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Ultrafiltração 2017-10-10T15:31:24+00:00

Membranas de Filtração e Ultrafiltração

Membranas de Ultrafiltração para Purificação de Água e Desinfecção

Incluem-se nos processos de filtração por membrana os  processos de Microfiltração, Ultrafiltração, Nanofiltração e Osmose Reversa. A Ultrafiltração é definida como um sistema de filtração sob pressão que usa membranas (filme fino) para separar duas soluções atuando como barreira seletiva. O uso de microfiltração (MF) e ultrafiltração (UF) tem crescido rapidamente na última década motivado principalmente por preocupações com agentes patogênicos como Cryptosporidium e Giardia, às vezes de difícil controle, resistentes ao cloro e às cloraminas. Os sistemas de membrana podem efetivamente remover microorganismos, servindo como uma barreira absoluta. A filtragem de cartuchos de membrana (MCF) pode ser considerada como outra categoria.

Processos de Filtração em base no tamanho da partícula:

Para a escolha do diâmetro do poro a ser utilizado para a ultrafiltração recomenda-se adotar uma membrana com diâmetro da ordem de 0,2 a 0,3 vezes o diâmetro médio da partícula que se quer remover. Isto se deve ao fato de que a membrana não apresenta poros com tamanhos uniformes, e seu diâmetro nominal indica uma capacidade de remoção da ordem de 80 a 90% para partículas com o tamanho indicado.

O desempenho da membrana pode ser melhorado  com um sistema de pré-tratamento para reduzir os contaminantes que podem obstruir a membrana. A exemplo, a flotação por ar dissolvido, fornece um dos melhores pré-tratamentos para a utilização de membranas. O pre-tratamento aumenta a taxa de filtração da membrana, reduz a retrolavagem e a lavagem química da membrane, prolongando da vida útil da membrana.

Outros pre-tratamentos para uma ultrafiltração eficiente e evitar entupimentos prematuros (curtas campanhas de filtração) incluem, uso de peneiras, filtros de areia e microfiltração antes da ultrafiltração. A Ultrafiltração, por sua vez, é um pre-tratamento da osmose reversa ou da nanofiltração.

O exemplo abaixo serve de pre tratamentospara a Ultrafiltração: peneira, filtro de areia e microfiltração.

As principais doenças veiculadas pela água controladas pela Ultrafiltração  são a Legionela, bactéria que ataca o pulmão, podendo matar o hospedeiro com os mesmos sintomas da pneumonia e os protozoários Giardia e Criptoposridium que causam diarreias letais. Descrição abaixo:

De acordo com a EPA, os sistemas microfiltração e ultrafiltração (MF / UF) são capazes de remover Giardia lamblia , cistos de Cryptosporidium, algas e algumas bactérias;  potencialmente podem remover matéria orgânica, hormônios, vírus e outros compostos orgânicos.

Existe confiabilidade nos objetivos de tratamento microbiano, uma vez que as membranas oferecem uma barreira absoluta em comparação com uma barreira probabalística com tratamento convencional.

Segundo a Sociedade Americana de Microbiologia, “os sistemas de distribuição de água potável são colonizados por microorganismos heterotróficos saprófitos (bactérias, fungos, leveduras, etc.) que crescem em matéria orgânica biodegradável. Microorganismos potencialmente patogénicos (por exemplo, Legionella spp.) e microorganismos de origem fecal (por exemplo, Escherichia coli) podem também encontrar condições favoráveis e proliferam nesses sistemas. Esta biomassa bacteriana (geralmente estimada em log 10x8células de bactérias/ litro em água corrente de log 10×6 células bacterianas/cm2 em biofilme) é o início de uma cadeia alimentar complexa envolvendo principalmente protozoários e macroorganismos “.

Tratamento de Água Potável

Segundo a Sociedade Americana de Microbiologia, “os sistemas de distribuição de água potável são colonizados por microorganismos heterotróficos saprófitos (bactérias, fungos, leveduras, etc.) que crescem em matéria orgânica biodegradável. Microorganismos potencialmente patogénicos (por exemplo, Legionella spp.) e microorganismos de origem fecal (por exemplo, Escherichia coli) podem também encontrar condições favoráveis e proliferam nesses sistemas. Esta biomassa bacteriana (geralmente estimada em log 10x8células de bactérias/ litro em água corrente de log 10×6 células bacterianas/cm2 em biofilme) é o início de uma cadeia alimentar complexa envolvendo principalmente protozoários e macroorganismos “.

Redução de contaminação em prédios residenciais com o uso de Ultrafiltração são uma realidade principalmente nos EUA e Europa. Existe uma preocupação real devido à contaminação da tubulação e desenvolvimento de biofilme que pode abrigar estes patógenos. Conforme informação de algumas empresas instaladoras de filtração por Ultrafiltração, em apenas 3 semansas o controle de microorganismos total é evidente:

 

Membranas de Ultrafiltração – Tratamento de Água de Rio para Uso Industrial

 

Membranas de Ultrafiltração – Tratamento de Água Potável Residencial

Membranas de Ultrafiltração – Funcionamento e Aplicações

  • operam a temperatura ambiente
  • não há acumulação de produtos dentro da membrana o que viabiliza a operação contínua
  • não há necessidade de produtos químicos no tratamento de água bruta de boa qualidade (exceto produtos químicos utilizados na lavagem química de membranas,);
  • plantas compactas e automatizadas;
  • independencia de variações da qualidade da água de alimentação;
  • É necessária menos área de terra do que para uma estação de tratamento convencional e os sistemas MF / UF podem ainda, potencialmente, ser retransformados para plantas convencionais existentes.
  • Para a produção de água potável, a tecnologia de membranas é utilizada em escala industrial nos seguintes processos:
    • dessalinização de água do mar ou de águas salobras (osmose reversa, eletrodialise e eletrodialise reversa);
    • remoção de dureza (nanofiltração);
    • remoção de poluentes químicos orgânicos como pesticidas, THM e precursores de THM, etc. (nanofiltração, osmose reversa);
    • remoção de partículas (bactérias, vírus, Cryptosporidium, Giárdia etc.

Tipos de Membranas de Ultrafiltração