A limpeza da membrana é extremamente importante para um sistema de ultrafiltração. Diferentes processos de limpeza são usados para manter a permeabilidade da membrana e aumentar sua vida útil.
É importante entender o tipo de membrana a ser usada, a qualidade da água e do efluente que serão tratados e os potenciais contaminantes de incrustação. Geralmente a água é uma matriz complexa de diferentes contaminantes e concentrações, por isso é importante usar várias técnicas de limpeza para lidar com as condições variáveis da água de alimentação.
Os principais processos de limpeza são:
- Lavagem: usando água pré-filtrada para lavar as partículas da superfície da membrana. Também é importante remover os produtos químicos residuais das limpezas;
- Limpeza por ar: alguns tipos de membranas usam o ar para melhorar a eficiência da limpeza e reduzir o consumo de água. O ar limpo (sem partículas, óleo ou graxa) é introduzido nos módulos com alto fluxo e baixa pressão, removendo mecanicamente as partículas da superfície da membrana;
- Drenagem: normalmente realizada após lavagem com ar para remover partículas previamente removidas por bolhas. Não é necessária energia, apenas a gravidade;
- Retrolavagem: uma parte da água produzida pela planta é usada para limpar a superfície da membrana. Em geral, esta etapa é realizada na direção oposta ao fluxo da filtração, removendo partículas com uma contrapressão fornecida pela bomba. Os fluxos de retrolavagem dependem do tipo de membrana e qualidade da água de alimentação.
- Limpeza química:
- Retrolavagem química avançado (CEB) ou Manutenção de fluxo aprimorada (EFM): limpezas frequentes automáticas (1-7 dias) usando diferentes produtos químicos e curtos períodos de imersão para remover orgânicos, inorgânicos e biofilmes;
- Limpeza no local (CIP): limpeza para recuperar a permeabilidade da membrana (removendo toda a incrustação reversível) usando produtos químicos mais concentrados com tempos de imersão maiores. Menos frequente que limpezas de manutenção (1-12 meses)
A definição de produtos químicos usados na limpeza é muito importante para melhorar a eficiência, reduzir custos e aumentar a produtividade do sistema. A faixa de temperatura e o pH precisam ser confirmados com o fornecedor da membrana. Os três principais tipos de produtos químicos que são usados:
- Ácidos: pH baixo para remover inorgânicos e coloides. Ácido clorídrico (HCl) e ácido sulfúrico (H2SO4), ácidos fortes, são amplamente utilizados na indústria em geral. Em alguns casos, devido as preocupações de segurança e saúde, ácidos fracos, como o ácido cítrico, podem ser uma opção, principalmente na presença de metais. A faixa de pH precisa ser confirmada com o fornecedor da membrana;
- Base: pH alto para remover moléculas orgânicas e complexas. Geralmente hidróxido de sódio, o produto químico mais comum para esse fim. Pode ser usado emparelhado com oxidantes para melhorar a limpeza da membrana em pH alto;
- Oxidantes ou biocidas: normalmente usados em pH alto para remover biofilmes e orgânicos. Oxidantes como cloro e hipoclorito de sódio são amplamente utilizados em todas as aplicações. Dependendo do material da membrana ou do tipo de oxidante, as concentrações devem ser controladas para evitar danos à membrana. Os biocidas formulados também podem ser utilizados, comumente em alta concentração em curto período de tempo (dosagem de choque).