UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

TRATAMIENTO Y RECOLECCION DE AGUAS

TEMA DE EXPOSICION

TECNOLOGIA DE MEMBRANAS

PRESENTADO POR

RENE ROBLES

CED. 8-818-2284

A CONSIDERACION DE

ING. NICOMEDES ALEXIS VERGARA

GRUPO

1IC-252

2011

TECNOLOGIA DE MEMBRAMAS

CONCEPTO

Membrana es una barrera selectiva entre dos fases, donde el término selectivo

puede ser inherente a la membrana o a los procesos de membranas. La definición

anterior no aporta información alguna sobre la estructura de la membrana ni sobre

su función. Aunque el marco físico en que se esboza esta definición es

macroscópico, el proceso de separación que involucra debe considerarse a nivel

microscópico. Así mismo, las membranas pueden ser finas o gruesas, naturales o

sintéticas, simétricas o no; vale la pena entonces, detenerse en las diferentes

clasificaciones que encierran las membranas para avanzar en la comprensión

conceptual de las mismas.

Clasificación de las membranas

Con el objetivo de avanzar en la definición de

una membrana, se propone en primer lugar,

una clasificación general, en la que se

esbozan dos de los criterios más comunes,

naturaleza y estructura [Hernández, 1990].

Atendiendo a su naturaleza las membranas

se distinguen como biológicas y sintéticas.

Sobre las primeras decir que son esenciales

para nuestra vida y que, a su vez, se dividen

en vivas y no vivas. Estas membranas

resultan de vital importancia en los procesos

de separación biotecnológicos que se

desarrollan en la actualidad en los campos médico y farmacéutico. En esta

investigación la atención se centra en las membranas sintéticas por su aplicación

industrial y por ser el tipo de membrana elegido para el desarrollo de la misma.

Las membranas sintéticas se clasifican en inorgánicas, poliméricas, líquidas y

compuestas. Una característica que distingue a las membranas inorgánicas es

que son muy estables química y térmicamente. Además exhiben una alta

resistencia a la presión y son inertes ante la degradación microbiológica

PROCESOS DE SEPARACIÓN DE MEMBRANAS

Microfiltracion: El principio de la microfiltración es la separación física. Es el

tamaño de poro de la membrana lo que determina hasta qué punto son eliminados

los sólidos disueltos, la turbidez y los microorganismos. Las sustancias de mayor

tamaño que los poros de la membrana son retenidas totalmente. Las sustancias

que son más pequeñas que los poros de la membrana son retenidas parcialmente,

dependiendo de la construcción de una capa de rechazo en la membrana.

Desinfección por microfiltración directa

El uso de una membrana de microfiltración de 0,2 micrones en una planta de

filtración de agua potable permite abordar en un solo paso, algunos de los

problemas más discutidos con respecto a las tecnologías actuales.

Remoción de quistes de Giardia, o ocistos de Cryptosporidium, coliformes y

otros parásitos, así como sólidos suspendidos.

Reducción de virus.

Reducción del uso de desinfectantes químicos.

Reducción de productos químicos de sedimentación.

Reducción de lodos que necesitan disposición.

Ultrafiltración: La ultrafiltración es el tipo de Filtración que utiliza membranas para

separar diferentes tipos de sólidos y líquidos. El tamaño de poro no es tan fino

como en la Nanofiltración y tampoco requiere tanta energía para efectuar la

separación, y es más pequeño que el de las membranas de microfiltración.

La membranas de Ultrafiltración están dispuestas en forma de capilares y están

construidas con materiales plásticos que son porosos semipermeables.

La Ultrafiltración es capaz de concentrar sólidos suspendidos, bacterias, algunas

proteínas, algunos colorantes y compuestos con un peso molecular mayor a

150,000 Dalton.

La nanofiltración: es un proceso relacionado con la presión durante el cual

ocurre una separación basada en el tamaño molecular. Las membranas producen

la separación. La técnica es principalmente aplicada para la eliminación de

sustancias orgánicas, tales como micro contaminante e iones multivalentes. Las

membranas de nanofiltración retienen moderadamente las sales univalentes.

Otras aplicaciones de la nanofiltración son:

La eliminación de pesticidas de las aguas subterráneas

La eliminación de metales pesados de las aguas residuales

Reciclaje de aguas residuales en lavanderías

Ablandamiento del agua

Eliminación de nitratos

La ósmosis inversa: está basada en la búsqueda fundamental del equilibrio. Si

dos fluidos que contienen diferente concentración de sólidos disueltos son puestos

en contacto, estos se mezclarán hasta que la concentración se uniformice. Si se

utiliza una presión superior a la presión osmótica, se produce el efecto contrario.

Los fluidos se presionan a través de la membrana, mientras que los sólidos

disueltos quedan atrás. Es decir que micro organismos como bacterias, virus,

moléculas grandes como pesticidas, polímeros orgánicos, sales de calcio,

magnesio e incluso sodio son retenidos por las membranas de ósmosis.

MANTENIMIENTO DE LOS PROCESOS DE LOS SISTEMAS DE FILTRACIÓN

DE MEMBRANA OBSTRUCCIÓN DE LA MEMBRANA

Durante los procesos de filtración de membrana la obstrucción de la membrana es

inevitable, incluso con un pre-tratamiento suficiente. Los tipos y las cantidades de

suciedad dependen de muchos factores diferentes, tales como la calidad del agua,

tipo de membrana, material de la membrana y diseño y control de los procesos.

Partículas, bio obstrucción y “scaling” son los tres tipos principales de suciedad en

una membrana. Estos contaminantes hacen que se requiera una mayor carga de

trabajo, para poder garantizar una capacidad continua de las membranas. Llegará

el punto en el que la presión aumentará tanto que ya no será rentable ni

económica ni técnicamente.

Limpieza de la membrana

Existen unas cuantas técnicas de limpieza para la eliminación de la suciedad de

membrana. Estas técnicas son de lavado por chorro delantero, lavado por chorro

trasero, lavado por chorro de aire y limpieza química.