
Portanto, uma análise detalhada da qualidade da água antes de entrar no sistema RO é absolutamente necessária para a eficácia e segurança de toda a operação do sistema.
Diferença entre "Passar" e "Estágio" da Osmose Reversa
'Passar' e 'estágio' são dois conceitos que são frequentemente confundidos em sistemas RO, aqui está uma breve distinção.
Em um sistema de dois estágios, a água concentrada do primeiro estágio se torna água de alimentação para o segundo estágio, com o objetivo de aumentar a taxa de recuperação do sistema.
Em um sistema de processo de duas etapas, a água produzida a partir do processo de primeira passagem se tornará água de alimentação do processo de segunda passagem com o objetivo de melhorar a qualidade da água do sistema produzido (aumentando a taxa de dessalinização).
Para informações mais detalhadas sobre o sistema 'pass' e 'estágio' você pode visitarRO membrana arranjo
Taxa De Dessalinização E Taxa De Recuperação
A taxa de dessalinização refere-se à capacidade da membrana RO de remover sais e parar outros sólidos dissolvidos. A membrana RO separa as moléculas de água dos sais dissolvidos e outros contaminantes, e quanto maior a taxa de dessalinização, melhor o desempenho da membrana RO, calculado da seguinte forma:
A taxa de recuperação indica a relação entre a taxa de fluxo de permeado no sistema e a taxa de água de alimentação. A taxa de recuperação é afetada por muitos fatores e está relacionada à qualidade da água recebida, ao tipo de elemento de membrana, ao método de conexão, etc. Quanto maior a taxa de recuperação significa que quanto maior a água produzida, menores as emissões concentradas, e é calculado da seguinte forma:
Vantagens do processo da osmose reversa
Como um processo maduro do tratamento da água, o processo do RO tem muitos benefícios:
- Filtração da maioria dos contaminantes:A osmose reversa é considerada um dos métodos mais abrangentes e eficazes para eliminar contaminantes da água, filtrando a grande maioria dos sólidos dissolvidos, como bactérias, vírus, íons de metais pesados, sais insolúveis, etc.
- Ambientalmente amigável e energeticamente eficiente:Em comparação com outros métodos de tratamento, como a destilação térmica, a tecnologia de osmose reversa é relativamente ecológica e não depende do calor.
- Sem geração escala água:Seja água industrial ou comercial, acidentes graves podem ser causados por bloqueio de água, a tecnologia de osmose reversa pode efetivamente impedir a geração de água.
Fraquezas e Desafios do Sistema RO
Embora a osmose reversa seja uma das tecnologias de filtragem mais eficazes no mercado hoje, ainda existem algumas fraquezas que não podem ser evitadas e continuam sendo um desafio para nós:
- Baixa utilização:A quantidade de águas residuais concentradas produzidas por filtração ainda não é um desperdício pequeno com o processo atual.
- Elevados custos manutenção:As membranas do RO são inclinadas ao entupimento e à escamação e exigem a manutenção regular, que é cara.
- Alta instalação custo:Para atrasar a vida da membrana do RO, um sistema do pré-tratamento é adicionado à osmose reversa como necessário para reduzir o risco de obstruir e de escalar da membrana do RO.
- Remoção de minerais benéficos:A osmose reversa não distingue quais minerais são benéficos para o corpo humano, e removê-los todos não é necessariamente bom.
