INTRODUÇÃO
Este Estudo de Caso avalia a Compatibilidade de Ácidos Modificados para Limpeza de Membranas de Osmose Reversa
Dois ácidos do portfólio de ácidos modificados Enviro-Syn™ do Grupo Fluid Energy foram utilizados neste estudo de compatibilidade para determinar a adequação e compatibilidade como agentes de limpeza ácidos para membranas de poliamida de Osmose Reversa (RO) comumente usadas na produção de água de alta pureza.
HCR-PLUS™, UM ÁCIDO CLORÍDRICO MODIFICADO
O HCR-PLUS é um Ácido Modificado™ proprietário e ecologicamente correto que minimiza os níveis de exposição perigosa, taxas de corrosão e propriedades negativas de SSMA (Saúde Segurança e Meio Ambiente) de ácidos comumente usados, enquanto oferece excelente desempenho na penetração, solubilização e remoção de incrustações. O HCR-PLUS é aprovado pela NSF-60 para aplicações em água potável nos EUA.
ENVIRO-SYN® HCR-3000®, UM ÁCIDO ORGÂNICO SINTÉTICO
O Enviro-Syn HCR-3000 é um produto Ácido Sintético™ proprietário e ecologicamente correto que minimiza os níveis de exposição perigosa, taxas de corrosão e propriedades negativas de SSMA do ácido clorídrico (HCl), mantendo os aspectos positivos da capacidade de solubilização e taxas de reatividade.
ESTUDO
Três fabricantes de membranas RO foram selecionados para testar as soluções de limpeza; elementos de água salobra da Dupont Filmtec e Suez e um elemento de água do mar da Hydranautics.
- Dupont Filmtec BW-30-4040, número de série T9580567
- Suez MUNI-RO 400-HR-WT, número de série 220312043
- Hydranautics SWC5-LD, número de série 13153755
Os parâmetros operacionais especificados pelos fabricantes para essas membranas são pH 2-11 para uso geral e pH 1-13 para fins de limpeza, sendo o último tempo de exposição recomendado de no máximo 30 minutos.
O objetivo do teste era estressar as membranas, estendendo o tempo de exposição e aumentando a força do ácido acima das concentrações de ácido operacionais recomendadas para medir o efeito e o potencial de dano à membrana. Os testes escolhidos foram:
(1) Imersão de 2 semanas da membrana em 10% e 100% de concentração do produto de limpeza antes de realizar um teste com água salina.
(2) Corrida de limpeza de 2 horas a 10% e 20%2 de concentração do produto de limpeza antes de realizar um teste com água salina.
MÉTODO DE TESTE
Testadores de células de membrana de folha plana foram usados para este estudo. Uma única folha de cada elemento de Osmose Reversa foi selecionada e cortada em cupons de 4″ x 2″, cada um com uma área de membrana ativa de 3,5″ x 1,5″ exposta para os testes.
Antes da exposição ao ácido, cada amostra de membrana foi imersa em água deionizada (AD) por 24 horas e, em seguida, testada em uma solução salina padrão (2000 ppm de NaCl a pH 7,8) a 225 psi para estabelecer o desempenho de base da membrana. Medidas de fluxo de membrana e passagem de sal no permeado foram tomadas após 50 minutos (os primeiros 30 minutos foram descartados para permitir a estabilização da amostra da membrana). Após a exposição ao ácido nos testes mencionados acima, seguida de enxágue em água AD até que todas as soluções de limpeza fossem removidas, as membranas foram submetidas ao mesmo teste salino padrão.
A medição do fluxo e da passagem de sal no permeado foi novamente realizada para fornecer medidas de desempenho operacional pré e pós-exposição ao ácido.
RESULTADOS
Os resultados são expressos como uma variação percentual entre a exposição pré e pós-ácido. Uma variação maior que -5,0% é uma redução de desempenho maior do que a esperada, que pode ser contabilizada na precisão do teste e influências externas não controladas, como pequenas mudanças na temperatura ambiente.
O fluxo é usado para expressar a taxa na qual a água permeia uma membrana de osmose reversa. As unidades típicas de medição são galões por pé quadrado por dia (ou seja, GFD ou GSFD).
A Rejeição de Sal é uma medida de quanto sal passou pela membrana no fluxo de permeado em vez de ser rejeitado no fluxo de concentrado.
INTERPRETAÇÃO E CONCLUSÃO
Todos os resultados dos testes de estresse estão dentro do limite de variação de 5% aplicado, sem mudanças significativas no fluxo de permeado através das membranas de osmose reversa testadas. A Rejeição de Sal varia em menos de 1%, demonstrando que não foi observado nenhum deslizamento de sal além da difusão normal e esperada. Isso significa que não são observadas mudanças significativas na integridade da membrana após a exposição de uma variedade de membranas de osmose reversa comumente usadas aos Ácidos Modificados Enviro-Syn, HCR-PLUS e HCR-3000.
Além disso, uma superdosagem significativa de HCR-PLUS e tempo de exposição prolongado, bem além da recomendação dos fabricantes, parece não ter impacto significativo na integridade das membranas RO testadas. Consulte a imersão de 2 semanas e o teste de 2 horas a 20%.
