As membranas utilizadas em tratamento de água e efluentes são fabricadas utilizando diferentes materiais, que dependem do tipo de membrana e da aplicação do processo.
Os polímeros que são utilizados apresentam diferentes características. Há por exemplo materiais utilizados em UF e MF que apresentam maior resistência química e mecânica, já as de OR e NR possuem menor resistência química, mas apresentam a característica de formar um filme homogêneo e extremamente fino, ideal para rejeição de íons.
A MF e UF são usadas principalmente para separação de sólidos em suspensão, colóides, bactérias e vírus, em potabilização e reúso de água. A NF é usada principalmente na remoção de íons bivalentes, como cálcio e magnésio. Já a OR é usada na remoção de todos os sólidos dissolvidos, principalmente em aplicações de dessalinização.
Abaixo apresentamos alguns dos principais polímeros utilizados nas membranas:
Acetato de celulose (CA): Estes foram os primeiros polímeros utilizados na fabricação das membranas de OR e NF. É um plástico que apresenta uma boa resistência química e mecânica. Porém, quando a poliamida (PA) entrou no mercado como uma alternativa, esta logo dominou porque apresentava uma rejeição a sais maior e um custo de fabricação mais baixo.
Poliamida (PA): A poliamida é um dos polímeros mais utilizados em membranas de osmose reversa (RO) e nanofiltração (NF). As membranas de poliamida possuem excelente resistência mecânica, e formam este filme muito fino que é compactado de forma helicoidal no interior dos módulos de membrana. Esta propriedade consegue conferir excelente rejeição de íons da água. A desvantagem é que esta membrana é facilmente atacada pelos oxidantes mais comuns utilizados, como cloro livre ou o ozônio, que é capaz de oxidar esta camada em pouco tempo de contato. Por isso é que requer uma água isenta destes agentes químicos.
Polissulfona (PS) e polietersulfona (PES): São polímeros termoplásticos que são usados em membranas de ultrafiltração (UF) e microfiltração (MF). Estes polímeros já apresentam alta resistência química e térmica, incluindo cloro livre em contato contínuo, várias limpezas químicas ou sanitizações térmicas, o que as fazem poder operar em ambientes mais agressivos e sujeitos ao contato e incrustações com cargas mais altas de materiais biológicos.
Fluoreto de polivinilideno (PVDF): O PVDF é também um polímero amplamente usado em membranas de UF e MF. As membranas de PVDF possuem uma das melhores resistências químicas.
Polietileno (PE) e polipropileno (PP): Estes dois polímeros são usados mais em membranas com demandas de poros maiores, como a microfiltração, e apresentam boa resistência química e mecânica.
Na tabela da imagem é possível conferir os principais polímeros utilizados em cada aplicação, e os métodos de fabricação das membranas.
