Sistemas Filtración

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¿Qué es la Osmosis Inversa?

Osmosis: Fenómeno natural en el cual el agua pasa a través de una membrana semi-permeable, desde una solución menos concentrada a una solución más concentrada.

Se denomina Osmosis inversa a revertir el proceso natural de Osmosis mediante una fuerza externa.
Osmosis Inversa: Proceso en el cual se fuerza al agua a pasar a través de una membrana semi-permeable, desde una solución más concentrada en sales disueltas u otros contaminantes a una solución menos concentrada, mediante la aplicación de presión. El objetivo de la Osmosis Inversa es obtener agua purificada partiendo de un caudal de agua con gran cantidad de sales como puede ser el agua de mar.

Membranas de ósmosis inversa

Las membranas de ósmosis inversa más utilizadas son las de configuración en enrollamiento espiral.

En la configuración de espiral dos láminas planas de membrana se separan con una malla colectora de permeado para formar una especie de sobre. Este conjunto está sellado por tres lados dejando el cuarto lado abierto para que salga el permeado. Se añade una malla plástica entre cada sobre, como espaciador  para permitir la circulación del flujo alimentación/concentrado. Un número de estas unidades o sobres dan vueltas alrededor de un tubo central plástico colector de permeado. Este tubo está perforado para recoger el permeado del conjunto de todos los sobres. El elemento típico de membrana arrollado en espiral para aplicaciones industriales es aproximadamente de    100 cm (40 pulgadas) de largo y 10 ó 20 cm (4 ó 8) pulgadas de  diámetro.

El caudal de alimentación/concentrado circula a través del elemento en un sentido longitudinal o axial desde el extremo de la alimentación al extremo opuesto de concentrado, rechazo o salmuera, corriendo paralelo a la superficie de la membrana. La malla espaciadora de alimentación/concentrado induce a la turbulencia y reduce la concentración por polarización. Los fabricantes especifican los requerimientos de caudal de concentrado para controlar la concentración por la polarización limitando la conversión por elemento entre un 10 a un 20 por ciento.

 

Por consiguiente, la recuperación (o conversión) es una función de la longitud del elemento. Para operar en recuperaciones aceptables, los sistemas con membranas en espiral constan usualmente de tres a seis membranas conectadas en serie en un tubo de presión. El concentrado del primer elemento se transforma en la alimentación del siguiente elemento y así continúa para cada elemento dentro del tubo de presión.

El concentrado del último elemento sale del tubo de presión a la descarga, o como alimentación a otro tubo. El permeado de cada elemento se recoge en el tubo central colector de permeado y sale por uno de los extremos de la caja de presión. Una caja de presión individual con cuatro o cinco elementos de membranas conectadas en serie puede ser operado hasta en un 50 por ciento de recuperación bajo condiciones normales de diseño.  La junta tórica (o´ring) sobre el anillo que lleva el extremo del elemento de alimentación previene que la corriente de alimentación/concentrado pase directamente al siguiente elemento.

 

Los elementos arrollados en espiral se fabrican generalmente utilizando hojas de membrana compuesta de película plástica delgada compuesta (thin film composite). Una película fina compuesta consiste en una capa fina activa de un polímero moldeada sobre una capa de soporte más gruesa de polímero diferente.

 

¿Qué es la Nanofiltración?

La nanofiltración es un proceso de filtración, en el rango entre la ósmosis inversa y la ultrafiltración, utiliza membranas semi permeables con un tamaño aproximado de poro de 0.001micras, rechazando moléculas orgánicas con peso molecular superior superior a 200 Daltons.

Como característica diferenciadora del proceso de osmosis inversa, los iones monovalentes son rechazados entre un 30% y 60%, y los divalentes entre un 90% y 98%.

Esta diferencia de rechazos permite operar a presiones muy bajas (de 4 a 12 bares según el tipo de aguas).

La nanofiltración es ideal para aplicaciones donde se requiere la eliminación de  bacterias y virus, y la reducción de la dureza del agua.

 

¿Qué es la Ultrafiltración?

La ultrafiltración es un proceso de filtración por membrana mediante presión, para la separación o eliminación de bacterias, virus, moléculas orgánicas y partículas coloidales.

Su rango de filtración está situado entre la microfiltración y la nanofiltración, con un tamaño del poro entre 0.1 y 0.01 micras aunque la forma más común de expresar el tamaño de exclusión en  ultrafiltración es referir el tamaño al corte molecular expresado en  Daltons. La definición generalmente aceptada de corte molecular, se refiere al peso molecular de  macromoléculas,  que son retenidas en un 90% por la membrana de ultrafiltración.

 

¿ Qué es la microfiltración tangencial? 

La microfiltración tangencial es un proceso de separación fisico-mecánica. Mientras el medio fluye a través de las membranas tangencialmente, el filtrado o permeado se desplaza en ángulo recto. Este método de filtración se denomina “filtracion dinámica”. Los compuestos a separar no se someten a ninguna modificación química, lo que significa que pueden recirclarse o recuperarse.

Eligiendo el tamaño de poro adecuado, las sustancias de bajo peso molecular pueden atravesar la membrana mientras que las macromoléculas son retenidas.

 

¿Qué es la Electrodesionización?

La electrodesionización continua (CEDI) es la más avanzada generación de tecnología de intercambio iónico.  La electrodesionización se utiliza para el afino final de la calidad del agua para obtención de agua ultrapura para aplicaciones farmacéuticas, de generación de energía, microelectrónica e industria alimentaria.

La electrodesionización es el proceso de eliminar especies ionizadas o ionizables del agua usando membranas de intercambio iónico, un medio eléctricamente activo (típicamente resina de intercambio iónico), y una fuente de potencial eléctrico CD.

El proceso de intercambio de iones elimina de forma eficiente las especies ionizadas del agua intercambiándolas por iones H+ y OH-. El agua pasa a través de una o más cámaras llenas con resinas de intercambio de iones sostenidas entre membranas selectivas de cationes o aniones.

Los iones que quedan unidos a las resinas de intercambio de iones pasan a una cámara separada bajo la influencia de un campo eléctrico aplicado externamente. Esto también produce los iones H+ y OH- necesarios para mantener las resinas en su estado regenerado.

El principal beneficio de la electrodesionización es que se trata de un proceso continuo, en el que no se producen paros para regeneración, y está libre de productos químicos.