Osmosis Inversa, Nanofiltración, Ultrafiltración, Microfiltración, MBRs
Las membranas se han ganado un lugar importante en la tecnología química y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones.
Una membrana es una barrera semipermeable que permite que algunas moléculas o componentes pasen mientras retiene (o rechaza) otras.
El fuerte principal de la tecnología de membrana es el hecho de que trabaja sin la adición de productos químicos, con un uso relativamente bajo de la energía y conducciones de proceso fáciles y bien dispuestas. Los principales procesos de separación por membranas son:
Microfiltración
Las membranas poliméricas MF se clasifican como microporosas asimétricas, diseñadas para retener partículas por encima de su rango. Por ejemplo, una membrana MF de 0,10 micrones implica que no permitirá que partículas más grandes que 0,10 micrones pasen a través de ella.
Las membranas usadas para la microfiltración tienen un tamaño de poro de 0.05 – 0.2 µm. Estas membranas de microfiltración retienen todas las bacterias. La microfiltración puede ser aplicada a muchos tipos diferentes de tratamientos de agua cuando se necesita retirar de un líquido las partículas de un diámetro superior a 0.2 µm. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones de purificación de agua para la industria alimenticia, farmacéutica.
Ultrafiltración
Para la eliminación de ciertas proteinas se utilizan membranas de ultrafiltración (UF) basada en el tamaño molecular, que por lo general rondan de los 5000 a 10000 Dalton. También utilizadas para la eliminación completa de los virus, los poros de las membranas de ultrafiltración pueden retirar de los fluídos partículas de 0.001 – 0.1 µm. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones de procesos de alimentos y productos lácteos como la concentración de proteínas y productos farmacéuticos.
Nanofiltración
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 tecnica es principamente aplicada para la eliminación de sustancias orgánicas, tales como micro contaminantes e iones multivalentes. Las membranas de nanofiltración retienen moderadamente las sales univalentes. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones de ablandamiento de agua industrial, agua municipal y el tratamiento de aguas residuales, así como también en la industria alimenticia y de los lácteos y la producción de bebidas.
Bioreactores a Membranas (MBR)
Se basa en el proceso de aguas residuales convencionales, pero la separación de microorganismos se realiza por filtración cruzada con membranas. Esta barrera física permite que el Biorreactor de Membrana (MBR) opere con niveles de solidos más altos que el metodo tradicional, por lo que requiere un tamaño de equipo más pequeño en general. Los módulos de membrana operan dentro del espectro de ultrafiltración, produciendo altas capacidades de efluentes de calidad a flujos constantes.
Indice de Ensuciamiento SDI
Los sólidos suspendidos y los materiales coloidales en el agua de alimentación son uno de los mayores problemas en los sistemas de membranas. Aunque la mayoría de los sistemas tienen algún pretratamiento que incluye prefiltros de 5 micrones, estas partículas finas son una de las causas del ensuciamiento de las membranas.
Para tener alguna medida del grado de este problema, se utiliza un concepto llamado Índice de densidad de ensuciamiento SDI (silt density index). Aquí se expone un filtro de 0,45 micrones al agua de alimentación a presión y se calculan las tasas de filtración.