A Ultrafiltração (UF) é uma barreira física que tem por objetivo remover os sólidos suspensos, coloides e vírus presentes na água. A filtração ocorre através da passagem do líquido por membranas com tamanho de poro de 0,02 mícron. Essas permitem que as moléculas de água, sais, cor etc., permeiem através das mesmas, retendo as impurezas presentes na água de alimentação. 
Existem membranas que operam de forma imersa com pressão negativa, trabalhando com vácuo, e membranas que operam pressurizadas com pressão positiva. O caminho de fluxo da água ocorre de fora para dentro. É importante destacar que esse processo não remove impurezas dissolvidas, somente o que estiver em suspensão. Usando a ultrafiltração, os sólidos são capturados e descartados. 
“Por se tratar de uma barreira física é um processo que garante muito mais segurança em sua operação. Não é sensível à variação da qualidade de água da alimentação e funciona de forma automática gerando poucos resíduos” – destaca Oliver Kiles, gerente comercial de produtos da linha de Engineered Systems na Veolia Water Technologies & Solutions.
A ultrafiltração pode operar com várias formas de filtração. O “dead-end”, por exemplo, é onde todo fluido é forçado a passar pela membrana. Já o “cross-flow”, o fluido passa superficialmente com velocidade e uma parte permeia a membrana e a outra retorna para a alimentação do sistema. Utilizam diversos tipos de membranas: espiral, capilar ou tubular, que são fabricadas em diversos materiais diferentes, como PES, PAN, PVDF ou Cerâmica.
De acordo com Marcel Mano, engenheiro de processos da Fluid Brasil, para melhor resultando e para remover as impurezas que são retidas no sistema é necessário  realizar limpezas periódicas. Para alguns tipos de membrana é realizado um backwash. Durante esse processo, o fluxo é invertido forçando a passagem de água filtrada no sentido contrário da filtração. 
Além disso, também pode ser realizado um processo chamado Chemical Enhanced Backwash (CEB). Trata-se de uma técnica de retrolavagem com adição de químicos. Em outras aplicações o sistema opera por um determinado período e depois é realizada uma limpeza química mais profunda, com etapas de recirculação, molho e enxague.
A vazão de filtrado, de ar para limpeza e a de retrolavagem sempre devem ser monitoradas e controladas. No caso de um sistema onde há recirculação do fluido, este também precisa ter medição e controle. 
Outro parâmetro muito importante de se monitorar é a pressão transmembrana, que é a diferença da pressão na entrada e saída do banco de membranas. “Cada modelo de membrana tem um limite de pressão e o sistema deve ter dispositivos para não os ultrapassar. Caso se atinja a pressão transmembrana, o processo deve ser interrompido para limpeza” – enfatiza Mano.

Ultrafiltração x Processos tradicionais
A ultrafiltração pode utilizar membranas cerâmicas, fibra ocas ou membranas espirais. A primeira é para altas temperaturas, condições de limpezas mais agressivas e altos teores de sólidos no lado retentado.  
As de fibras são para temperaturas, condições de limpeza e teores de sólidos menores que com membranas cerâmicas. Por fim, as espirais são ideais para temperaturas, condições de limpeza e teores de sólidos menores que com membranas de fibra oca. Ainda temos poliméricas (PVDF e PES), bastante utilizadas para o tratamento de águas e processos industriais.
De todo modo, em comparação com tratamentos convencionais, a ultrafiltração representa uma barreira absoluta, além de proporcionar uma confiabilidade operacional superior ao tratamento de qualquer tipo de água, garantindo qualidade em um processo totalmente automatizado. 
“O sistema de Ultrafiltração não requer a formação de flocos para que posteriormente sejam removidos por decantação ou flotação. Com isso, a quantidade de químicos dosadas é bem menor e a área ocupada pelo sistema também” – explica Mano. Vale lembrar que os sistemas tradicionais mais utilizados são físico-químicos, compostos de dosagem química, floculação, decantação ou flotação e filtração.
Ainda segundo ele, a qualidade do fluido tratado é constante independente da alteração da qualidade na alimentação do sistema de tratamento. Com a piora na qualidade da água na alimentação o que ocorre é uma redução na vazão líquida do tratado, devido ao aumento no número de lavagem das membranas, mas a qualidade não é alterada. 
Resumindo, se compararmos com sistemas convencionais podemos citar como vantagens a menor espaço físico de instalação e o menor consumo de químicos, a remoção eficiente de patógenos na água, além do aumento da vida útil das membranas quando utilizado como pré-tratamento e, claro, a qualidade de água constante a partir de diversas fontes de alimentação.
“O Sistema de UF é todo compacto e todo montado em skid, o que reduz a área ocupada pelo sistema e facilita a montagem em campo, tem baixo custo operacional devido a redução na dosagem de químicos e é de fácil operação, uma vez que todo o sistema é automático” – complementa o engenheiro da Fluid Brasil.

Solução ambiental
Segundo Kiles, a Ultrafiltração pode ser usada tanto atrelada com sistemas biológicos em um MBR (Biorreator de Membrana) como em pós-tratamentos convencionais de maneira terciária, alcançando assim parâmetros de reúso que atendem regulamentações e normativas de todo mundo. 
Além disso, pode ser combinada com outras tecnologias como a Osmose Reversa (OR), Eletrodiálise Reversa (EDR), Ozônio, Radiação Ultravioleta, Evaporação e Cristalização para atingir metas específicas de reutilização e reciclagem de água para diversas aplicações industriais, irrigação e inclusive como reforço para o abastecimento potável dependendo da fonte, quantidade e aplicação desejada. 
A Osmose Reversa (OR) é frequentemente parte do trem tecnológico da reciclagem de água devido a sua eficácia na remoção de sais dissolvidos e contaminantes inorgânicos. Os Biorreatores de Membrana (MBR) são uma tecnologia chave para produzir um efluente de alta qualidade com alta eficiência energética, ideal para alimentar processos industriais posteriores. 
A Eletrodiálise Reversa (EDR) oferece uma capacidade estendida na remoção de sólidos dissolvidos totais com menor consumo de energia e maior recuperação. Por último, as tecnologias de Ozônio e Radiação Ultravioleta complementam as soluções para alcançar uma purificação e desinfecção completa e tecnologias de Evaporação e Cristalização para atingir metas de Zero Liquid Discharge, com as quais é possível alcançar níveis de até 98% de reutilização da água. 
Nesse sentido, com o incentivo a responsabilidades sustentáveis e práticas de ESG e custos tecnológicos cada vez mais acessíveis, o reúso da água vem se tornado assunto cada vez mais efetivo na estratégia de sustentabilidade das indústrias. 
“A Veolia Water Technologies & Solutions tem ajudado a viabilizar a reutilização e reciclagem de água e alcançar em alguns casos, níveis de autossuficiência hídrica para multinacionais de alimentos e bebidas como PepsiCo, Nestle, Cargill, Danone entre outras” – destaca Kiles.
Ao fornecer uma fonte adicional de água, é possível diminuir o desvio de água dos ecossistemas vitais e sensíveis, garantindo assim que ela flua suficiente para a natureza. Outros benefícios ambientais incluem uma redução nas descargas de águas residuais e redução ou prevenção do potencial de poluição. A ultrafiltração é usada para reciclar fluxo ou agregar valor aos produtos posteriores e muito mais.

Quando utilizar
Como a Ultrafiltração atua na remoção de sólidos suspensos através da exclusão física pelo tamanho do poro da membrana, na hora de definir o processo é primordial ter a análise da água ou efluente a ser tratado. Mano explica que parâmetros como turbidez, sólidos em suspensão, óleos e graxos, algas e matéria orgânica são fundamentais para nesse processo.  
Com esses parâmetros é possível definir que tipo de membrana é mais adequada e se será necessário algum pré-tratamento antes. Se os valores encontrados nas análises estiverem muito acima dos limites máximos para alimentação da Ultrafiltração, o direcionamento é partir para um sistema convencional. 
No caso de concentração de outros produtos, como leite ou gelatina, é necessário saber qual o corte molecular necessário e a concentração que se necessita chegar no produto, para definir se o mais indicado seria a Ultrafiltração, ou se será preciso partir para outra solução, como Nanofiltração ou Osmose Reversa. Quando não se tem muitos dados sobre o processo o prudente é realizar um teste piloto para determinar a melhor tecnologia.
No tratamento de águas residuais, os dispositivos de ultrafiltração podem ser usados para reciclar e reutilizar água. Esta tecnologia é utilizada como um tratamento terciário, ou seja, vem após o secundário (biológico), removendo a parte dos contaminantes em suspenção das águas residuais. 
Para definir onde essas águas podem ser utilizadas, e se serão necessárias outras etapas de tratamento, é muito importante ter uma análise confiável do efluente. No entanto, é comum que estas águas sejam utilizadas em descargas de sanitários, torres de resfriamento, lavagem de piso, rega de jardim, caldeiras e em outras aplicações não potáveis.
De maneira geral pode ser utilizada em diversas aplicações, como para clarificação de águas superficiais/água do mar, produção de água potável, pré-tratamento de Osmose reversa, Nanofiltração, tratamento terciário de efluentes, reúso de efluentes, concentração de leite, plasma bovino e suíno, concentração de colágenos e de gelatina, produção de WPC e outros.
Indústrias de produtos químicos, aço, plásticos e resinas, papel e celulose, farmacêuticas, de alimentos, bebidas e muitas outras podem se beneficiar desse tipo de sistema. 

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