Um mal gerenciamento da água de alimentação e das membranas pode elevar significativamente os custos operacionais. Limpezas químicas mensais, quando poderiam ser feitas de 6 em 6 meses ou anualmente. Trocas anuais de membranas, quando poderiam ser a cada cinco anos. Isto tem impacto direto nos custos e produtividade.
Preservação das Membranas: Primeiro Passo
O primeiro passo para a preservação do desempenho das membranas é a remoção de cloro ou outro biocida oxidante. As membranas TFC (Thin Film Composite) são sensíveis a estes compostos e se degradam rapidamente na sua presença. A remoção pode ser feita com metabissulfito de sódio. O controle microbiológico deve ser feito com biocidas não oxidantes, como Isotiazolina ou DBNPA.
SDI — Silt Density Index
Uma maneira de quantificar o impacto nas membranas devido ao aporte de sólidos suspensos é o SDI (Silt Deposit Index), normatizado pela ASTM D4189. Este parâmetro quantifica a tendência de colmatação das membranas.
O SDI é controlado pela ETA. Operações mal gerenciadas terão impacto significativo na produtividade, manutenção e substituição das membranas. O SDI deve ser monitorado no mínimo diariamente — não apenas em auditorias eventuais.
Custo estimado de um elemento de membrana espiral 8" x 40": BRL 1.200 a BRL 2.500 (USD 230–480). Sistemas industriais com 50 a 100 elementos representam BRL 60.000 a R$ 250.000 em membranas. A substituição antecipada por deposição evitável não encontra justificativa técnica ou econômica [ASTM D4189; DuPont FilmTec Technical Manual, Form No. 609-00071].
Incrustação nas Membranas
Os principais agentes incrustantes são: CaCO₃, BaSO₄, SrSO₄, sílica, entre outros. À medida em que a água vai escoando pelos cartuchos, vai sendo permeada e a água remanescente sofre um incremento gradativo dos sólidos dissolvidos, que podem precipitar por ter atingido o limite de solubilidade.
Este fenômeno pode ser controlado pela limitação do ciclo de concentração e pelo uso de anti-incrustantes. Um dos mecanismos usados é o Efeito Threshold: moléculas do anti-incrustante adsorvem sobre os núcleos de cristalização nos estágios iniciais da precipitação, suprimindo-a mesmo com a solução supersaturada.
Consumo de Energia
O custo gerado pelo aumento progressivo de pressão diferencial por incrustação impõe acréscimo ao consumo específico de energia da bomba de alta pressão. Estes valores devem ser monitorados pelos consumos específicos baseados na vazão normalizada (kWh/m³), conforme metodologia descrita no FilmTec Technical Manual (DuPont, Form No. 609-00071-1020).
Referências
- ASTM D4189-07(2014). Standard Test Method for Silt Density Index (SDI) of Water.
- DuPont Water Solutions / FilmTec. FilmTec Membranes Technical Manual.
- Hydranautics / Nitto. Technical Service Bulletin TSB107.12.
- AWWA Manual M46 (2007). Reverse Osmosis and Nanofiltration, 2nd ed.
- Fritzmann, C. et al. (2007). State-of-the-art of reverse osmosis desalination. Desalination, 216(1-3).