osmosis (fortaleza e recife)
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Uma Divisão da Hercules Incorporated
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SISTEMAS DE SISTEMAS DE OSMOSE REVERSAOSMOSE REVERSA
ÁGUA - O PRODUTO NOBRE DO NOVO MILÊNIOÁGUA - O PRODUTO NOBRE DO NOVO MILÊNIOTECNOLOGIAS E TENDÊNCIAS PARA OTECNOLOGIAS E TENDÊNCIAS PARA OTRATAMENTO DE ÁGUAS INDUSTRIAISTRATAMENTO DE ÁGUAS INDUSTRIAIS
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Aplicações de Osmose Reversa
ÁGUA DE ALIMENTAÇÃO DE CALDEIRAS.
ÁGUA DE PROCESSOS.
ÁGUA POTÁVEL.
ÁGUA ULTRAPURA.
PURGA TORRES DE RESFRIAMENTO.
REUSO DE ÁGUA / ZERO DESCARGA.
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Quando Considerar OR
SISTEMAS DE ÁGUA DESMINERALIZADA
Altos Custos de Ácido ou Cáustico
Restrições em Descarga de Regenerantes
Águas com elevada condutividade (Acima de 250 Us/cm)
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TDS na Água de Alimentação (mg/L como CaCO3 )
Osmose Reversa x Intercâmbio Iônico(Custos)
0 50 100 150 200 250 300
Cus
to d
o T
rata
men
to
6
0 50 100 150 200 250 300
Intercâmbio Iônico
Cus
to d
o T
rata
men
to
TDS na Água de Alimentação (mg/L como CaCO3 )
Osmose Reversa x Intercâmbio Iônico(Custos)
7
0 50 100 150 200 250 300
Intercâmbio Iônico Osmose Reversa
Cus
to d
o T
rata
men
to
TDS na Água de Alimentação (mg/L como CaCO3 )
Osmose Reversa x Intercâmbio Iônico(Custos)
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Águas com condutividade elevada
Redução dos Custos com Regenerantes
Redução dos Custos com Efluentes
Conservação de Água e Recuperação
Disponibilidade de Energia
Quando Considerar OR
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Possibilidade de OR
TÉCNICA.
ECONÔMICA.
10
Possibilidade Técnica de OR
VARIÁVEIS A CONSIDERAR
Pré-Tratamento
Qualidade do Produto
Recuperação
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VARIÁVEIS A CONSIDERAR
Custos de Energia
Custos de Regenerantes
Custos de Água
Custos de Disposição dos Descartes
Possibilidade Econômica de OR
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TECNOLOGIA DE MEMBRANAS
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PROCESSO OSMÓTICO
Soluçãoconcentrada
ÁguaPura
14
PROCESSO OSMÓTICO
Osmose
SoluçãoConcentrada
ÁguaPura
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PROCESSO OSMÓTICO
Osmose Reversa
SoluçãoConcentrada
ÁguaPurificada
Pressão
20
Rejeito
Alimentação Permeado
OSMOSE REVERSACOMPORTAMENTO
21
RECUPERAÇÃO DE ÁGUA
REJEIÇÃO DE SAIS
23
Água Recuperada = x 100Fluxo Permeado
Fluxo Alimentação( Recuperação )
25
Rejeito
Alimentação Permeado
OSMOSE REVERSACOMPORTAMENTO
75% de Recuperação
100 m3/hr
25 m3/hr
75 m3/hr
26
Rejeição = x 100Conc. Alim. - Conc. Perm.
Conc. Alimentação
29
Alimentação Permeado
OSMOSE REVERSACOMPORTAMENTO
75% de Recuperação90% de Rejeição
100 m3/hr100 mg/l Ca
25 m3/hr370 mg/l Ca
75 m3/hr10 mg/l Ca
Rejeito
31
Alimentação Permeado
OSMOSE REVERSACOMPORTAMENTO
75% de Recuperação90% de Rejeição
100 m3/hr100 mg/lt Ca
25 m3/hr370 mg/lt Ca
75 m3/hr10 mg/lt Ca
Rejeito
Fator deConcentração =
Fluxo Alimentação
Fluxo Rejeito
400 mg/L Ca
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Sólidos Dissolvidos
MEMBRANA SEMI-PERMEÁVEL
ÁGUA
Macromoléculas
36
MATERIAIS DE MEMBRANAS
Acetato de Celulose (CA)
Poliamida (PA)
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MEMBRANA ACETATO DE CELULOSE
Região Microporosa
Região Não Porosa
40
Alimentação Descarte(Rejeito)
Permeado
FILTRAÇÃO FLUXO CRUZADO (Transversal)
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MEMBRANA POLIAMIDA
Capa de Suporte Microporosa (Polisulfona)
Capa Não Porosa (Poliamida)
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PERMEADO
ALIMENTAÇÃO DESCARTE(Rejeito)
MEMBRANA POLIAMIDA
43
PERMEADO
ALIMENTAÇÃO DESCARTE(Rejeito)
Intl
MEMBRANA POLIAMIDA
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COMPORTAMENTO DE MEMBRANAS DE OSMOSE
REVERSA
45
COMPORTAMENTOMEMBRANA OR
Solúvel Membrana CA Membrana PA Sódio 85 - 99 96 - 99Cloro 85 - 99 96 - 99Cálcio 90 - 99+ 98 - 99+Magnésio 90 - 99+ 98 - 99+Sulfato 90 - 99+ 98 - 99+Carbonato 90 - 99+ 98 - 99+Condutividade 85 - 99
97 - 99Sílica 80 - 90 98 GASES 0 0
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PROPRIEDADES COMERCIAS COMPARATIVAS
Propriedade Membrana CA Membrana PA
Superfície de Carga Neutra Negativo
Pressão 21 - 42 kgm/cm2 10.5 - 28 kgm/cm2
(300 - 600 psi ) (150 - 400 psi)
Temperatura 35oC (95°F) 45oC (113°F)
pH (operação) 4 - 6 3 - 11
Cloro, Livre acima de 1.0 mg/L Nenhum
Vida Média Típica 2 - 3 anos 2 - 5 anos
Custo (por módulo) X 1.5X
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Membrana CA Membrana PA
VANTAGENS Flexível Alta Rejeição
DESVANTAGENS Alta Pressão Sensível ao Cloro Sensível ao pH Sujeito a Contaminação
USO TÍPICO (*) Águas Superficiais Águas de Poços
(*) Hoje há uma grande utilização de membranas de poliamida com (*) Hoje há uma grande utilização de membranas de poliamida com águas de superfície devido a necessidade de redução dos teores de águas de superfície devido a necessidade de redução dos teores de sílica (geralmente sistemas com plantas de pré-tratamento)sílica (geralmente sistemas com plantas de pré-tratamento)
PROPRIEDADES COMERCIAIS COMPARATIVAS
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Permeado
MÓDULO ESPIRAL “ROTATIVO”
Saída Concentrado(Rejeito)
Saída Concentrado(Rejeito)
Fluxo de Alimentação
Fluxo de Alimentação
EntradaAlimentação
EntradaAlimentação
Membrana
Separador de Permeado
Separador de Alimentação
Membrana
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DESENHO DE SISTEMAS OSMOSE
REVERSA
56
2 Estágios1 Trem/Banco
ARRANJO 4 X 2
DIAGRAMA DE FLUXO DE UM SISTEMA DE OSMOSE REVERSA
62
50m3/h
PERMEADO
CONCENTRADO(REJEITO)
100 m3/h
50 m3/h
25 m3/h
75 m3/h
75% RECUPERAÇÃO
DIAGRAMA DE FLUXO DE UM SISTEMA DE OSMOSE REVERSA
50% RECUPERAÇÃO MÁXIMAS por ESTÁGIO
ALIMENTAÇÃO
1o Estágio 2o Estágio
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Alimentação
PERMEADO
REJEITO
100 m3/hr
50 m3/hr
50m3/hr
25 m3/hr
75 m3/hr75% Recuperação
100 mg/L
10 mg/L
200 mg/L
20 mg/L
13 mg/L
25 m3/hr
400 mg/L
DIAGRAMA DE FLUXO DE UM SISTEMA DE OSMOSE REVERSA
50% Recuperação Máxima por Estágio
90% Rejeição
1o Estágio 2o Estágio
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SISTEMA DE MEMBRANA GERENCIAMENTO
Pré-tratamento
Monitoramento
Produtos químicos específicos para todas as etapas e sistemas
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PRÉ-TRATAMENTO
CONTAMINAÇÃO POR SÓLIDOS SUSPENSOS
CONTAMINAÇÃO ORGÂNICOS/CONTROLE MICROBIOLÓGICO
FORMAÇÃO INCRUSTAÇÃO POR SÓLIDOS SUSPENSOS
DEGRADAÇÃO DA MEMBRANA
PREVINEPREVINE
70
ITEM PARÂMETROVALOR
Sólidos SDI < 5Suspensos Turbidez < 1 NTU
Ferro <0.05 mg/LMangânes < 0.5 mg/L
Orgânicos TOC 10 -15 mg/L
Sólidos LSI < 1 *Dissolvidos Bário < 0.05 mg/L
Estrôncio <0.1 mg/L
Sílica 50 - 150 mg/L*
* Em Concentrado
Exigências da Qualidade de Água de Alimentação para
Membranas
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PARÂMETRO
Cloro, Livre, mg/L
pH
Temperatura
Membrana CA
<1.0
4 - 6
35°C (95°F)
Membrana PA
0
3 - 11
45°C (113°F)
Exigências da Qualidade de Água de Alimentação para
Membranas
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TÉCNICAS DE PRÉ-TRATAMENTO
PARÂMETRO PRÉ-TRATAMENTOSDI, Turbidez Clarificação, FiltraçãoFerro, Mangânes Oxidação (KMnO4, H2O2, Cl2)
Aeração, pH, Filtração Greensand
Orgânicos Cl2, Nanofiltração, Carvão AtivadoMB Cl2, Biocidas, Filtração
Dureza, Bário Abrandamento, Sequestrantes, pHEstrôncio
Sílica Reativa Abrandamento a Quente
Cloro Livre Metabissulfito de Sódio
73
Monitoramento do Sistema
Coleta de Dados
Normalização
Limpezas de Rotina
74
Coleta de Dados
Temperatura
pH
Pressão
Fluxo
TDS
SDI
LSI
Cloro, Livre
Turbidez
MB
75
Normalização
Pressão Temperatura Fluxo Concentração de Alimentação Contaminação Incrustações Degradação de Membrana
76
NORMALIZAÇÃO
PRESSÃO TEMPERATURA TAXA DE FLUXO CONCENTRAÇÃO ALIMENTAÇÃO CONTAMINAÇÃO INCRUSTAÇÃO DEGRADAÇÃO
93
250
270
290
310
330
350
370
0 20 40 60 80 100 120
Tempo de Operação (dias)
FLUXO PERMEADO NO SISTEMA
DadosDados NormalizadosLimpeza
FluxoPermeado(m3/h)
94
TROUBLESHOOTING
95
TROUBLESHOOTING
PROBLEMAS MECÂNICOS
PROBLEMAS DE RENDIMENTOAnálises de ÁguaPerfil/ProvaAutopsia
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RESUMOTECNOLOGIA DE MEMBRANAS
MEMBRANAS -- Materiais, Módulos
DESENHO DE SISTEMAS -- Recuperação, Qualidade
GERÊNCIA DE SISTEMAS -- Dados, Monitoração
TROUBLESHOOTING -- Técnicas
APLICAÇÕES / ECONOMIA
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TECNOLOGIAS DE PRODUTOSTECNOLOGIAS DE PRODUTOS
KLEEN / HYPERSPERSE / BIOMATEKLEEN / HYPERSPERSE / BIOMATEProdutos para tratamento de sistemas de osmose Produtos para tratamento de sistemas de osmose reversa.reversa.
Kleen: agentes de limpezaKleen: agentes de limpeza
Hypersperse: anti-incrustantes / Hypersperse: anti-incrustantes / dispersantesdispersantes
Biomate: agentes de desinfecçãoBiomate: agentes de desinfecção
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HYPERSPERSEHYPERSPERSE
Suporta:Suporta:
Presença de Fe e AlPresença de Fe e Al
Elevados Teores de Sílica (250 ppm)Elevados Teores de Sílica (250 ppm)
Presença de Ca, Sr, Ba (formação de Presença de Ca, Sr, Ba (formação de
sulfatos e carbonatos)sulfatos e carbonatos)
Coagulantes CatiônicosCoagulantes Catiônicos
Aprovados pelos principais fornecedores de membranasAprovados pelos principais fornecedores de membranas
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KLEENKLEEN
Produtos TamponadosProdutos Tamponados
Formulações Líquidas e em PóFormulações Líquidas e em Pó
Sinergia de ativosSinergia de ativos
Limpezas EspecíficasLimpezas Específicas
Segurança OperacionalSegurança Operacional
Limpezas Fracas, Médias e FortesLimpezas Fracas, Médias e Fortes
Aprovação dos Principais Fornecedores de Aprovação dos Principais Fornecedores de
MembranasMembranas
108
BIOMATEBIOMATE
Produtos EspecíficosProdutos Específicos
Agentes de alto grau de açãoAgentes de alto grau de ação
Desinfecção de toda a planta (pré-tratamento e Desinfecção de toda a planta (pré-tratamento e
membranas de osmose reversa)membranas de osmose reversa)
Limpezas Rápidas e Limpezas LentasLimpezas Rápidas e Limpezas Lentas
Conservação de Plantas paradas e em operaçãoConservação de Plantas paradas e em operação
Utilização em limpezas químicas ou em operaçãoUtilização em limpezas químicas ou em operação
Aprovação dos Principais Fornecedores de Aprovação dos Principais Fornecedores de
MembranasMembranas
109
P E R G U N T A S ?P E R G U N T A S ?