O que é Ultrafiltração da Água?
A ultrafiltração é um processo que usa uma membrana como barreira para separar bactérias, vírus e outros contaminantes nocivos da água limpa. É uma forma semelhante à osmose reversa, separando as partículas sólidas do afluente líquido.
Partículas suspensas que são muito grandes para passar pela membrana aderem à sua superfície externa da membrana. Apenas água doce e minerais dissolvidos passam.
Este processo situa-se entre a microfiltração e a nano filtração em termos de remoção do tamanho de captura de partículas.
O processo de passagem da água pela membrana de ultrafiltração usa a pressão hidrostática para forçar o líquido através de uma membrana semipermeável. O tamanho do poro da membrana de ultrafiltração é praticamente microscópico, medindo geralmente de 103 a 106 Daltons.
A ultrafiltração (UF) é uma barreira acionada por pressão para sólidos em suspensão, bactérias, vírus, endotoxinas e outros patógenos para produzir água com pureza muito alta e baixa densidade de lodo.
No tratamento de efluentes, os dispositivos de ultrafiltração (UF) são usados para reciclar e reutilizar água que praticamente não contém sólidos físicos. O resultado é uma água pronta para o uso, livre de sólidos e contaminantes.
Quando aplicada ao reuso da água, a ultrafiltração evita o desperdício e a degradação do meio ambiente.
A Filtrando é líder no mercado de sistemas de ultrafiltração de água e oferece produtos e serviços inovadores no tratamento de efluentes.
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As aplicações de ultrafiltração
O sistema de ultrafiltração tem sido usado para substituir os sistemas existentes de filtração secundária (coagulação, floculação, sedimentação) e terciária (filtragem de areia e cloração) empregados em estações de tratamento de água industriais ou como sistemas autônomos em regiões isoladas com populações crescentes.
As aplicações práticas da ultrafiltração são:
- Tratamento e reciclagem de águas residuais e água de processo industrial
- Remoção de partículas e macromoléculas (por exemplo, remoção de 90–95% de arsênico) para produção de água potável
- Sistemas autônomos
- Aumento ou substituição de estágios de filtração secundária e terciária em estações de tratamento de água existentes
- Filtração de efluentes da fábrica de celulose de papel
- Aplicações na indústria de alimentos e bebidas
- Amolecimento da água
A Filtrando oferece sistemas de ultrafiltração, assim como outros sistemas de tratamento de efluentes que combinados melhoram ainda mais a qualidade da água e reduzem significativamente os custos da sua empresa.
Por que usar a ultrafiltração?
Os processos de ultrafiltração são preferidos aos métodos de tratamento tradicionais pelas seguintes razões:
- Sem necessidade de produtos químicos (além da limpeza)
- Qualidade constante do produto, independentemente da qualidade da alimentação
- Tamanho compacto da planta
- Capaz de exceder os padrões regulatórios de qualidade da água, atingindo 90–100% de remoção de patógenos.
Quando é necessário um processamento mais intensivo para a reciclagem de água, os procedimentos padrão da indústria incluem o uso de ultrafiltração. Com ela, os sólidos são capturados principalmente pelo filtro e descartados.
A água de reuso produzida pela ultrafiltração também pode ser usada nos seguintes processos:
- Suplementação de água de alimentação de caldeiras e torres de resfriamento,
- Ajuste de pH,
- Equipamentos de lavagem, suportes e veículos,
- Proteção contra incêndio,
- Água de enxágue de processo ou água de processamento para linhas de produção em indústrias de manufatura,
- Descarga de vasos sanitários,
- Controle de poeira,
- Atividades de construção e mistura de concreto.
Benefícios da Ultrafiltração
O principal benefício da ultrafiltração é não haver necessidade de produtos químicos (coagulantes, floculantes, desinfetantes, ajuste de pH). Além disso, o processo garante a boa e constante qualidade da água tratada em termos de remoção de partículas e microbianos.
A instalação de um sistema de ultrafiltração também é beneficial como a compactação da planta, uma automação simples e é ecologicamente correto.
Outros benefícios ambientais incluem a redução das descargas de águas residuais e a redução ou prevenção do potencial de poluição.
O benefício econômico é que a água da ultrafiltração pode economizar energia. À medida que a demanda por água aumenta, mais água é extraída, tratada e transportada, às vezes por grandes distâncias, o que pode exigir muita energia.
A ultrafiltração é usada em certas indústrias com o fim da reutilização. Portanto, a justificativa de custo para a ultrafiltração pode incluir investimento de capital inicial, incrustação de membrana e custos de substituição e também pré-tratamento adicional da água de alimentação para evitar danos excessivos às membranas nas unidades de ultrafiltração.
Instalar um sistema de ultrafiltração na sua empresa requer um investimento inicial, que será certamente recuperado e multiplicado em médio a longo prazo
Indústrias que utilizam a Ultrafiltração
As indústrias que consomem grandes volumes de água ou lançam efluentes altamente tóxicos são beneficiadas com a ultrafiltração para o reuso de água.
Isso inclui as indústrias de produtos químicos, aço, plásticos e resinas, papel e celulose, farmacêutica e de alimentos e bebidas, incluindo refrigerantes e alimentos enlatados, bem como plantas de tratamento de energia, água e esgoto e outros.
A ultrafiltração é usada para reciclar o fluxo ou agregar valor à produtos posteriores e muito mais. Em muitos casos, a ultrafiltração é usada para pré-filtragem em plantas de osmose reversa.
A ultrafiltração é um meio eficaz de reduzir o índice de densidade de lodo da água e remover partículas que podem sujar as membranas de osmose reversa.
A ultrafiltração é frequentemente usada para pré-tratar água de superfície, água do mar e água municipal tratada biologicamente a montante da unidade de osmose reversa.
Equipamento e tecnologias usados na Ultrafiltração da Água.
A membrana é a tecnologia principal usada no processo de filtração da água.
Uma membrana ou, mais propriamente, uma membrana semipermeável, é uma fina camada de material capaz de separar substâncias quando uma força motriz é aplicada através dela.
Anteriormente usada apenas para dessalinização, as membranas são cada vez mais empregadas para remoção de bactérias e outros microrganismos, material particulado e material orgânico natural, que podem conferir cor, gosto e odores à água e reagir com desinfetantes para formar subprodutos de desinfecção.
À medida que os avanços são feitos na produção de membranas e no projeto do módulo, os custos de capital e operacionais continuam a diminuir.
O tamanho dos poros em uma membrana de ultrafiltração é o principal responsável por determinar o tipo e o tamanho dos contaminantes removidos. Em geral, os poros da membrana variam em tamanho de 0,005 a 0,1 mícron.
As membranas são classificadas de acordo com seu corte de massa molecular específico (MWC), sendo uma medida aproximada do tamanho dos contaminantes removidos por uma determinada membrana de ultrafiltração.
Quando combinado estrategicamente com outras tecnologias de purificação em um sistema de água completo, a UF é ideal para a remoção de coloides, proteínas, bactérias, pirogênios, proteínas e macromoléculas maiores do que o tamanho dos poros da membrana da água.
A ultrafiltração usa fibras ocas de material de membrana e a água de alimentação flui na casca ou no lúmen das fibras. Os sólidos suspensos e os solutos de alta massa molecular são retidos, enquanto a água e os solutos de baixo massa molecular passam pela membrana.
A ultrafiltração se difere da osmose reversa em termos do tamanho das moléculas que retém.
Manutenção do Sistema de Ultrafiltração
Os sistemas de ultrafiltração contêm filtros de membrana extremamente finos que precisam ser limpos adequadamente. O processo de limpeza usado depende das aplicações do sistema de UF implantado.
Para remover contaminantes orgânicos, o protocolo geral de limpeza das membranas tubulares é utilizar um detergente de baixa espuma, alcalino médio, de 0,6% a 1% por no máximo 40 a 60 minutos.
Para remover contaminantes inorgânicos o melhor tratamento é com ácido cítrico na concentração máxima de 3,0%, que deve circular por 1 a 3 horas. O ácido clorídrico também pode ser usado para limpar membranas, assim como o ácido oxálico, sulfúrico e nítrico.
A ultrafiltração com membranas semipermeáveis pode desempenhar um papel importante na purificação da água devido à sua compacidade e eficiência.
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