A osmose reversa (RO) e a nanofiltração (NF) são frequentemente discutidas como uma solução, pois são tecnologias de membrana semelhantes que resolvem uma variedade de necessidades de separação e filtração de processos.
As duas tecnologias estão sendo cada vez mais utilizadas por instalações industriais que buscam reciclar e tratar água para reuso e conservação.
À medida que os problemas de escassez de água continuam a aumentar, estas tecnologias tornaram-se uma solução económica a longo prazo para evitar descargas astronómicas e taxas de utilização de água, além de servirem outros requisitos de filtração, tais como a geração de água de processo, concentração de produtos, abrandamento e desmineralização.
Se você está procurando uma solução de separação e/ou filtração, pode estar pensando que RO/NF é uma boa opção. Mas o que são exatamente osmose reversa e nanofiltração e como funcionam?
Este artigo simplificará esses processos tecnológicos para que você possa entender melhor como eles podem ajudar suas instalações:
O que é osmose reversa?
Osmose reversa, também conhecida como RO, é uma tecnologia de membrana que utiliza um meio semipermeável para remover certos íons e partículas de um fluxo líquido. RO remove contaminantes com base em seu tamanho e carga das partículas – geralmente qualquer coisa que seja 0,0001 μm ou maior, incluindo:
- Bactérias
- Cálcio e magnésio
- Partículas coloidais
- Flúor
- Ferro e manganês
- Material orgânico
- Pirogênio
- Sais
- Vírus
Devido às suas propriedades de filtração, o RO é frequentemente usado para:
- Águas para reutilização oriunda de efluentes tratados.
- Concentrar solventes ou usados na indústria de alimentos e bebidas, como soro do leite.
- Criar fluxos de água ultrapuros para processos, como os exigidos na indústria de microeletrônica e farmacêutica.
- Dessalinizar a água do mar ou outras soluções de salmoura.
- Gerar água potável.
RO também é o processo reverso de osmose, um fenômeno que ocorre naturalmente quando uma corrente com menor teor de soluto (com maior concentração de água) migra em direção a uma corrente com maior teor de soluto (com menor concentração de água) através de uma membrana semipermeável para atingir o equilíbrio do concentrado.
O que é Nanofiltração?
Embora RO e NF sejam tecnologias de membrana que utilizam um meio semipermeável para remover certos íons e partículas de um fluxo líquido, elas podem ser distinguidas com base no tamanho das partículas que cada uma é capaz de remover.
Comparativamente, RO e NF são capazes de remover contaminantes mais finos do que a microfiltração e a ultrafiltração, com aplicações que incluem a remoção de:
- Dureza
- Nitratos
- Metais pesados
- Macromoléculas orgânicas
- Sulfatos
- Radionuclídeos
- Sólidos totais dissolvidos (TDS)
A Nanofiltração, no entanto, proporciona uma filtração ligeiramente mais grosseira do que a OR, com a capacidade de remover partículas tão pequenas como 0,002 a 0,005 ÿm de diâmetro, incluindo compostos pesticidas e macromoléculas orgânicas, ao mesmo tempo que retém minerais que a OR removeria de outra forma.
Membranas de Nanofiltração são capazes de remover íons divalentes maiores, como sulfato de cálcio, enquanto permitem a passagem de íons monovalentes menores, como cloreto de sódio.
Devido às suas propriedades de filtração, a Nanofiltração é frequentemente usada para:
- Concentrar e desmineralizar subprodutos valiosos, como metais de águas residuais
- Gerar água potável
- Remover nitratos
- Remover pesticidas das águas subterrâneas ou superficiais
- Como sistemas de abrandamento, remoção de dureza da água.
Como eles funcionam?
Como mencionado acima, RO é o inverso da osmose, que é um processo passivo e natural que acontece sem o uso de energia. Por exemplo, se você colocasse uma membrana semipermeável em uma banheira com água e depois adicionasse sal de um lado, a água migraria naturalmente do lado sem sal para o lado da membrana semipermeável onde você adicionou o sal para diluir o concentrado, líquido contaminado com sal até que os dois lados estivessem igualmente diluídos.
Você acabaria com um lado com um nível de água mais alto, criando o que é conhecido como pressão osmótica.
RO e NF funcionam de forma semelhante, a diferença é o tamanho das partículas que estão sendo filtradas.
Com RO/NF, como você está removendo contaminantes de um fluxo líquido com alto teor de soluto, uma energia maior do que a pressão osmótica que ocorre naturalmente deve ser aplicada para forçar o solvente da (solução altamente concentrada) através da membrana semipermeável na direção oposta à que ocorreria naturalmente e sem força.
Isto faz com que o permeado passe através da membrana semipermeável enquanto retém e filtra quaisquer contaminantes maiores do que a água pura que passa para o lado de baixa pressão.
A pressão necessária para empurrar o solvente através da membrana semipermeável depende do concentrado de sólidos.
Quanto mais concentrado for o fluxo, mais pressão você precisa que se aplique para superar a pressão osmótica e forçar a passagem do permeado (água filtrada).
Isso deixa você com um fluxo de rejeitos altamente concentrado que é usado ou descartado, dependendo das necessidades de separação/concentração da instalação.
