Um dos processos mais importantes em uma boa operação de uma osmose reversa é a sua limpeza, com o passar do tempo, há o acúmulo de substâncias, conhecido como “fouling” que se depositam nas membranas e que podem ser de origem orgânica (moléculas de peso molecular elevado, biológica (bactérias) ou inorgânica (sólidos em suspensão), além disso também ocorrem a incrustações, “scaling”, que nada mais é que a precipitação dos sais em função do seu aumento de concentração no interior das membranas.

Tanto as deposições como as incrustações são responsáveis pela perda de performance de uma osmose reversa porque reduzem a permeabilidade das membranas, aumenta a perda de carga e diminuem a rejeição de sais, todos esses fatores são sentidos pela operação como redução na vazão de permeado, aumento da pressão e aumento da condutividade do permeado.

A osmose reversa, ao contrário de outros tipos de filtração não suporta limpeza por contralavagem, por exemplo, e por isso a única forma de se “limpar” uma osmose reversa é através da passagem de uma solução de limpeza no mesmo sentido da alimentação, o que é conhecido como CIP (clean in place), ou limpeza no local.

Então, o que você precisa saber antes de realizar a limpeza química da sua osmose reversa?

- Critérios para realizar a limpeza química.

- Vazão normalizada de permeado reduz 10%;

- Rejeição normalizada de sais reduz 10%;

- Perda de carga normalizada aumenta 10%.

Obs.: A normalização dos dados de desempenho é útil para determinar quando é necessário realizar uma limpeza. Às vezes, variações na vazão de permeado, passagem de sal ou queda de pressão podem ser percebidas por motivos diferentes, como mudanças na temperatura, por exemplo.

- A importância de se realizar a limpeza na hora certa.

Atrasar a limpeza química implica em perda de performance ao longo do tempo, como pode-se notar na figura abaixo:

Figura 1 - Desempenho de uma osmose reversa em função do tempo

- Sistema de CIP.

Um sistema completo de CIP, que pode ser fixo ou móvel, deverá ter os seguintes componentes, conforme figura abaixo:

- Bomba;

- Tanque;

- Filtro;

- Aquecedor (especialmente em climas frios);

- Instrumentos de pressão, vazão, nível e temperatura;

- Tubulações ou mangueiras de injeção e retorno da solução de limpeza.

Figura 2 - Sistema típico de limpeza química

- Parâmetros de limpeza.

Temperatura > 20 ^oC;

Volume = Volume dos vasos de pressão + Volume da tubulação;

Vazão = 6 a 10 m³/h por vaso de 8” (por exemplo);

Pressão = 1,5 a 4 bar.

- Qualidade da água de limpeza.

Utilizar o próprio permeado da osmose reversa para realiza o CIP.

- Tipos de limpeza.

Alcalina

Produto: NaOH

pH: 12

Temperatura: 35 oC

Limpeza de:

- Orgânicos

- Biofilmes

- Sulfatos (Ca, Ba)

- Sílica

- Coloides inorgânicos (Silicatos de alumínio)

Ácida

Produto: HCl

pH: 1-2

Temperatura: 25 oC

Limpeza de: - Sais Inorgânicos (CaCO₃) - Óxidos metálicos (Fe, Mn)

Obs.: Nunca usar produtos com cloro livre.

- Procedimento

- Preparar a solução de limpeza;

- Iniciar com a circulação em baixa vazão (metade da vazão de limpeza) para expulsar a água presente nos vasos, essa mistura inicial não deve recircular para o tanque de CIP;

- Após o descarte da água de processo, alinhar os retornos de concentrado e permeado para o tanque de CIP e recircular por 10 min a vazão reduzida;

- Desligar a bomba de CIP e deixar as membranas em molho por 1 hora;

- Ligar a bomba na vazão de limpeza e recircular de 30 a 60 min;

- Descartar a solução e encher o tanque com permeado e recircular novamente para eliminar a solução de limpeza dos vasos.

Obs.: Este é um exemplo de procedimento padrão para CIP, consulte sempre o fabricante da membrana e um profissional capacitado antes de realizar qualquer procedimento em sua osmose reversa.

- Recomendações

- Limpar estágios separadamente;

- Iniciar com a limpeza alcalina;

- Sempre acompanhar o pH da solução e repor químicos se necessário;

- Se a solução ficar turva ou colorida, então ela deve ser trocada por uma nova e o processo de limpeza de continuar com a nova solução;

- Manter limpeza até que não ocorra mais variação de: pH, cor, vazão e pressão.

É essencial ressaltar a importância de seguir as recomendações do fabricante da membrana e buscar orientação de profissionais capacitados antes de realizar qualquer procedimento na osmose reversa.

Ao adotar práticas adequadas de limpeza química, os operadores podem assegurar o máximo desempenho da osmose reversa, garantindo a produção contínua de água de alta qualidade e a longevidade do sistema como um todo.

Autor: Joaquim Marques Filho, M.Sc.