Membranas - Parte 1: Principais tipos e características operacionais
A tecnologia de filtração por membranas vem sendo cada vez mais aplicada, com grande sucesso, em tratamentos avançados de águas e efluentes líquidos, permitindo inclusive a reciclagem para finalidades nobres.
Fundamentalmente, as tecnologias de filtração e separação sólido-líquido por membranas porosas utilizadas comercialmente permitem remover substâncias que variam desde sólidos em suspensão até elementos iônicos. Baseiam-se na aplicação de uma força motriz utilizando-se a pressão hidráulica para promover a separação de fases.
As membranas são utilizadas para separar fases a partir de um fluido, onde são separadas as partículas sólidas de pequenas dimensões, óleos emulsionados, microrganismos (bactérias e vírus), moléculas orgânicas, gases, bem como íons. São subdivididas em Microfiltração (MF), Ultrafiltração (UF), Nanofiltração (NF) e Osmose Reversa (OR).
Microfiltração (MF)
É um processo de separação utilizando membranas porosas com diâmetro de poro variando de 0,02 a 10 µm. A pressão de operação varia de 7 a 170 kPa. Sua faixa de retenção se estende de sólidos suspensos a bactérias.
Ultrafiltração (UF)
Situa-se entre a micro e a nanofiltração. O diâmetro dos poros da membrana varia de 0,02 a 0,001 µm. A pressão de operação varia de 70 a 700 kPa. Sua faixa de retenção se estende a moléculas como proteínas e coloides.
Nanofiltração (NF)
Situa-se entre a ultrafiltração e a osmose reversa. O diâmetro dos poros é da ordem 0,00009 a 0,008 µm. A pressão de operação varia de 350 a 1000 kPa. Neste processo os íons monovalentes passam livremente pela membrana e os íons multivalentes e matérias orgânicas de baixo peso molecular são retidos. Usualmente as aplicações da nanofiltração incluem abrandamento de água, dessalinização de tinturas, recuperação de soluções ácidas e cáusticas e remoção de cor.
Osmose Reversa (OR)
As membranas de osmose tecnicamente não apresentam poros, pois os fluidos são separados por difusão através da membrana. A pressão de operação varia de 800 a 9000 kPa. Com relação à pressão, pode-se definir a osmose reversa de duas formas: baixa pressão (500 - 3000 kPa) e alta pressão (3000 - 9000 kPa). Sua aplicação usual é para separação de sais minerais dissolvidos de uma corrente de água, incluindo sais monovalentes, produzindo desta forma água pura.
Outros tipos de membranas como diálise e eletrodiálise reversa, utilizam como força motriz a diferença de concentração e as tensões e correntes elétricas, respectivamente.
A tabela da imagem apresenta algumas das substâncias e contaminantes passíveis de remoção através dos diferentes tipos de membranas.
Nos próximos posts da série vamos abordar os módulos e os materiais de fabricação das membranas.
A BBI Filtração possui membranas de osmose reversa de marca própria, e também é distribuidora das Membranas de Osmose Reversa da LG Chem / LG Water Solutions. Saiba mais em: bbifiltracao.com.br
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