Los procesos de membrana, junto con procesos como la destilación o la absorción, son procesos de separación con los que se pueden separar del agua sustancias particuladas y moléculas orgánicas de cadena larga. Dependiendo de las propiedades físicas y químicas de la membrana, el agua puede atravesarla y otras sustancias quedan retenidas.
El agua de proceso se bombea repetidamente desde el tanque de agua de proceso al módulo de membrana mediante una bomba de recirculación y fluye por la superficie de la membrana de ultrafiltración. La membrana tubular cerámica, seleccionada específicamente para la tarea de filtración correspondiente, deja pasar el agua, pero retiene las macromoléculas y las partículas. El agua de proceso entra a presión perpendicularmente a la dirección de flujo a través de la membrana y fluye purificada al depósito de filtrado.
En cuanto al tamaño de los poros, se distinguen diferentes grados de filtración
- Microfiltración: > 0,1 µm
- Ultrafiltración: < 0,1 µm
- Nanofiltración: < 2 nm
- Ósmosis inversa
microfiltración
El filtrado funciona aquí, al igual que en la ultrafiltración y la nanofiltración, según el principio de flujo cruzado: el agua que se va a filtrar se impulsa a través del filtro con sobrepresión. Dependiendo de la aplicación, el filtro puede estar fabricado en acero inoxidable, plástico o tejido textil.
Para que el filtro no se obstruya, es necesario instalar un circuito en el lado de entrada por el que llegue al filtro más agua de la que debe atravesarlo. También es importante agitar el agua en el lado de entrada para que no se forme una capa que obstruya el filtro.
ultrafiltración
La ultrafiltración alcanza un grado de finura tal que permite eliminar incluso las bacterias y los virus del agua. A diferencia de los procesos de desinfección, los componentes orgánicos de este tamaño se eliminan por completo del agua. Esto permite una esterilización en frío, que a veces se requiere, por ejemplo, en la industria farmacéutica.
Debido a la presión del agua, considerablemente más alta, se utilizan aquí filtros cerámicos que soportan de forma permanente las altas cargas.
El proceso se utiliza en el tratamiento de agua potable y aguas residuales, en la purificación de agua de lavado o de proceso, por ejemplo, para eliminar tensioactivos, y en la industria alimentaria para separar proteínas.
nanofiltración
La nanofiltración captura incluso las moléculas más pequeñas y los iones multivalentes. Dependiendo del tamaño de la membrana, se pueden filtrar moléculas definidas con precisión. La nanofiltración se utiliza normalmente junto con la ósmosis inversa.
La nanofiltración se utiliza para la purificación de ácidos mediante la separación selectiva de metales, la desalinización, la decoloración, la concentración de soluciones de proceso y la separación de DQO.
ósmosis inversa
La ósmosis inversa funciona según otro principio. Aprovecha la ley física según la cual las moléculas se distribuyen uniformemente en un líquido.
El agua bruta y el agua pura se separan mediante una membrana semipermeable (es decir, parcialmente permeable). Debido a la física, el agua pura migraría hacia el agua bruta. Por ejemplo, el agua salada atrae al agua dulce. Si se aumenta la presión en el lado del agua bruta, el proceso se invierte: se acumula más agua pura en el lado del agua pura.
Este proceso se utiliza a menudo para la desalinización del agua de mar, pero también es adecuado para filtrar muchas otras sustancias indeseables del agua, como nitratos, nitritos, residuos de medicamentos, virus, bacterias, fungicidas, herbicidas, amianto, hormonas, gérmenes, cal o uranio. De este modo, se eliminan todas las sustancias que son perjudiciales para la salud.
