Tecnología de membrana
Tecnología de membrana
Nanofiltración y ósmosis inversa son ambas técnicas que utilizan iones univalentes y
bivalentes. Nanofiltración La nanofiltración es una técnica que ha prosperado a lo
largo de los últimos años. Hoy, la nanofiltración es básicamente aplicada en pasos de
purificación de agua potable, tales como ablandamiento del agua, decoloración y
eliminación de micro contaminantes. Durante los procesos industriales la nano filtración
se aplica para la eliminación de sustancias orgánicas, tales como agents colorants.
La nanofiltración es un
proceso relacionado con la presión durante el cual ocurre una separación basada en el
tamaño molecular. Las membranas producen la separación. La tecnica es principamente
aplicada para la eliminación de sustancias orgánicas, tales como micro contaminantes e
iones multivalentes. Las membranas de nanofiltración retienen moderadamente las sales
univalentes.
Otras aplicaciones
de la nanofiltración son . La eliminación de pesticidas de las aguas subterráneas . La
eliminación de metales pesados de las aguas residuales . Reciclaje de aguas residuales en
lavanderías . Ablandamiento del agua . Eliminación de nitratos Ósmosis
inversa (RO) La ósmosis inversa está basada en la búsqueda fundamental del
equilibrio. Si dos fluídos que contienen diferente concentración de sólidos disueltos
son puestos en contacto, estos se mezclarán hasta que la concentración se uniformice.
Cuando estos dos fluídos están separados por una membrana semi-permeable (que deja pasar
el fluído y no los sólidos disueltos), un fluído que contenga una menor concentración
se moverá a través de la membrana hacia el fluído que contenga una mayor concentración
de sólidos disueltos. (Binnie e.a., 2002) Después de un tiempo el nivel de
agua sera mayor a uno de los lados de la membrana. La diferencia en altura se denomina
presión osmótica. Aplicando en la columna del fluído una presión superior a la
presión osmótica, obtendremos el efecto inverso. Los fluídos son presionados de vuelta
a traves de la membrana, mientras que los sólidos disueltos permanecen en la columna.
Usando esta técnica, se elimina la mayor parte del
contenido en sales del agua.
1
2
3

1. El agua fluye desde
una columna con bajo contenido en sólidos disueltos a una columna con alto contenido en
sólidos disueltos. 2. La presión osmótica es la presión necesaria para impedir que el
agua fluya a través de la membrana, con el objeto de obtener un equilibrio. 3. Aplicando
una presión superior a la presión osmótica, el agua fluirá en sentido inverso; el agua
fluye desde la columna con elevado contenido en sólidos disueltos hacia la columna con
bajo contenido en sólidos disueltos. La ósmosis inversa es una técnica que
es básicamente aplicada en la preparación de agua potable. El proceso de la preparación
de agua potable a partir de agua de mar es comúnmente conocido. Aparte de esto, la
ósmosis inversa se aplica para la producción de agua ultrapura y de agua de
abastecimiento de calderas. También se aplica en la industria de la alimentación
(concentración de zumos de frutas, azúcar y café), en la industria de galvanizados
(concentración de aguas residuales) y en la industria láctea (concentración de leche
para la producción de queso). En resumen, las aplicaciones de la ósmosis inversa son: .
Ablandamiento del agua . Producción de agua potable . Producción de agua procesada .
Producción de agua ultrapura (industrias electrónicas) . Concentración de solventes
moleculares para industrias alimentarias y lácteas
El pre-tratamiento del
agua de abastecimiento para las instalaciones de nanofiltración y de ósmosis inversa
influye mucho en la eficacia de la instalación. La forma de pre-tratamiento requerida
depende en la calidad del agua entrante. El propósito del pre-tratamiento es reducir el
contenido en materia orgánica y la cantidad de bacteria, así como reducir el MFI.
El contenido en materia
orgánica y las cantidades de bacteria deben ser tan bajas como sea posible para prevenir
la llamada bioobstrucción de membranas. La aplicación de un pre-tratamiento tiene varios
beneficios: . Las membranas tienen un mayor límite de vida cuando se realizan
pre-tratamientos . Se extiende el tiempo de producción de la instalación . Las tareas de
mantenimiento se simplifican . Los costes de empleo son menores
Además del
pre-tratamiento se puede añadir una dosis química (ácido, anti-escamante), para
prevenir la descamación y precipitación de sólidos insolubles, tales como carbonato de
calcio y sulfato de bario en la superficie de la membrana. Los ácidos aplicados son
ácido clorhídrico (HCl) y ácido sulfúrico (H2SO4). El ácido sulfúrico es el producto
químico más usado para este fin. Sin embargo, el ácido hidroclórico se aplica cada vez
más porque al ácido sulfúrico puede influir negativamente el la velocidad de
obstrucción de la membrana. Cuando el agua entrante contiene grandes cantidades de iones
sulfato, el ácido hidroclórico reemplaza al ácido sulfúrico. En este caso la dosis de
ácido sulfúrico aumentará las posibilidades de formación de costras por iones sulfuro
en las membranas. (Baker, 2000)
Esta es una visión de conjunto de las
principales técnicas de pre-tratamiento y de las sustancias que son reducidas durante
estos procesos.
| Pre-tratamiento |
CaCO3 |
SO4 |
SiO2 |
MFI |
Fe |
Al |
Bacteria |
Materia orgánica |
| Dosis de ácido |
X |
|
|
|
O |
|
|
|
| Anti-costras |
O |
X |
|
|
|
|
|
|
| Ablandamiento e intercambio iónico |
X |
X |
|
|
|
|
|
|
| Limpieza preventiva |
O |
|
O |
O |
O |
O |
O |
X |
| Ajuste de los parámetros de proceso |
|
O |
X |
|
|
|
|
|
| Filtración rápida |
|
|
O |
O |
O |
O |
|
|
| Floculación |
|
|
O |
X |
O |
O |
|
|
| Micro y ultra filtración |
|
|
X |
X |
O |
O |
O |
X |
| Filtros de vela |
|
|
O |
O |
O |
O |
O |
|
X = altamente efectivo
O = pre-tratamiento efectivo
A parte de los métodos
arriba mencionados también hay otras formas de purificar el agua entrante, tales como
desinfección y filtración con carbón activo.
Microfiltración y
ultrafiltración
Los comentarios y dudas que
tenga las podemos resolver en breve, atendiéndole de manera cordial y
directa.
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