Tratamento de

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Tratamento de ÁguaOsmose Reversa
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Perguntas Freqüentes

• O que é osmose?
• Tendência natural dos líquidos (p.ex., água) a
  se deslocarem do lado menos concentrado (em
  soluto) para o lado mais concentrado (em soluto)
  de uma membrana semipermeável, até o alcance de
  um equilíbrio, chamado equilíbrio osmótico
• Por que a filtração convencional não é uma
  solução para água salobra?
• Porque a filtração convencional não é capaz de
  reter material solúvel na água.

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Osmose Reversa

• Aplicação principal obtenção de água
  dessalinizada.
• Em localidades áridas ou no litoral, para
  transformar água do mar em água potável
• Em localidades onde a água obtida de poços
  profundos é salobra e, portanto, imprópria para
  o consumo humano
• Tecnologia foi descoberta, entre os anos 50 e 60

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Aplicações atuais

• Hoje a tecnologia ganhou espaço no mercado
• Controle de poluentes
• Segmento da biotecnologia e farmacêutico
• Equipamentos que necessitam de água
  dessalinizada.
• Grandes estações de tratamento de água de países
  desenvolvidos, ex. EUA.
• Hemodiálise (rins artificiais)

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A osmose reversa ou inversa é um processo pelo
qual a água é desmineralizada através de sua
passagem por uma membrana semi-permeável, sob
alta pressão. A osmose reversa é o processo
inverso da osmose natural!

• Entendendo a Osmose Reversa

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Osmose - Definição

• Tendência natural dos líquidos (ex., água) a se
  deslocarem do lado menos concentrado (em soluto)
  para o lado mais concentrado (em soluto) de uma
  membrana semipermeável, até o alcance de um
  equilíbrio, chamado equilíbrio osmótico.

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Osmose Natural

• A osmose normal pode ser observada nas plantas.
• A água é absorvida pelas plantas para diluir a
  alta concentração de sais dentro de suas células.
  Este é o motivo pelo qual a água é absorvida do
  solo quando as plantas são regadas.
• Se o solo em volta da planta fosse regado com
  água salgada, as plantas murchariam devido a
  concentração de sal no meio externo ser maior que
  dentro dela, fazendo com que a água se movesse de
  dentro para fora de suas células.

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Fluxo Osmótico x Osmose Reversa
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Osmose Reversa

• Para reverter o processo osmótico, é
  necessário vencer a pressão osmótica de
  equilíbrio através da membrana, devido ao fluxo
  natural tender a diluir a solução mais
  concentrada.
• Para a obtenção de água pura deve-se então
  aumentar a concentração de sais dentro da célula
  (lado do concentrado da membrana). Para isso é
  necessário aumentar a pressão no lado da água
  salgada da membrana, forçando a água através
  dela.

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Princípios de operação

• A Osmose Reversa utiliza membranas que são
  permeáveis à água porém não aos sais e as
  espécies de maior peso molecular.
• A Filtração de faz sob alta pressão.
• É descartado cerca de 50 da vazão de entrada com
  alta saturação.
• Os 50 utilizados é chamado de Permeado.

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Tipos de Membrana

• Tap Water 0-1000 ppm de TDS
• (membranas usadas pelas Osmoses 3M)
• Brackish Water 1001-22000 de TDS
• Sea Water 22001 40000 de TDS
• (a água do mar tem em média 30000 de TDS)

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Conhecendo uma Osmose
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Fluxograma Instalação
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Membranas

• Como se dá a interação da membrana com os
  diferentes contaminantes?
• Troca iônica
• Peso molecular
• Polaridade
• Como atualmente existe uma série de tipos
  diferentes de membrana disponíveis no mercado,
  estas podem ser escolhidas em função de sua
  melhor afinidade química com o contaminante que
  se deseja reter.

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Osmose Reversa

• A osmose reversa, além da destilação, é o único
  processo conhecido que pode remover,
  efetivamente, os seguintes tipos de impurezas da
  água
• 1- Sais dissolvidos na
  água
• 2- Material coloidal
• 3- Total de sólidos
  Dissolvidos
• 4- Metais Tóxicos
• 5- Elementos Radioativos
• 6- Microrganismos
• 7- Pesticidas e Herbicidas
• 8- Moléculas de compostos
  orgânicos pesados
• (peso molecular maior que 300 dalton)

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As tecnologias para dessalinização

• Osmose reversa
• Leitos de troca iônica
• Destilação
• Eletrodiálise

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Osmose X Destilação

• Semelhança
• As duas tecnologias visam a dessalinização da
  água.
• Diferença
• A Destilação consiste em evaporar e logo em
  seguida condensar a água, convertendo o vapor
  gerado em água destilada.
• O processo de Osmose Reversa filtra a água
  por meio de membranas que retém a maior parte das
  moléculas dos sais nela dissolvidos.

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Osmose Reversa x Benefícios

• Elimina a agressividade da água salgada, que
  corrói tubulações e equipamentos, exigindo, por
  exemplo, que todos os tubos, bombas e
  reservatórios sejam construídos em aço inoxidável
  ou em plásticos resistentes ao sal
• Elimina a elevada alcalinidade da água
  salgada, que provoca o entupimento, pela formação
  de placas salinas, de tubulações e válvulas
• Constitui-se uma alternativa que contorna o
  elevado consumo de energia demandada nos
  destiladores, lembrando-se que, quando é
  empregada energia solar, o processo não funciona
  em períodos de sol encoberto.

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Porque do Elevado Preço

• Os materiais e a confecção das membranas
  empregadas na osmose reversa resultaram de
  sofisticadas pesquisas tecnológicas, ligadas à
  indústria espacial.
• Em todo o mundo, existem talvez cinco ou seis
  fabricantes dessas membranas, dentre os quais a
  Monsanto, que desenvolveu pioneiramente a
  tecnologia, mediante contrato com a NASA.
• A membrana utilizada nas Osmoses Cuno são
  fabricadas pela Dow Quimica. ( Filmtec )

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Membranas de filtração ou semi-permeáveis

• Membranas semi-permeáveis Transferência da água
  (preferencialmente) sob o efeito de um gradiente
  de pressão.
• São geralmente classificadas de acordo ao tamanho
  dos seus poros
• Microfiltração (MF),
• Ultrafiltração (UF),
• Nanofiltração (NF),
• Osmose Reversa (RO),
• Hiperfiltração (HF)

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Microfiltração (MF)

• Estas membranas não modificam ou alteram a
  composição da solução, removendo somente os
  sólidos em suspensão, colóides, bactérias, etc.
• Não existe nenhum fenômeno de pressão osmótica,
  ou de polarização pela concentração.
  Conseqüentemente, o entupimento é devido a
  acumulação das partículas na superfície dos poros
  do meio filtrante.
• A filtração é feita a fluxo radial, e
  raramente a fluxo tangencial.

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Ultrafiltração (UF)

• As membranas empregadas em ultrafiltração
  possuem uma estrutura que somente permite a
  rejeição dos solutos de maior tamanho
  (macro-moléculas), e conseqüentemente todos os
  outros tipos de particulados tais como vírus e
  bactérias.
• As vazões especificadas para água pura diminuem
  drasticamente principalmente por incrustação de
  colóides na membrana e pela adsorção de diversos
  solutos, que tendem a precipitar pela elevada
  concentração dos sais na superfície de filtração.

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Nanofiltração (NF)

• A nanofiltração é um desenvolvimento recente,
  sendo uma variação das membranas de osmose
  reversa, com as seguintes características
• A passagem de sais monovalentes é relativamente
  alta entre 30 e 60
• A passagem de sais bivalentes é substancialmente
  menor entre 1 e 5
• A passagem de solutos orgânicos é do mesmo nível
  que nas membranas de RO
• A osmose reversa vai além da nanofiltração...

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Retenção em MF, UF, NF e RO
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A importância da pré-filtração

• Como as membranas empregadas na OR são de
  elevado custo, por se em importadas, estas devem
  ser resguardadas e seu uso econômico deve se
  limitar à retenção dos diminutos materiais não
  retidos nos processos anteriores.
• Nesse sentido, os pré-filtros protegem a
  integridade física da membrana e contribuem para
  que não haja incrustações em sua superfície,
  geradas principalmente pelo acúmulo de sólidos.
• Se a água de alimentação da osmose for clorada,
  esta necessariamente, precisa ser filtrada com
  carvão ativado, pois o cloro é incompatível com a
  maioria das membranas.

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A importância da pré-filtração

• A maximização do uso da membrana se dá, pela
  soma da pré-filtração e da geometria de fluxo
  tangencial presente nas osmoses reversas.

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A Eficiência do Processo

• O processo de filtração por osmose reversa gera
  dois fluxos
• Fluxo de permeado fluido filtrado
• Fluxo de rejeito concentrado de descarte
• Por existir o rejeito, o processo não é 100
  eficiente

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Modelos 3M Disponíveis

• Modelos
• HP 150 150 GPD ou 567 litros/dia
• HP 300 300 GPD ou 1135 litros/dia
• HP 600 600 GPD ou 2270 litros/dia
• HP 900 900 GPD ou 3400 litros/dia
• HP 1200 1200 GPD ou 4540 litros/dia
• ( Volumes para Permeado )

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Linha HP
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Modelos Ecohouse Disponíveis

• Modelos
• EOR 200 200 litros/dia
• EOR 500 500 litros/dia
• EOR 1000 1000 litros/dia
• EOR 2000 2000 litros/dia
• EOR 5000 5000 litros/dia
• ( Volumes para Permeado )

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Linha Ecohouse
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Projetos Especiais