A nanofiltração é um processo de membrana pressurizada que se situa entre a ultrafiltração e a osmose inversa. É utilizado para remover da água substâncias dissolvidas, tais como sais, moléculas orgânicas e constituintes de dureza. Com um tamanho de poro típico de 0,001 a 0,01 micrómetros, a nanofiltração oferece uma separação selectiva e permite a remoção de iões multivalentes e grandes moléculas orgânicas, enquanto alguns dos iões monovalentes (por exemplo, sódio e cloreto) permanecem no permeado.
Índice
Fundamentos técnicos
As membranas de nanofiltração são frequentemente constituídas por finas camadas de polímeros, tais como compostos de poliamida, que são aplicados em materiais de suporte. As membranas estão dispostas em elementos em espiral, o que permite uma conceção compacta e uma elevada área de superfície específica da membrana.
Funcionamento
A nanofiltração funciona num intervalo de pressão de 4 a 30 bar, dependendo da aplicação e da capacidade de separação desejada. O processo de filtração gera dois fluxos:
- Permeado: Água purificada com teor reduzido de sal e dureza.
- Concentrado: Água com maior concentração de substâncias retidas.
Funcionalidade e mecanismos
A nanofiltração separa as substâncias dissolvidas por difusão e peneiração. É capaz de o fazer:
- iões polivalentes (por exemplo, cálcio, magnésio) e
- As moléculas orgânicas (por exemplo, pesticidas, ácidos húmicos)
são efetivamente retidas. Os iões de uma parte, como o sódio e o cloreto, passam parcialmente através da membrana, o que leva a uma taxa de retenção mais baixa em comparação com a osmose inversa.
Foto: Módulo de nanofiltração ALMA Mem UF em aço inoxidável, instalado no contentor da sala técnica ALMA Modul
Domínios de aplicação
Descalcificação da água
- Remoção de iões de cálcio e magnésio para reduzir a dureza da água em processos industriais.
Tratamento de água potável
- Para a remoção de metais pesados, pesticidas e compostos orgânicos, reduzindo simultaneamente o teor de sal.
Indústria alimentar e das bebidas
- Concentração das proteínas do leite e desmineralização do soro.
Indústria farmacêutica
- Para o tratamento de água de processo onde é necessária a remoção selectiva de iões.
Reciclagem de águas residuais
- Para a recuperação de água de águas residuais industriais, por exemplo na indústria têxtil ou do papel.
Vantagens da nanofiltração
- Remoção selectiva de iões: retenção de iões monovalentes e retenção selectiva de iões polivalentes.
- Pressão de funcionamento mais baixa em comparação com a osmose inversa, o que poupa energia.
- Vasta gama de aplicações: Pode ser utilizada de forma flexível para diferentes qualidades e requisitos de água.
- Proteção dos sistemas a jusante: Reduz a incrustação e a sujidade nos processos a jusante, como a osmose inversa.
Foto: Sistemas de nanofiltração ALMA MEM UF personalizados para o tratamento de águas industriais
Desafios e manutenção
Os problemas típicos da nanofiltração são as incrustações e as incrustações, que são causadas por depósitos de substâncias orgânicas ou sais. Para minimizar estes efeitos, recomendam-se as seguintes medidas:
- Limpeza a seco regular (CIP).
- Utilização de anti-incrustantes para evitar processos de incrustação.
- Pré-tratamento da água, por exemplo, por filtração ou condicionamento químico.
Soluções ALMAWATECH
A ALMAWATECH oferece sistemas de nanofiltração personalizados, especialmente adaptados às necessidades dos processos industriais. Os nossos sistemas caracterizam-se por uma elevada eficiência, uma conceção modular e uma tecnologia de controlo de ponta. Os nossos testes-piloto permitem-nos determinar a configuração ideal da membrana e o modo de funcionamento para o seu projeto específico de tratamento de água.
Conclusão
A nanofiltração é uma tecnologia altamente especializada que faz a ponte entre a ultrafiltração e a osmose inversa. Oferece uma solução selectiva e eficiente em termos energéticos para a remoção de constituintes de dureza, compostos orgânicos e iões polivalentes. Esta versatilidade torna-a uma tecnologia chave no tratamento moderno da água e na gestão da água industrial.
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