Las membranas de ultrafiltración (UF) y microfiltración (MF) se utilizan para eliminar la gran mayoría de contaminantes presentes del agua y asi tratar y procesar flujos de alimentación. A continuacion enumeraremos los conceptos básicos detrás de la tecnología de ultrafiltración y microfiltración, cómo funcionan y sus diversas aplicaciones.
¿Qué es Cómo funcionan las membranas de Microfiltración y Ultrafiltración?
Primero definamos que es Filtracion. Es un proceso de separación de materia sólida en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el paso del líquido.
Una membrana es una barrera semipermeable que permite que algunas moléculas o componentes pasen mientras retiene (o rechaza) otras.
A diferencia de las membranas de ósmosis inversa (RO) y nanofiltración (NF) las cuales rechazan moléculas o iones principalmente basadas en característica de carga eléctrica, las membranas de ultrafiltración (UF) y microfiltración (MF) sin embargo, rechazan las partículas en función del tamaño.
Dependiendo del tamaño de poro de la membrana UF o MF y el tamaño de las partículas suspendidas en el agua de alimentación, ciertas partículas pasarán a través del membrana mientras que otras serán rechazadas. Las partículas en el agua de alimentación serán rechazadas si son de mayor tamaño que el tamaño de poro de la membrana UF / MF; las partículas son físicamente incapaces de pasar a través de los pequeños poros de la membrana. Las partículas que son más pequeñas que el tamaño de poro de la membrana pasarán a través de la membrana.
Debido a su química única y mecanismos de rechazo, las membranas de ósmosis inversa (RO), nanofiltración (NF), ultrafiltración (UF) y microfiltración (MF) permean y rechazan diferentes moléculas y/o partículas segun el siguiente espectro de filtración: las membranas de ósmosis inversa (RO), nanofiltración (NF) se usan generalmente para eliminar sales disueltas, mientras que las membranas ultrafiltración (UF) y microfiltración (MF) se utilizan por su capacidad para eliminar componentes más grandes como proteínas, bacterias y sólidos en suspensión. Como concecuencia, las membranas se utilizan en una gran variedad de aplicaciones.
Las membranas en espiral se utilizan en procesos de filtración que cubren una amplia gama de tamaños y aplicaciones de partículas / moleculares.
Las membranas de ultrafiltración (UF) solo retiene macromoléculas o partículas mayores de aproximadamente 1,000 Daltons, mientras que las membranas de microfiltración (MF) está diseñado para retener partículas en el rango de micras (típicamente mayores 0,10 micrones). Además de eliminar los sólidos en suspensión, el la ultrafiltración UF a menudo se usa como un método para purificar, concentrar y fraccionar macromoléculas o suspensiones coloidales finas, mientras que microfiltración (MF) se utiliza principalmente como una técnica de clarificación, separando sólidos suspendidos de sólidos disueltos (siempre que las partículas sean más grandes que el tamaño de poro de la membrana).
Dado que las membranas ultrafiltración (UF) y microfiltración (MF) se ocupan de la separación de moléculas bastante grandes, incluidas proteínas, almidón y encías, arcillas, pinturas, pigmentos, sólidos en suspensión, etc., las presiones osmóticas involucradas en los procesos de UF y MF son extremadamente bajas. Debido a esto, UF y los sistemas MF requieren presiones operativas mucho más bajas que los sistemas RO o NF.
Usos y Materiales de las Membranas UF y MF
Polietersulfona:
La membrana de polietersulfona (PES) se usa ampliamente en elementos enrollados en espiral ultrafiltración (UF) y microfiltración (MF), así como en diseños de fibra hueca y es comúnmente utilizado para aplicaciones de proceso, incluidos alimentos y productos lácteos. Las membranas PES están ampliamente disponibles en una amplia gama de MWCO y tamaños de poro que van desde 1,000 Dalton a 0.2 micrones.
Fluoruro de polivinilideno:
La membrana de Fluoruro de polivinilideno (PVDF) exhibe una unión extremadamente baja a las proteínas y color. Debido a esto, se sabe que son más resistente a la suciedad. Es un material muy popular para elementos MF y UF en aplicaciones de tratamiento de aguas residuales. Por esta razón y porque tiene mejor resistencia al cloro que la familia de la polisulfona. La membrana PVDF se utiliza en una variedad de configuraciones que incluyen diseños enrollados en espiral, de fibra hueca y tubulares.
Poliacrilonitrilo:
La membrana de poliacrilonitrilo (PAN) es ideal para aguas residuales aceitosas y aplicaciones donde se requiere tolerancia a solventes y aceites. Está disponible en configuraciones de fibra espiral y fibra hueca.
Otros Materiales:
Debido a la gran variedad de aplicaciones que se usan en la actualidad, los fabricantes de membranas han producido numerosas membranas UF y MF para satisfacer necesidades y requisitos específicos. Debido a esto, existen en el mercado hoy en día varias otros materiales de membrana UF y MF, incluidos, entre otros, celulosa regenerada, compuestos cerámicos, Acetato de polivinilo (PVA), acetato de celulosa (CA), triacetato de celulosa (CTA), poliamida (PA), Politetrafluoroetileno (PTFE), polipropileno (PP) y policarbonato
