Química General

Filtración
—  Es un proceso fisico unitario destinado a la
remoción de partículas del agua
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Coloides orgánicos e inorgánicos
Sólidos suspendidos
Arcillas
Limos
Microorganismos

Alby Aguilar Pesantes, MSc


Mayo / 2006



Tipos de Filtros
—  Dependen de las características del agua (constituyentes)
—  Orgánicos o inorganicos suspendidos
— Orgánicos disueltos (MTBE)
—  Inorganicos disueletos (amonia, nitratos, fosfatos, cloruros)

Filtración
Filtración
Profunda

Filtración de
Superficie

Filtracion de
Membranas

Alby Aguilar Pesantes, MSc


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Tipos de Filtros
—  Profunda
—  Pasar agua con contaminantes por un lecho
poroso o compresible

—  Remoción de SS
—  Remoción de DBO
—  Pre-tratamientopara filtración con menbranas
Filtración
Filtración
Profunda
Lenta
Arena

Porosa y
Compresible

Porosa
Intermitente

Alby Aguilar Pesantes, MSc


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Recirculacion
de medios
Porosos

Tipos de Filtros
—  De superficie
—  Materiales: lana, materiales sintético, membrandas (poros mas
pequeños)

—  Rangos: 10 - 30µm
Filtración
Filtración de
SuperficieFiltros de
Laborarorio
(Whatman)

Diatomeas

Barras
Telas

Alby Aguilar Pesantes, MSc


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Tipos de Filtros
—  Membrana
—  Pasar el agua através de un medio separador
—  Rangos: 0.0001 - 1µm
—  Importancia de la presión aplicada
Filtración
Filtracion de
Menbranas
Microfiltracion
Macroporos
0.08 - 2.0 um

Ultrafiltracion
Mesoporos
0.005 - 0.2 umNanoflitracion
microporos
0.001 - 0.01 um

Alby Aguilar Pesantes, MSc


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Osmosis
Revers
0.0001 - 0.001 um

Filtración Profunda:
Clasificacion
—  Medio Filtrante
—  Tipo de funcionamiento
—  continuo
—  discontinuo
—  Sentido del flujo
—  ascendente

—  descendente)
—  Proceso de lavado
—  Mecanismos de control del flujo
—  caudal constanteAlby Aguilar Pesantes, MSc


—  caudal variable
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Filtro

Alby Aguilar Pesantes, MSc


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Mecanismos de remoción



—  Partículas en los
poros

•  Floculación

•  Adsorción química


—  Sedimentación
—  Impacto

–  (Interacciones químicas)


•  Adsorción física

–  (Fuerzas electroestaticas/ van
der waals)


— Intecepción
—  Adhesion

•  Crecimiento biologico



Alby Aguilar Pesantes, MSc


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Accesorios y Equipos de
Control
Velocidad constante

•  Controles de Entrada

(vertederos, orificios, control del caudal)

•  Controles de Salida

•  Controles de nivel (flotadores o sifones)

•  Presión diferencial (orificios)


Alby Aguilar Pesantes, MSc


Mayo /2006



Seleccion del material
granular
Filtración Profunda

—  Medio Filtrante
—  Gran área superficial por unidad de volumen
—  Económico
—  Dificil Obstrucción
—  Naturales
—  Piedras, arenas, limos, maderas
—  Naturales de río
—  Trituradas para el filtro
—  Artificiales
—  Plásticos
—  Láminas de cloruro de polivinilo

Alby Aguilar Pesantes, MSc


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Hidráulica del Proceso
Analisis Microscópico
Cada grano del filtro actúa como un colector

—  Existen mecanismos de transporte y adhesión que

permiten que las partículas se adhieran al colector
(Yao et al, 1971).
—  Sedimentación
—  Intercepción
—  Difusión
Alby Aguilar Pesantes, MSc


Mayo / 2006



Hidráulica del Proceso
Analisis Microscópico

— Eficiencia del colector ηT

—  Expresion dada por Elimelech et al (1995)
$
'
1/ 3 D∞
ηT = 4.0As &
+ AsN 1/ 8 R15 / 8 + 3.38 *10−3 AsN 1.2 AsN 1/ 8 R−0.4
)
g
LO
LO
% Vdc (
D∞ = Coeficiente de difusion=KT/(3πdpµ)

As = Parámetro adimensional que toma en cuenta a los otros colectores

N LO = # de van der waals (adimencional) =4A/9πdp2µV (A=Cte Hamaker)

R = dp/dc

NG = Es el...