Em aplicações de membrana RO, frequentemente vemos requisitos de SDI especificados nas condições da água de alimentação. Então, o que exatamente é SDI?
SDI (Silt Density Index) é um dos parâmetros mais importantes utilizados para avaliar a qualidade da água. Representa o conteúdo de partículas, colóides e outras substâncias na água que podem causar incrustações ou bloqueios em equipamentos de purificação de água.
Em sistemas de tratamento de água por osmose reversa (OR), o SDI é um indicador chave para avaliar a qualidade da água de alimentação de OR e é amplamente utilizado para verificar se o sistema de pré-tratamento está produzindo água que atende aos requisitos de entrada de OR. O valor SDI tem um impacto direto e significativo na estabilidade operacional e na vida útil das membranas RO.
Método de teste SDI
SDI geralmente se refere a SDI₁₅, que é medido durante um período de filtração de 15 minutos. De acordo com os manuais de projeto de membranas, o valor SDI deve ser inferior a 5.
Condições de teste:
- Diâmetro da membrana do filtro: 47 mm
- Tamanho médio dos poros: 0,45 μm
- Pressão de filtração: 0,21 MPa
Procedimento de teste:
- Filtre a amostra de água sob pressão constante.
- Registre o tempo necessário para filtrar 500 mL de água no início (t₀).
- Continue a filtração por 15 minutos.
- Registre o tempo necessário para filtrar outros 500 mL de água (t₁₅).
Fórmula de cálculo SDI:
Interpretação dos resultados do SDI
Durante o teste, a maioria das partículas, colóides e bactérias maiores que 0,45 μm ficam retidas na superfície da membrana. À medida que essas substâncias se acumulam, a permeabilidade da membrana à água diminui e o tempo necessário para filtrar o mesmo volume de água aumenta. Portanto:
- t₀ / t₁₅ <1
- Quanto maior a concentração de sólidos suspensos e matéria coloidal, menor será o valor de t₀ / t₁₅
- Um t₀ / t₁₅ menor resulta em um valor SDI mais alto
O valor máximo teórico de SDI é de aproximadamente 6,7.
Importância do SDI em Sistemas RO
As membranas RO têm uma eficiência de remoção muito alta para colóides. Como resultado, a concentração de colóide na superfície da membrana dentro de um sistema RO aumenta continuamente ao longo da direção do fluxo.
Por exemplo, quando a taxa de recuperação do sistema atinge 75%, a concentração de colóide na água de alimentação dos elementos de membrana do último estágio (em sistemas RO de dois-estágios ou múltiplos-estágios) pode ser aproximadamente quatro vezes maior do que a do primeiro estágio.
Quando o valor SDI é muito alto, indica um alto teor de partículas, colóides e outras substâncias incrustantes na água de alimentação, o que aumenta significativamente o risco de incrustação e bloqueio da membrana RO. Portanto, o valor do SDI deve ser reduzido a um nível aceitável.
De acordo com as diretrizes da maioria dos fabricantes de membranas, o SDI de água de alimentação de RO necessário é menor que 5, ou preferencialmente menor que 4, para garantir operação estável e-de longo prazo da membrana. O SDI é, portanto, considerado um dos principais parâmetros de controle no projeto e operação do sistema RO.
