As membranas de osmose inversa (membranas RO) são um componente central dos modernos sistemas de tratamento de água. Funcionam de forma extremamente eficiente para remover sais, substâncias orgânicas e outras impurezas da água. No entanto, são sensíveis a substâncias oxidantes, como o cloro livre, que podem causar danos consideráveis nas membranas. Neste artigo, analisamos os efeitos do cloro livre nas membranas de OR, os processos químicos subjacentes e as medidas de proteção adequadas.
Índice
Como é que o cloro livre afecta as membranas de osmose inversa?
A maioria das membranas de osmose inversa é constituída por um material compósito de poliamida multicamada (TFC - Thin Film Composite), que é responsável pela retenção das impurezas. Embora este material seja quimicamente resistente, é extremamente suscetível a substâncias oxidantes, como o cloro livre. Mesmo pequenas quantidades podem causar os seguintes danos:
1. destruição da camada de poliamida
O cloro livre ataca as ligações químicas na camada de poliamida da membrana RO, que é responsável pela separação selectiva da água e das impurezas.
- Reação química: O cloro oxida as moléculas da camada de poliamida e destrói a sua estrutura.
- Consequência: A membrana perde a sua capacidade de reter sais e outras impurezas. Isto leva a uma deterioração drástica da qualidade da água no permeado.
2. perda de desempenho da separação
Mesmo concentrações baixas de cloro livre - frequentemente tão baixas como 0,1 mg/l - podem afetar o funcionamento da membrana:
- Redução da retenção de sal: O teor de sal no permeado aumenta.
- Aumento da pressão necessária: As membranas danificadas requerem uma pressão de funcionamento mais elevada para produzir a mesma quantidade de permeado.
3. redução da vida útil
Os danos oxidativos causados pelo cloro livre reduzem significativamente a vida útil das membranas. As membranas RO duram normalmente 3 a 5 anos, dependendo das condições de funcionamento. No entanto, o contacto com o cloro livre pode destruir a sua funcionalidade em semanas ou meses.
4. factores de reforço
Algumas condições podem aumentar ainda mais o efeito destrutivo do cloro livre:
- Concentrações de cloro mais elevadas: Concentrações superiores a 0,1 mg/l aceleram o processo de oxidação.
- Temperaturas mais elevadas: Aumentam a taxa de reação entre o cloro e a membrana.
- Tempos de exposição mais longos: Quanto mais tempo a membrana estiver exposta ao cloro livre, maiores serão os danos.
Foto: O nosso sistema de osmose inversa ALMA OSMO VE para a produção de água desionizada
Medidas de proteção contra o cloro livre
Para garantir a vida útil e a eficiência das membranas de osmose inversa, é crucial evitar o contacto com o cloro livre. Aqui estão algumas medidas de proteção comprovadas:
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1. neutralização do cloro livre
- Filtro de carvão ativado: O nosso Filtro de carvão ativado do ALMA FIL AK-oferecem um método particularmente eficaz para a remoção do cloro livre. Graças ao seu carvão ativado de alta qualidade, especialmente desenvolvido, o cloro livre é adsorvido de forma fiável antes de chegar à membrana de osmose inversa. O Filtro ALMA FIL AK são caracterizados pelas seguintes propriedades:
- Elevada capacidade de adsorção: garantida mesmo com caudais elevados.
- Integração simples: Os filtros podem ser facilmente integrados nos sistemas existentes.
- Longa vida útil: A composição optimizada do carvão ativado reduz os intervalos de manutenção e substituição.
- Zuverlässige Chlorentfernung: Minimierung der Restchlorkonzentration auf < 0,1 mg/l.
- Agentes redutores químicos: Substâncias como o bissulfito de sódio neutralizam eficazmente o cloro livre antes de este entrar no sistema de OR.
Foto: Os nossos filtros de carvão ativado ALMA FIL AK com filtros multicamada ALMA FIL a montante
2. controlo regular
A monitorização contínua da concentração de cloro livre na alimentação do sistema RO é essencial:
- Kits de teste: kits de teste de cloro baratos (por exemplo, medições DPD) permitem análises rápidas no local.
- Dispositivos de medição em linha: Os sensores electrónicos são recomendados para uma monitorização permanente.
Porque é que o controlo do cloro livre é tão importante?
O cloro livre é frequentemente utilizado para desinfetar a água em circuitos de refrigeração, por exemplo, especialmente para remover bactérias e biofilmes. Embora seja indispensável em muitos processos, representa um sério risco na osmose inversa. O cumprimento do valor limite máximo de 0,1 mg/l de cloro livre é crucial para garantir a integridade e a funcionalidade das membranas.
Custos devidos a danos causados pelo cloro
Os danos nos diafragmas RO podem causar custos consideráveis:
- Custos de substituição elevados: uma membrana danificada tem de ser substituída numa fase inicial.
- Aumento dos custos de funcionamento: O aumento dos requisitos de pressão leva a um maior consumo de energia.
- Perdas de produção: As membranas danificadas podem levar a paragens e problemas de qualidade.
Conclusão
O cloro livre representa um risco considerável para as membranas de osmose inversa. Mesmo concentrações baixas podem danificar permanentemente as membranas e afetar a eficiência de todo o sistema. Com medidas de proteção adequadas - tais como a utilização de filtros de carvão ativado da série ALMA FIL AK, monitorização regular e desinfectantes compatíveis com as membranas - os danos podem ser evitados e a vida útil das membranas significativamente prolongada.
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