Como as usinas de dessalinização funcionam e operam

Um dos métodos mais eficazes de dessalinização da água do mar é a osmose reversa. Desde a década de 1970, a osmose reversa tem sido usada para purificar a água para diversos fins, incluindo a produção de água doce a partir da água salgada do mar.

Esta tecnologia envolve um tipo especial de filtração (ultrafiltração) da água do mar pressurizada através de membranas semipermeáveis ​​(osmose reversa). Essas membranas transportam moléculas de água do mar através de seus microporos sob pressão, mas retêm íons de sal e outras impurezas. A pressão nessas usinas de dessalinização de água do mar varia de 25 a 50 atm.

Atualmente, na indústria, as membranas de osmose reversa para usinas de dessalinização são produzidas a partir de acetato de celulose ou poliamida na forma de rolos e fibras. Além das membranas, as usinas de dessalinização por osmose reversa incluem em seus projetos: bombas de alta pressão, filtros finos de água, sistemas de tratamento químico, depuradores químicos e unidades modulares de filtro.

Os tubos de dessalinização são feitos de material poroso, revestidos internamente com filme de acetato de celulose. Este filme também atua como uma membrana de osmose reversa. Vários desses tubos são instalados em paralelo em uma usina de dessalinização.

A água do mar é bombeada através dos tubos (a uma pressão de até 100 bar) em um fluxo contínuo. Na saída, são obtidas duas correntes - água desmineralizada (o chamado permeado) e um concentrado com sais, que costuma ir como resíduo da produção.

O volume de água doce recebido na instalação por um determinado período de tempo é proporcional à pressão gerada pela bomba. As características dos diafragmas determinam a pressão máxima de trabalho permitida.

Se a pressão for muito alta, a membrana simplesmente entupirá com impurezas ou permitirá a passagem de muitos sais dissolvidos; em casos extremos, a membrana pode romper. Se a pressão for baixa, o processo de dessalinização diminuirá.

A qualidade da dessalinização da água do mar e a velocidade de operação da membrana estão relacionadas a vários fatores. Em primeiro lugar, com o teor total de sal na água de entrada, sua composição de sal, temperatura da água e pressão de operação.

Por exemplo, se você dessalinizar água salgada comum de um poço a uma pressão de 50 bar, a partir de 1 metro quadrado de membrana de osmose reversa será fornecido para obter cerca de 0,7 toneladas de água doce por dia. Portanto, usinas de dessalinização mais potentes (para dezenas e centenas de metros cúbicos de água por dia) usam vários canos.

As usinas de dessalinização por osmose reversa têm várias vantagens.Os custos de eletricidade são relativamente baixos, as unidades são compactas e fáceis de instalar e operar e, finalmente, a operação da unidade é fácil de automatizar. O controle da usina de dessalinização pode ser totalmente automático ou semiautomático.

Durante a operação da unidade, é importante reduzir a formação de depósitos de sal nas tubulações; inibidores de sedimentação são usados ​​para esta finalidade. Para remover os depósitos das membranas, é utilizado o dispositivo de lavagem química acima mencionado. O consumo de concentrado e permeado durante o tratamento da água é controlado por medidores de vazão. A água de saída é avaliada para salinidade e nível de pH - com medidores de salinidade de fluxo e medidores de pH.