Filtración de Partículas: de 1 a 1000 Microfiltración: de 0.04 a 2 Ultrafiltración: de 0.05 a 0.1 Nanofiltración: de 10 a 100 ÅÓsmosis inversa: (Hiperfiltración): de 1 a 10 Å1 =micrón=10,000 Å=10-6 mts=0.0001 cm=0.001 milímetros

FILTRACION EN MEMBRANA

0.001 0.01 0.1 101.0 100

2 3 5 81 10 2 3 5 8 102

2 3 5 8 2 3 5 8 104

2 3 5 8 2 3 5 8 106

105

103

ARENA DE

MAR

CARBON GRANULAR

CABELLO HUMANO

BACTERIAS

HARINA EN POLVO

POLEN

HUMO DE TABACO

SILICE COLOIDAL

ALBUMINA PROTEICA

VIRUS

NEGRO DE CARBON

ASBESTOS

GELATINA

ENDOTOXINAS Y PIROGENOS

PINTURA SINTETICA

AZUCAR

SOLUCION SALINA

ION METALICO

RADIO ATOMICO

OSMOSIS INVERSA

HIPERFITRACION

NANOFILTRACION

ULTRAFILTRACION

MICROFILTRACION

FILTRACION DE PARTICULAS

MICRONES

ANGSTROMS

POLVO FINO DE CARBON

(a) (d)(c)(b)

En (a) el flujo de agua es desde la parte exterior del elemento hacia el centro del filtro. Los sólidos suspendidos son retenidos en la superficie del elemento de filtración y eventualmente se satura (b) por lo que es necesario efectuar un retrolavado (c) y el cartucho o elemento de filtración regresa a su condición original (d). Cuando esto ya no es posible deberá cambiarse el elemento o cartucho de filtración por uno nuevo.

En microfiltración y filtración de partículas, los sólidos suspendidos quedan atrapados y son retenidos en la estructura del elemento de filtración. Lo compacto de la estructura que retiene los sólidos determina el tamaño de partículas que serán retenidas en el filtro.Cuanto mayor sea el grado de compactación de las fibras que retienen los sólidos, mayor es la saturación del filtro y deberá limpiarse o cambiarse con mayor frecuencia.

No solo es posible emplear materiales fibrosos, también se emplean películas porosas que actúan como filtros reteniendo partículas suspendidas. Los materiales de las películas son polímeros sintéticos como: nylon, policloruro de divinilo, etc.

Las películas de polímeros orgánicos sintéticos producen poros de muy pequeño tamaño, por lo que estos materiales se emplean en microfiltración y ultrafiltración, donde es posible remover partículas del tamaño de microorganismos y virus, por lo que éste tipo de filtración tiene muchas aplicaciones.

Vibrio Colerae Tamaño: 1.45 X 0.45 micronesDosis Infecciosa: 104 - 106

Salmonella Typhy Tamaño: 2.0 X 0.70 micronesDosis Infecciosa: 104

Bacillus Subtilis (Familia del Tamaño: 3.5 X 0.5 micronesDosis Infecciosa: 104

1 m

1 m

1 m

1 m

Enterococus Faecalis Tamaño: Esferas 1.0 micronesDosis Infecciosa: 104

Microorganismos retenidos en filtración en membrana

ALIMENTACION

AGUA FILTRADA

El numero y tamaño de filtros o cartuchos es de acuerdo al flujo de agua que se va a filtrar

El arreglo de elementos de filtración se cambia cuando sea necesario, aunque es posible lavar estos y volverlos a usar.Existen en el mercado elementos de filtración de diferente diámetro y largo, así como de diferentes tamaños de poro dependiendo del tamaño de partículas suspendidas que se desee retener.

Osmosis Inversa (hiperfiltración)

Nanofiltración

Ultrafiltración

Microfiltración

Filtración en medios granulares

PRESIÓN DE OPERACIÓNPRECIO DE ELEMENTOS DE FILTRACIÓNCALIDAD DE AGUACOSTO DE OPERACIÓN

Comparación entre los diferentes tipos de filtración de partículas

PARTÍCULAS COLOIDALES

MOLÉCULAS GIGANTES

IONES DIVALENTES Y TRIVALENTES

IONES MONOVALENTES

Separación de componentes de diferente tamaño por microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa

FILTRACION ABSOLUTAfilrtración en medios granulares, microfiltración, ultrafiltración

FILTRACION TANGENCIAL osmosis inversa, nanofiltración

ALIMENTACION

ALIMENTACION

PRODUCTO

PRODUCTO

RECHAZO

La filtración absoluta es aquella en la cual todo el líquido o fluido pasa a través de la membrana o medio filtrante.En la filtración tangencial solo una parte del fluido que se alimenta pasa por la membrana y el resto debe ser desechado para que desprenda y haga fluir las partículas que no pasan la membrana, o de lo contrario ésta se saturaría rápidamente.

ALIMENTACION

PRODUCTO (10-50%)

RECHAZO (50-90%)

En la filtración tangencial se obtiene como producto un 10-50% del flujo de líquido que se alimenta.

PORTAMEMBRANAO HOUSING

MEMBRANATUBO CENTRAL

COLECTOR DEL PRODUCTO

TAPA

ALIMENTACIONAGUA NO POTABLE

PRODUCTOAGUA DE ALTA PUREZA

RECHAZOAGUA PARA OTRODS USOS

DONDE NO SE REQUIERE DE AGUA DEALTA PUREZA

La membrana o elemento de filtración se encuentra contenido dentro de un recipiente (housing) donde se divide el flujo en producto y rechazo.Este elemento o carcaza debe ser resistente a la presión de la bomba con que se opera la membrana

ALIMENTACION

BOMBA DE ALTA PRESIÓN

RECHAZO PRODUCTO

Una membrana tiene cierta capacidad de flujo. De acuerdo al flujo requerido se emplean: dos o tres o mas membranas según el gasto de agua que se requiera.Una bomba de alta presión hace fluir el agua a traves de las membranas, donde se divide el flujo en producto: agua de mínimo contenido de sales o componentes a remover, y en rechazo: agua con mayor contenido de sales o de substancias indeseables que el agua de alimentación.

Sustancia % de Rechazo Substancia % de Rechazo=====================================================================Calcio 95-98 Borato 40-70Sodio 94-98 Fluoruro 93-95Magnesio 95-98 Polifosfato 98-99Fierro 97-98 Ortofosfato 98-99Potasio 94-98 Cromato 90-97Manganeso 97-98 Bacterias 99+Aluminio 97-98 Plomo 96-98Cobre 97-98 Estroncio 96-98Níquel 97-98 Mercurio 96-98Cadmio 95-98 Bario 96-98Plata 95-97 Cromo 96-98Zinc 97-99Mercurio 95-97Dureza Ca y Mg 95-98Radioactividad 95-98Cloro 90-95Amonio 85-95Bromo 93-96Fosfato 97-98Cianuro 90-95Sulfato 97-98Tiosulfato 97-98Silicato 94-96Sílice 85-90Nitrato 92-95Boro 60-70

Eficiencia en remoción de componentes en una membrana típica.

SELLO

FLUJO DE ENTRADA

RECHAZORECHAZO

MEMBRANASEPARADOR

MEMBRANA

MEMBRANA

HOUSING O PORTAMEMBRANA

PRODUCTO

CONCENTRADO O RECHAZO

SELLO

MEMBRANA Y SEPARADOR

PRODUCTO

CONCENTRADO O RECHAZO

ALIMENTACIÓN

PRODUCTO

RECHAZO

FLUJO DEL AGUA

FLUJO DE PRODUCTO TRANSVERSAL A LA MEMBRANA

CUBIERTA

MEMBRANA

COLECTOR DEL PRODUCTO

ESPACIADOR ENTRE MEMBRANA Y COLECTOR

TUBO PERFORADO COLECTOR DE PRODUCTO