Introducción a las membranas (I): Tipos de filtración

UF Membranes
Fuente: WEHRLE Umwelt

Un mundo aparte en la depuración, purificación y desinfección de aguas es el de las membranas. Desde el siglo pasado que no se ha dejado de avanzar en diferentes configuraciones, tipos de materiales, etc.

En función de la medida del poro conseguiremos diferentes calidades de agua filtrada, así podremos eliminar sólidos en suspensión, virus y bacterias o compuestos de tipo orgánico y/o mineral dependiendo de nuestro objetivo de calidad final. E

En el esquema de abajo podemos ver como del agua residual de entrada se obtienen dos productos: el permeado y el concentrado o rechazo. El primero es el agua que ha pasado a través de los poros de la membrana y el segundo es el que no lo ha hecho y que por lo tanto se ha ido concentrando a medida que iba circulando por el sistema. En este vídeo se puede ver los elementos que quedan al concentrado en función del diámetro de poro.

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Esquema del proceso de filtración por membranas. Metcalf & Eddy

 TIPOS DE FILTRACIÓN

En función del diámetro del poro nos permite operar en un rango de tamaño de partícula determinada:

Microfiltración: entre 0,07-2 micras (1 micra equivale a 0,000001 milímetro). En el concentrado quedarían retenidos sólidos en suspensión, la mayoría de bacterias y protozoos y huevos de helmintos. En las aplicaciones encontraríamos la esterilización de la leche en la industria alimentaria o purificación de enzimas en la química-farmacéutica.

Ultrafiltración: entre 0,008-0,2 micras. Quedan retenidos algunos contaminantes orgánicos además de la práctica totalidad de bacterias y virus. En este caso la ultrafiltración es el ejemplo básico en reutilización de agua; dependiendo del uso final tendremos que añadir algún paso más como ósmosis inversa, cloración, carbón activo, etc.

Nanofiltración: entre 0,0009-0,01 micras. En este tipo de filtración aparece el fenómeno de la difusión combinado con la filtración. Podríamos decir que es un proceso mixto y que consigue eliminar sólidos disueltos, nitratos, metales pesados y moléculas de carbonato cálcico, estas últimas responsables de la dureza presente en el agua. Con este proceso se consigue agua de una gran calidad partiendo de agua residual compleja como los lixiviados.

Ósmosis Inversa: entre 0,0001-0,002 micras. La difusión es el fenómeno exclusivo del proceso y en función de la temperatura, pH y presión aplicada puede llegar a retenerlo todo menos el Boro. Es el proceso principal en las desaladoras.

Tabla representativa del radio de acción de las membranas:

Cut-offs_of_different_liquid_filtration_techniques
Wikimedia

Y hasta aquí la parte de tipos de filtración, próximamente escribiré sobre materiales y posibles configuraciones.

Stay tuned!

Bibliografia

· Judd, Simon. The MBR Book: Principles ansd Applications of Membrane Bioreactors in Water and Wastewater Treatment. Elsevier. 2006.

· Metcalf & Eddy. Wastewater Enginnering. Treatment and Resource Recovery. McGraw-Hill International Edition. 2014.

· Aurelio Hernández Muñoz. Depuración y Desinfección de Aguas Residuales. Garceta Editorial. 2015.

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