Filtración por membrana
La filtración por membrana es un proceso de separación física en el que el agua fluye a través de una membrana semipermeable debido a una diferencia de presión y queda purificada de sustancias disueltas.
La filtración por membrana es un proceso de separación física en el que el agua fluye a través de una membrana semipermeable debido a una diferencia de presión y queda purificada de sustancias disueltas.
Para las membranas porosas, se aplica la siguiente relación:
Retención de una sustancia si: tamaño de la sustancia > diámetro del poro
Proceso de filtración
El proceso se basa esencialmente en la filtración de agua a través de una membrana con un tamaño de poro específico. Esto permite obtener valores de filtración constantes incluso con condiciones de suministro cambiantes. Las fuerzas de difusión y repulsión electrostática, especialmente con diámetros de poro pequeños, también contribuyen al resultado de la filtración. En este caso, el agua puede atravesar la membrana, pero las sustancias quedan retenidas en función de su tamaño y composición. El efecto de polarización de la concentración, al que a menudo se hace referencia en la ciencia, también debe tenerse en cuenta a la hora de tratar el agua con membranas.
Diagrama del proceso de filtración:
Efecto de la polarización de la concentración
Debido a la acumulación de sustancias, se forma una capa límite laminar en la superficie de la membrana, por lo que la concentración de partículas en este punto es significativamente mayor que en la parte turbulenta del flujo de entrada. Como se muestra en el diagrama, la concentración de partículas Cp de la capa límite aumenta desde Cp,0 de la parte turbulenta del flujo de entrada hasta un valor máximo Cp,max en la superficie de la membrana. Con el tiempo, esto crea una resistencia cada vez mayor al paso de más partículas. Un aumento de la presión en el lado de entrada aumenta el paso de agua a través de la membrana (rendimiento), pero esto también promueve y acelera la formación de una capa límite y la resistencia asociada.
Para contrarrestar este efecto, Chriwa ofrece un sistema de limpieza y Antiskaling adecuado para cada filtración por membrana.
Diagrama de la polarización de la concentración:
El proceso de membrana en comparación de Chriwa
Según el tamaño de los poros o la retención de determinadas sustancias, se distingue entre microfiltración, ultrafiltración y nanofiltración, así como ósmosis inversa. En una consulta y mediante el análisis de los parámetros del agua bruta, podemos determinar rápidamente qué método es el más adecuado para su proceso.
Visión general de los procesos de membrana:
Microfiltración
La microfiltración se utiliza sobre todo en las industrias alimentaria y farmacéutica. Otras aplicaciones posibles son el tratamiento de aguas residuales y su uso como etapa de purificación previa a un sistema de ósmosis inversa.
Entre otras, se pueden eliminar del agua las siguientes sustancias
- Zooplancton
- Algas
- Bacterias
- Partículas en suspensión
El proceso de filtración se basa esencialmente en la permeabilidad de una membrana porosa. Las partículas más grandes forman una costra de filtración en la superficie (filtración superficial), mientras que las partículas más pequeñas penetran en los poros de la membrana y quedan retenidas allí por adsorción o atracción electrostática (filtración en profundidad).
Ultrafiltración
La ultrafiltración se utiliza sobre todo en el tratamiento de agua potable y en la industria de bebidas.
Entre otras, pueden eliminarse del agua las siguientes sustancias:
- Sustancias que pueden eliminarse del agua mediante microfiltración
- Macromoléculas
- Virus
- Sólidos disueltos coloidalmente
El proceso de filtración se basa esencialmente en la permeabilidad de una membrana porosa. Las partículas más grandes forman una costra de filtración en la superficie (filtración superficial), mientras que las partículas más pequeñas penetran en los poros de la membrana y quedan retenidas allí por adsorción o atracción electrostática (filtración en profundidad). De este modo, se consiguen los mejores resultados de filtración con una pérdida de presión mínima, lo que también significa que la presión total del sistema puede mantenerse baja.
Nanofiltración
La nanofiltración se utiliza sobre todo en las industrias química, farmacéutica, alimentaria o textil. Otro campo de aplicación es el tratamiento de aguas residuales.
Entre otras cosas, se pueden eliminar del agua las siguientes sustancias:
- Sustancias que pueden eliminarse del agua mediante microfiltración y ultrafiltración
- Sustancias orgánicas
- Iones de mayor tamaño con carga múltiple (reducción de bicarbonato, etc.)
El proceso de filtración se basa principalmente en fuerzas de atracción electrostáticas y en la difusión de partículas a través de la membrana no porosa.
Ósmosis inversa
La ósmosis inversa se utiliza para tratar con minerales, agua salobre y de mar, y con su permeado alcanzar agua de producto con bajo contenido en sal, como por ejemplo para agua de calderas y adecuar después a los requisitos de agua para la industria de bebidas.
Entre otras, se pueden eliminar del agua las siguientes sustancias:
- Sustancias que pueden eliminarse del agua mediante microfiltración, ultrafiltración y nanofiltración
- Iones multicarga
- Iones monocargados
El proceso de filtración se basa esencialmente en la difusión de las partículas a través de la membrana no porosa. La remineralización es posible con sales especialmente seleccionadas o mediante la mezcla de agua bruta.
