Um dos principais problemas no uso de sistemas de reator biológico com membrana (MBR) é o entupimento da membrana, pois limita a eficácia do processo de filtração, reduz o consumo de energia e diminui a vida útil das membranas. Uma etapa importante para uma operação MBR estável e economicamente viável é a mitigação eficaz do entupimento. Essas são medidas, que foram testadas para reduzir o entupimento, por meio do projeto e das condições operacionais de otimização dos processos.
Ajuste Fino dos Parâmetros Operacionais
O regulamento das condições operacionais é importante para controlar a ocorrência de incrustação. A turbulência no tanque de membrana é estabelecida variando a intensidade da aeração e pode ser utilizada para limpar a superfície da membrana e evitar a formação de lodo e materiais orgânicos sobre ela. Concentrações ótimas de sólidos em suspensão na mistura (MLSS) permitem equilibrar a atividade biológica e a possibilidade de formação de incrustantes, fornecendo atividade biológica suficiente sem aumentar a viscosidade do MLSS e causar adsorção de incrustantes. Além disso, ao maximizar a taxa de fluxo de permeado, é possível evitar a saturação rápida da membrana, já que taxas de fluxo mais altas podem ser introduzidas para aumentar a formação de camada de bolo (cake layer). A capacidade de equilibrar esses parâmetros resulta na redução da deposição de incrustantes, mantendo, ao mesmo tempo, uma boa eficiência no tratamento.
Implementar Protocolos Regulares de Limpeza
A limpeza avançada ajuda a evitar o desenvolvimento de incrustações irreversíveis. A limpeza física e química funciona bem: a limpeza física remove as incrustações particuladas soltas e a limpeza química é utilizada periodicamente para remover depósitos orgânicos e inorgânicos. Uma solução potencial é o uso de biofilmes e degradação de polímeros orgânicos por oxidantes fracos ou soluções enzimáticas para despolimerizar biofilmes e polímeros orgânicos, o aspecto mais importante das incrustações. A implementação de um procedimento preciso de limpeza, geralmente seguindo uma programação fixa baseada na redução do fluxo ou no aumento da pressão diferencial, permitirá remover os agentes incrustantes antes que eles se adiram firmemente à superfície da membrana, prolongando a vida útil e o desempenho da membrana.
Selecionar Materiais de Membrana Antincrustantes
A resistência à incrustação depende em certa medida do material e da configuração da membrana. Superfícies hidrofílicas ou membranas com superfície modificada minimizam a adsorção de compostos orgânicos hidrofóbicos, uma das causas conhecidas da incrustação. Um tamanho uniforme dos poros garante que as estruturas tenham potencial para minimizar o aprisionamento de partículas, e um substrato reforçado assegura durabilidade durante a limpeza. A taxa de incrustação pode ser significativamente reduzida quando são utilizadas membranas com propriedades antincrustantes desenvolvidas especificamente, mesmo em efluentes com altas cargas orgânicas.
A combinação destes métodos, como a otimização do pré-tratamento, o controle da operação, a limpeza frequente e o uso inteligente de membranas smart, permite aos operadores prevenir a entrada de contaminantes e, consequentemente, garantir desempenho consistente e longa vida útil das membranas quando utilizadas em indústrias e municípios.
