Qualquer pessoa que tenha estudado no mínimo o nível de biologia do ensino médio (e tenha prestado atenção) está familiarizada com o conceito de membrana, em particular uma membrana semi-permeável. As células vivas biológicas são envolvidas em membranas semi-permeáveis ​​que mantêm suas funções separadas do ambiente circundante. O aspecto semi-permeável permite que apenas certos íons e moléculas orgânicas passem para dentro ou para fora da célula. A membrana pode ser seletiva em capacidade passiva ou ativa. Os processos de purificação e microfiltração de UF utilizam uma membrana semi-permeável para separar os micro-contaminantes de uma corrente de água.

Qual é a diferença entre purificação UF e microfiltração? Vamos primeiro explicar como funciona uma membrana semipermeável. Em seguida, explicaremos as diferenças entre os processos de tratamento de UF e membrana de microfiltração para tratamento de água e esgoto.

Como funciona uma membrana semi-permeável?

Uma das maneiras é através do transporte ativo através de uma superfície de membranas, que ocorre de algumas maneiras diferentes. Cada um desses transportes exige que a célula gaste uma certa quantidade de energia para fazer isso. Uma maneira é através dos canais de transporte que extraem e expulsam nutrientes e resíduos metabólicos, respectivamente. Outra é a endocitose, na qual a parede celular forma algo como uma pseudo boca, envolvendo um objeto externo e brotando dentro da célula como uma vesícula. Seu oposto é exocitose. As vesículas internas se fundem com a membrana e seu conteúdo é secretado na solução circundante.

Outra maneira é através de mecanismos passivos que são conhecidos como difusão e osmose. Difusão é o movimento de íons e moléculas de áreas de alta concentração para áreas de baixa concentração, a fim de criar um estado de equilíbrio em ambos os lados da membrana. À medida que esses íons se movem, eles criam uma diferença de pressão osmótica. A osmose trabalha em oposição à difusão, buscando criar equilíbrio movendo um fluido solvente (normalmente água) para a área de maior concentração.

O processo de difusão / osmose passiva é um mecanismo fácil de replicar em uma escala muito maior. Existem muitas aplicações potenciais para essa tecnologia, mas em particular, é sua utilidade no tratamento de água e esgoto. A purificação de micro e ultrafiltração são duas dessas tecnologias de membrana. São processos de filtração / separação muito semelhantes, com uma diferença que torna cada um ideal para suas próprias aplicações particulares.

Fundamentalmente Similar

Microfiltração e purificação de UF são mais parecidas do que diferentes. Como mencionado na introdução, ambas são tecnologias de separação passivas baseadas em membrana. Esses processos do sistema funcionam aplicando pressão diferencial através de uma membrana semi-permeável e essa pressão força a água e pequenas partículas através dos poros da membrana, enquanto os sólidos maiores são retidos do outro lado.

Esses processos também contribuem para etapas benéficas de pré-tratamento para osmose reversa. As membranas precisam de muito cuidado, para que possam durar o maior tempo possível sem substituição. O pré-tratamento do filtro reduz as concentrações de partículas sólidas maiores e reduz as chances de incrustações na membrana.

As membranas para esses sistemas de microfiltração e purificação de UF também estão disponíveis nas mesmas configurações. Placa e armação, tubular, fibra oca e espiral são opções possíveis. Essas diferentes configurações oferecem seus próprios prós e contras. Existem também diferentes materiais das quais as membranas podem ser compostas, nomeadamente polímeros e cerâmica.

Benefícios semelhantes:

• Sem produtos químicos

• Qualidade constante do produto, independentemente da qualidade da alimentação

• Compacto

Custos semelhantes:

• Equipamentos necessários

  • tanques, bombas, patins, controles, etc.

• Materiais de construção

• Caracterização da água

  • O que há na água / esgoto determina o que precisa ser feito para tratá-lo adequadamente. Composições mais complexas ou altas concentrações de poluentes exigirão etapas de pré-tratamento ou processos mais intensivos em energia ou membranas mais resilientes para lidar com essas condições. Baixas concentrações e composições simples de contaminantes tendem a exigir menos pré-tratamento e, portanto, reduzem os custos operacionais.

• Caudais

  • Taxas de fluxo mais altas estão associadas a custos operacionais e de capital mais elevados

• Planeamento

• Os requisitos de espaço

• Instalação

  • Sistemas pré-embalados vs não montados

• Taxas de envio

• Custos operacionais

As diferenças

Tudo se resume ao tamanho dos poros. Na escala de separação por membrana, a micro e a ultrafiltração são mais grosseiras que a nanofiltração e osmose reversa, mas ainda são mais finas que a filtração de mídia. Os poros do microfiltro estão dentro da faixa de mícron 0.1 a 10 e os poros da membrana de ultrafiltração nos mícron 0.01 a 0.1. O método selecionado para um sistema de tratamento é baseado no tamanho das menores partículas a serem retidas na água de alimentação. A diferença no tamanho dos poros determina as aplicações para as quais o processo de tratamento por purificação por ultrafiltração ou microfiltração seria o mais aplicável a ser aplicado para a aplicação específica.

Remoção

Com base na faixa de tamanho dos poros dessas duas tecnologias de separação, abaixo está uma lista de alguns dos menores poluentes que cada tecnologia é capaz de remover ou reduzir dos fluxos de água bruta.

Microfiltração (MF)

• Algas

• Bactérias

• Protozoários patogênicos (Giardia lamblia e Crypotosporidium)

• Sedimentos (areia, argila, certos metais / partículas complexos)

Ultrafiltração

Todos os contaminantes que a MF pode remover mais:

• Endotoxinas

• Plásticos

• Silica

• Silt

• Vírus

Aplicações

Tanto a microfiltração quanto a purificação de UF são úteis para o tratamento de água / esgoto em uma ampla gama de configurações industriais e comerciais. Isso inclui o processamento de vários tipos de produtos finais. Abaixo, são apenas algumas das muitas aplicações possíveis para cada processo de filtro de membrana.

Microfiltração

• Esterilização a frio de bebidas e produtos farmacêuticos

• Separando bactérias da água

• Esclarecimento de sucos de frutas, vinho ou cerveja

• refinamento de petróleo

Ultrafiltração

• Redução do índice de densidade de silte para osmose reversa

• Remoção de vírus da água

• Separação de emulsões óleo / água

• Remoção de patógenos do leite

• As aplicações médicas

Você tem alguma dúvida sobre processos de purificação por micro ou UF para sua aplicação de tratamento específica?

Entre em contato com os especialistas em tratamento de água da Genesis Water Technologies, Inc. em 1-877-267-3699 ou entre em contato conosco por e-mail em customersupport@genesiswatertech.com discutir seus problemas de tratamento e a solução apropriada que atenda às suas necessidades específicas.