Por que o sistema de osmose reversa precisa “adicionar álcali”?

Introdução

Na operação e manutenção diária de osmose reversa sistemas de tratamento de água, adicionar álcali à água de alimentação é uma tarefa frequente. No entanto, muitas pessoas se perguntam: Qual é o propósito de adicionar álcali? Como podemos evitar incrustações na membrana e garantir a estabilidade do sistema? Hoje, explicaremos a lógica central e os principais aspectos operacionais da adição de álcali à água de alimentação da osmose reversa.

Por que adicionamos álcali à água?

O principal objetivo da adição de álcali é controlar com precisão o pH do afluente entre 8,0 e 8,5. Dentro desta faixa, dois benefícios principais são alcançados:

Prevenção de escala: As membranas de osmose reversa são vulneráveis à incrustação de carbonato de cálcio. Quando o valor do pH é inferior a 8,0, os íons de cálcio e magnésio na água combinam-se facilmente com os íons de carbonato para formar incrustações duras na superfície da membrana, resultando em uma diminuição na produção de água e em uma queda acentuada na taxa de dessalinização. Ajustar o pH para 8,0-8,5 inibe efetivamente a precipitação de carbonato de cálcio, reduzindo a incrustação da membrana na fonte.

Melhorando a eficiência: Esta faixa de pH melhora a retenção de matéria orgânica pela membrana (como ácido húmico e colóides) na água, ao mesmo tempo que reduz a adsorção de certos contaminantes à membrana, prolongando indiretamente a vida útil da membrana.

Chave para uma operação prática: escolha o reagente certo e controle os parâmetros

Como escolher um agente dosador alcalino? Comparação de duas opções convencionais

Hidróxido de sódio (NaOH): O agente preferido. Ajusta o pH com eficiência, dissolve-se rapidamente e não introduz íons descamativos como cálcio e magnésio. O risco de contaminação secundária da membrana é extremamente baixo, tornando-o adequado para cenários de qualidade da água.

Carbonato de sódio (Na₂CO₃): Uma opção secundária. Além de ajustar o pH, reage com os íons cálcio e magnésio da água formando precipitados de carbonato de cálcio (que devem ser removidos por pré-filtro). Isto é adequado para situações onde a dureza da água de entrada é ligeiramente elevada (mas não excede o padrão), atingindo dois objetivos ao mesmo tempo.

Três parâmetros principais para ficar de olho

pH: Importância! Monitore-o em tempo real com um medidor de pH online. Se descer abaixo de 8,0 ou subir acima de 8,5, ajuste imediatamente a bomba doseadora. Um valor abaixo de 8,0 é propenso a incrustações, enquanto um valor acima de 8,5 pode acelerar a hidrólise e o envelhecimento da membrana, aumentando o consumo de energia do sistema.

Dosagem: Não existe um padrão fixo. Deve ser calculado com base no pH e na dureza da água bruta. (Por exemplo, a dosagem para água bruta com pH de 7,0 e dureza de 150 mg/L será significativamente diferente daquela para água bruta com pH de 6,5 e dureza de 250 mg/L.) A dosagem manual é estritamente proibida. Recomenda-se a utilização de um medidor de pH e uma bomba doseadora automática para controlar as flutuações.

Dureza influente: Se a dureza do afluente for >200 mg/L, a adição de álcali por si só é insuficiente. Um inibidor de incrustação deve ser usado em conjunto com a adição de álcali para evitar que precipitados finos de carbonato de cálcio adiram à superfície da membrana.

Guia para evitar poços: Se você não prestar atenção a esses 3 pontos, a membrana será descartada em breve

O pré-tratamento é essencial

Se formar precipitados finos na água após a adição de álcali (especialmente ao usar carbonato de sódio), eles devem ser filtrados através de um filtro de 5 μm. Caso contrário, os precipitados entrarão no módulo da membrana e obstruirão rapidamente os poros da membrana, causando um aumento repentino na pressão diferencial. Inspecione regularmente o elemento do filtro e substitua-o se estiver sujo.

A detecção precoce e o tratamento precoce são cruciais para a incrustação da membrana

Um sinal direto de adição inadequada de álcali é a descamação da membrana. Esteja vigilante se ocorrerem as seguintes condições:

O rendimento da água cai mais de 10% em relação ao normal;

A pressão diferencial do sistema (água de alimentação - água rejeitada) aumenta mais de 20%;

Diminuição significativa na rejeição de sal.

Se isso ocorrer, desligue o sistema imediatamente e faça uma limpeza química com solução de ácido cítrico (1%-2%) para evitar que a incrustação endureça e se torne irremovível.

Verifique a compatibilidade química com antecedência

Os produtos químicos alcalinos não devem entrar em conflito com floculantes, biocidas ou outros agentes de pré-tratamento. Por exemplo, a mistura de certos floculantes catiônicos com hidróxido de sódio pode produzir precipitados floculentos, que podem contaminar a membrana. Antes de adicionar álcali, consulte as instruções do produto químico ou realize um pequeno teste para confirmar a compatibilidade antes do comissionamento.

Resumo

Adicionar álcali à água de alimentação por osmose reversa não é um exercício de “adição aleatória”; requer controle preciso. Escolher o produto químico certo, controlar o pH e realizar o pré-tratamento são cruciais para prevenir a incrustação, proteger a membrana e garantir a operação estável do sistema a longo prazo.