EQUIPOS ELECTROMECANICOS
Fco Javier NOVOA NUÑEZ
5 - Eliminación de sólidos - Sistemas de Separación por Membranas
La tecnología de membrana se ha convertido en una de las técnicas de
separación más importantes de
principal de esta
los últimos decenios.
La característica
tecnología es el hecho de que trabaja sin la adición de
productos químicos,con un uso relativamente bajo de energía y condiciones
de proceso relativamente sencillas.
La tecnología de la membrana es un término genérico usado para una serie
de procesos de separación que se
basan en la utilización de membranas
semi- permeables.
Cada vez más a menudo las membranas se utilizan para la generación de
agua tratada procedente de aguas subterráneas, superficiales oresiduales. En
la actualidad esta tecnología ha ganado una alta competitividad frente a las
técnicas convencionales.
El principio de su funcionamiento es bastante simple: la membrana actúa
como un filtro muy específico, que dejará pasar el agua, mientras que retiene
los sólidos suspendidos y otras sustancias. Hay varios métodos para permitir
que las sustancias atraviesen una membrana. A saber,la aplicación de alta
presión, el mantenimiento de un gradiente de concentración entre ambos
lados de la membrana, etc.
La membrana funciona como una pared de separación selectiva por tanto
ciertas sustancias pueden atravesar la membrana, mientras que otras quedan
atrapadas en ella.
Hay dos factores que determinan la efectividad de un proceso de filtración de
membrana: selectividad yproductividad. La selectividad se expresa mediante
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un parámetro llamado factor de retención o de separación (expresado en %).
La productividad se expresa mediante un parámetro llamado flujo (expresado
en l/m2 h).
La selectividad y la productividad son características que
dependen de lamembrana.
Agua Alimentación Membrana
Permeado
Podemos definir cuatro categorías de tipos de membrana, teniendo presente
que esta clasificación será función del tamaño del poro de la membrana.
A continuación mencionamos dichas categorías ordenadas según el tamaño
de poro, desde el más pequeño al más grande, así tenemos ósmosis reversa
(RO), nanofiltración (N-F), la ultrafiltración (uF) y lamicrofiltración.
Cuando se necesita desalinizar el agua, se aplican la nanofiltración y la
ósmosis inversa. La nanofiltración y las membranas de RO no actúan según
el principio de porosidad; en este caso la separación ocurre por difusión a
través de la membrana.
La presión requerida para realizar tanto
la
nanofiltración y la ósmosis inversa es mucho más alta que la requerida pararealizar la micro y la ultra filtración, mientras que la productividad es mucho
más baja.
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En cuanto al grado de separación, en el esquema siguiente se puede observar
una clasificación de distintos materiales según el tamaño de partícula, y los
procesos de separación que aplicarían.
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La filtración por membrana posee una serie de ventajas frente a las técnicas
existentes de purificación del agua:
• Es un proceso que puede ocurrir a baja temperatura. Esto es
principalmente importante porque permite el tratamiento de fluidos
sensibles al calor. Es por ello que se aplican ampliamentepara la
producción de alimentos.
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• Es un proceso de bajo coste energético. La mayor parte de la energía
requerida es la necesaria para bombear los líquidos a través de la
membrana. La cantidad total de energía utilizada es relativamente baja
comparada con otras técnicas alternativas....
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