Saiba o que é e como funciona a filtração por membrana e descubra qual tecnologia é mais adequada para sua empresa, dependendo da finalidade do uso da água
A filtração da água é uma fase do tratamento de água utilizada para reter impurezas que não puderam ser eliminadas em etapas anteriores, como a decantação, por exemplo.
Existem diversos métodos de filtração no mercado. Entre as melhores tecnologias disponíveis estão os sistemas de filtração por membrana, como a microfiltração, a nanofiltração, a ultrafiltração e a osmose reversa.
Uma das vantagens das chamadas membranas filtrantes é que elas possuem um poder de retenção muito superior à filtração convencional, o que as tornam ideais para uso na indústria.
Métodos como a osmose reversa e a ultrafiltração, por exemplo, são comuns no tratamento de água de setores industriais como o alimentício e de bebidas, têxtil, químico, farmacêutico e outros, além de estarem presentes em sistemas de tratamento de efluentes para reuso de água.
Saiba o que é e como funciona a filtração por membrana, e descubra qual tecnologia é mais adequada para sua empresa, dependendo da finalidade do uso da água:
Filtração por membrana: o que é como funciona
A filtração por membrana é um método de tratamento que age como uma barreira, detendo partículas maiores do que os poros presentes nas membranas filtrantes.
Os meios filtrantes podem ser feitos de materiais diversos. A principal diferença entre os tipos de membranas se deve ao tamanho de seus poros e, por consequência, ao tamanho das partículas que eles são capazes de reter.
Por exemplo, filtros convencionais, como os de areia, conseguem deter partículas relativamente grandes (5 a 25 micrômetros), mas não vírus ou bactérias minúsculos, de 0,1 a 10 micrômetros.
Para esse nível de eficácia, é preciso usar métodos de filtração por membrana, como a ultrafiltração ou o sistema de osmose reversa.
Além do alto grau de eliminação de impurezas, outros benefícios destas tecnologias incluem melhorar cor, odor e sabor, e permitir a economia de vapor em várias aplicações industriais.
Como funciona o processo de tratamento de água por membranas
Na etapa de filtração por membranas, a água passa por um meio poroso no qual materiais indesejados - como microrganismos, sólidos em suspensão e sais – são retidos e a água sai tratada ou purificada, dependendo da tecnologia escolhida.
As membranas filtrantes geralmente funcionam graças a uma combinação de pressão somada à sucção, o que permite que a água passe enquanto as impurezas são barradas.
Esta etapa é comum especialmente em sistemas de tratamento de água que têm como objetivo:
Reduzir a dureza (abrandamento) ou eliminar totalmente o cálcio e magnésio da água;
Reduzir ou eliminar ferro e manganês;
Reduzir ou eliminar gases como o sulfídrico (H2S) e amônia (NH4);
Eliminar resíduos de óleo ou metais;
Eliminar microrganismos (como algas, vírus, bactérias e protozoários).
Tipos de membranas e seus usos
Confira os principais tipos de membranas e suas aplicações mais frequentes:
Microfiltração (MF)
A MF é uma técnica que utiliza baixa pressão e consegue reter partículas na faixa de 10 a 0,1 micrômetros.
Ela pode ser empregada em diversos processos industriais e laboratoriais, como a filtração de meios de cultura e solventes orgânicos, a filtração de líquidos antes da sua utilização em equipamentos de alta performance e a esterilização de soluções que contêm componentes termossensíveis, como líquidos intravenosos.
Na indústria, é mais utilizada para aplicações como clarificação de sucos, vinhos e caldos de fermentação; recuperação de biomassa; recuperação de solução de soda cáustica e tratamento de efluentes.
Ultrafiltração (UF)
A UF utiliza pressões médias, e suas membranas geralmente detém partículas de 0,1 a 0,01 micrômetros, ou 5 a 100 nanômetros.
Isso significa que este método é capaz de reter proteínas, polissacarídeos, óleos emulsionados, vírus, bactérias, coloides e sólidos suspensos, enquanto deixa passar a maioria dos surfactantes, água, sais minerais e ácidos.
Por essa razão, é bastante utilizado para aplicações como fracionamento do leite e soro; fracionamento de proteínas; remoção de bactérias e vírus; concentração de gelatina e plasma; despirogeneização de soluções; purificação de soluções e extratos; clarificação de sucos e xaropes e tratamento de efluentes.
Vale notar que a ultrafiltração é uma excelente opção para sistemas de tratamento de água para potabilidade, bem como sistemas de tratamento de efluentes para reuso – a tecnologia MBR, por exemplo, combinação de um processo de tratamento biológico com membranas de ultrafiltração, é uma escolha ideal para este tipo de finalidade.
Osmose Reversa (OR)
A OR utiliza pressões médias a altas, retendo inclusive sais orgânicos, e deixando passar apenas moléculas em uma faixa abaixo de 0.0005 micrômetros. Sua faixa de retenção fica entre 0,1 a 1 nanômetro.
Alguns dos usos mais comuns para membranas de osmose reversa são: potabilidade; abastecimento de caldeira; dessalinização da água do mar; desmineralização da água; concentração de soro de leite; polimento de condensado de evaporado e concentração de sais.
Na indústria, sistemas de tratamento de água industrial para potabilidade com osmose reversa são considerados altamente eficazes.
Nanofiltração (NF)
A NF usa pressões de médias a altas. Suas membranas retêm partículas numa faixa intermediária entre a OR e a UF (1 a 5 nanômetros), separando sais divalentes e matéria orgânica e permitindo a passagem de sais monovalentes, água, soluções ácidas e alcalinas.
Por esse motivo, essa técnica é geralmente escolhida quando seu custo-benefício se revela mais interessante do que as outras duas tecnologias.
As aplicações mais frequentes da NF são: abrandamento de água; dessalinização de tinturas; remoção de cor; recuperação de lactose e açúcares; reciclagem de soluções de limpezas cáusticas e ácidas (CIP) e concentração e dessalinização de antibióticos.
Como ter tratamento de água com filtração por membrana em sua empresa
Em muitos casos, é necessário e vantajoso para empresas e indústrias ter tratamento de água e efluentes in site, ou seja, na própria planta.
No entanto, as melhores tecnologias do mercado, como a ultrafiltração e a osmose reversa, envolvem riscos, altos investimentos e conhecimento especializado para implementar e operar.
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