O índice de bloqueio é um indicador chave para avaliar a tendência de incrustação e bloqueio das membranas em aplicações de tecnologia da água. Na osmose inversa (OR) e na nanofiltração (NF), em particular, este índice fornece informações importantes sobre a qualidade da água de alimentação e o risco de danos na membrana devido a incrustações, incrustações ou outros depósitos. Ao monitorizar regularmente o índice de colmatagem, os operadores das instalações podem tomar medidas proactivas para otimizar o desempenho e a vida útil das suas membranas.

Definição e noções básicas do índice de bloqueio

O índice de bloqueio descreve a taxa a que os poros da membrana são bloqueados por partículas, colóides ou substâncias orgânicas. É determinado através de um teste normalizado em que a água de alimentação é passada através de uma membrana de teste em condições controladas. O caudal e a perda de pressão durante um período de tempo definido são medidos de forma a quantificar a tendência para o bloqueio.

Factores de influência típicos:

• Tamanho das partículas: As partículas grandes podem bloquear rapidamente a membrana, enquanto as partículas mais pequenas penetram nos poros e causam bloqueios a longo prazo.

• Substâncias coloidais: Podem aderir à superfície da membrana através de interações electrostáticas.

• Compostos orgânicos: Os biofilmes ou as substâncias orgânicas dissolvidas podem afetar significativamente a permeabilidade da membrana.

Medição do índice de bloqueio

O índice de bloqueio é determinado em várias etapas:

1. Preparação do ensaio: Uma membrana normalizada é inserida no sistema de ensaio e a água de alimentação é passada através da membrana sob pressão constante.

2. Medição do caudal: São registados o caudal inicial (Q1) e o caudal final (Q2) após um tempo definido.

3. Cálculo do índice de bloqueio:

Um índice de entupimento elevado indica uma forte tendência para o entupimento e exige medidas de tratamento da água.

Valores típicos e seu significado:

• BI < 10: Wasser ist gut geeignet für Membranprozesse.

• BI 10-30: Risco aumentado, é necessário um pré-tratamento.

• BI > 30: A água não é adequada, é necessário um pré-tratamento exaustivo.

Significado na prática

O índice de colmatação é particularmente relevante para os sistemas de membranas, uma vez que as membranas colmatadas conduzem a um aumento dos custos operacionais e a perdas de produção. As consequências típicas de uma tendência de entupimento elevada são

• Aumento da pressão: As membranas obstruídas requerem pressões de funcionamento mais elevadas, o que aumenta o consumo de energia.

• Perda de desempenho: O caudal de água diminui, o que prejudica a eficiência do sistema.

• Limpeza frequente: A limpeza química frequente das membranas reduz a sua vida útil.

Método para reduzir o índice de bloqueio

1. filtragem mecânica

• Filtros de poros multimédia: Removem as partículas grosseiras e reduzem significativamente a carga sobre as membranas. São particularmente eficazes com elevados níveis de sólidos em suspensão.

• Filtro fino: Os filtros com um tamanho de poro de 1-5 µm proporcionam um nível adicional de proteção.

2. filtragem em cascalho ou multicamadas

A filtração em cascalho ou em várias camadas é um processo eficaz para remover partículas, sólidos em suspensão e turvação.

• Estrutura: O filtro é constituído por várias camadas, incluindo cascalho grosso, areia e antracite. Esta configuração permite a remoção de partículas em suspensão de diferentes tamanhos.

• Como é que funciona: A água passa através das camadas, sendo as partículas grossas capturadas primeiro pela camada superior, enquanto as partículas mais finas são removidas mais profundamente no leito do filtro.

• Aplicação: Este processo é ideal para reduzir o índice de entupimento e é frequentemente utilizado como um pré-tratamento em combinação com outras tecnologias, como a osmose inversa.