Ultrafiltração: Sentido do fluxo e modos de operação

A ultrafiltração (UF) é uma tecnologia de separação por membranas amplamente utilizada no tratamento de águas e efluentes. Com poros de tamanho entre 0,01 e 0,1 micrômetros, as membranas de ultrafiltração são eficazes na remoção de sólidos suspensos, bactérias, vírus e macromoléculas, permitindo a passagem de água e sais dissolvidos. Essa técnica é aplicada em diversas áreas, como produção de água potável, tratamento de efluentes (MBR), reúso de água, pré-tratamento de osmose reversa, indústria alimentícia, farmacêutica e entre outros.

Membranas outside-in e inside-out

As membranas de ultrafiltração são geralmente do tipo fibra oca. Elas levam este nome porque possuem o formato de um cilindro com o interior vazio. E podem operar em dois sentidos principais de filtração: outside-in (de fora para dentro) e inside-out (de dentro para fora).

• No modelo outside-in, o fluido a ser tratado entra pela parte externa das fibras e a água permeada é coletada pelo seu interior. Essa configuração oferece vantagens em termos de resistência ao entupimento (fouling), pois permite lavagem por métodos externos para remoção dos sólidos retidos. Geralmente se utiliza este processo quando a quantidade de sólidos em suspensão na água ou efluente é maior.

• Já no modelo inside-out, o fluido entra pelo interior da fibra e o permeado atravessa a parede da membrana para o lado externo. O módulo requer materiais com maior rigidez e boa resistência química. Este modelo é utilizado geralmente quando a UF já recebe uma água de melhor qualidade, ou que passou por algum pré-tratamento. 

Modos de operação: dead-end e crossflow

Além da direção do fluxo na membrana, a operação pode ocorrer em dois modos principais: dead-end e crossflow.

• No modo dead-end, todo o fluxo de alimentação atravessa a membrana, sendo dividido entre permeado (filtrado) e sólidos retidos na superfície. Não há recirculação do concentrado. Esse método é simples e energeticamente eficiente, mas o acúmulo de sólidos sobre a membrana pode causar entupimento rápido, exigindo limpezas frequentes.

• No modo crossflow, o fluido escoa tangencialmente à superfície da membrana. Parte da água atravessa a membrana (permeado), enquanto a corrente restante (concentrado) é recirculada ou descartada. Esse arranjo reduz a deposição de sólidos e aumenta a vida útil da membrana, sendo ideal para aplicações com alta carga orgânica ou coloidal.

A escolha entre essas configurações depende de fatores como qualidade da água de entrada, tipo de contaminantes, custos operacionais e facilidade de manutenção.

Os sistemas de Ultrafiltração fabricados pela B&F DIAS são compactos, podendo ser instalados dentro de container, reduzindo o espaço de instalação e eliminando grandes estruturas de concreto. Como o sistema UF B&F DIAS é fortemente automatizado, há uma sensível redução de mão de obra de operação. Os sistemas podem ser comercializados nas modalidades Venda e Locação.

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