Membranas

La filtración por membranas (MF, UF, NF y OI) ofrece un amplio rango de posibilidades de tratamiento gracias a las diferentes combinaciones entre configuración física, diámetro de poros, arreglo hidráulico y número de pasos, que van desde reducción de sólidos suspendidos y turbiedad hasta desionización y desinfección. La variedad de configuraciones físicas hace que sea una tecnologìa muy robusta, que abarca desde membranas planas (ideales para sistemas vibratorios) hasta módulos de fibra hueca, en espiral y tubulares. TECNIAGUAS® ofrece también procesos especializados de alto rendimiento y rechazo de hasta 0% (cero descarga) con membranas vibratorias V-SEP.

º     MICROFILTRACIÓN

Es un proceso físico de separación. Se utiliza usualmente para la remoción de sólidos suspendidos y material coloidal. Debido a que usualmente se construyen a partir de materiales poliméricos rígidos, suelen ser isotrópicas o de naturaleza física y composición uniformes a lo largo de la sección transversal de la membrana. Se fabrican, por lo general, de mezclas de acetato-nitrato de celulosa, nylons, politetrafluoretileno, fluoruro de polivinilideno, polisulfona, poliacrilonitrilo y poliacrilonitrilo-cloruro de polivinilo. A diferencia de la OI, la separación por MF se rige por el fenómeno de transporte por convección.

º     ULTRAFILTRACIÓN

Al igual que la Micro Filtración, la Ultra Filtración es un proceso de separación físico y se lleva a cabo mediante la utilización de membranas compuestas por materiales poliméricos porosos. Los poros de las membranas de UF son menores que los de MF, lo que les permite reducir turbiedad y sólidos suspendidos, así como retener virus, proteínas, parásitos y microorganismos. Normalmente se fabrican en polietersulfona así como en algunos de los materiales empleados para la fabricación de las MF. 

º     NANOFILTRACIÓN

La NF, también conocida como Loose Reverse Osmosis debido al tipo de membranas utilizadas, se emplea para la remoción de sulfatos así como para la reducción de dureza, color y eliminación de micro contaminantes, principalmente. Las membranas se fabrican en mezclas de acetato de celulosa o poliamidas compuestas, como las membranas de OI. Estas también pueden ser modificaciones de las poliméricas usadas en el proceso de UF. 

º     ÓSMOSIS INVERSA

Es un proceso de separación que se rige por el fenómeno de difusión a través de la membrana que, a diferencia de las utilizadas en la UF y MF, es no-porosa. Gracias a la configuración y composición molecular del agua, las moléculas se difunden a través de la membrana, lo que permite la retención de contaminantes en forma de iones. Generalmente se debe realizar un pretratamiento previo a la OI para remover hierro y sílice coloidal.

º     V-SEP (VIBRATORY SHEAR ENHANCED PROCESSING)

V-SEP es un sistema de filtración por membranas que permite manejar cargas de contaminantes mucho mayores que las membranas convencionales, pues su tecnología patentada de esfuerzo de cizalla por vibración evita el taponamiento de las mismas.

Dentro de las numerosas aplicaciones de la tecnología V-SEP está el tratamiento de aguas producidas, ya que esta permite tratar el agua sin necesidad de más pretratamiento que el de una clarificación. Mediante el tratamiento por una sola etapa se puede obtener agua para reinyección o disposición en efluentes salinos con un rechazo de apenas el 10%, mientras que el tratamiento por dos etapas permite obtener agua para riego o disposición en efluentes superficiales con un rechazo de apenas 20% en volumen.

Entre otras aplicaciones podemos mencionar: el tratamiento del rechazo de las OI convencionales, tratamiento de lixiviados de rellenos sanitarios, deshidratación de latex de PVC y deshidratación de pigmentos.

Además, son ideales para las aplicaciones en las cuales el concentrado o rechazo tiene un alto valor agregado, como en la producción de jugos, café instantáneo, yogurt griego y otros. Esto se debe a que logra niveles de concentración mucho mayores que una Ósmosis Inversa convencional sin dañar el producto por cambios de temperatura.

TECNIAGUAS es representante oficial para Colombia de New Logic Research de USA, propietario de la tecnología y fabricante del sistema V-SEP.

    

                               

   

º     ELECTRODIÁLISIS (ED)

Es un proceso mediante el cual se remueven iones, positivos y negativos, diluidos en el agua al hacerse pasar esta a través de dos membranas semipermeables selectivas, una aniónica y otra catiónica, bajo la influencia de un potencial eléctrico con corriente directa DC. Generalmente es necesario un pretratamiento para remover sólidos suspendidos y partículas coloidales que puedan taponar las membranas, y sustancias que puedan causar su neutralización, tales como materia orgánica, óxido de hierro y óxido de manganeso.

º     ELECTRODIÁLISIS REVERSA (EDR)

El proceso es similar al de electrodiálisis, con la diferencia de que la polaridad de los electrodos es invertida periódicamente para liberar los iones acumulados en la superficie de las membranas. Este proceso disminuye el deterioro de las membranas por calcificación y ensuciamiento al convertir la corriente de producto en un desperdicio temporal. Este método incrementa la vida útil de las membranas y facilita el proceso de lavado.

NOTA: Los sistemas de ED y EDR requieren grandes cantidades de energía, razón por la cual no se utilizan mucho en las instalaciones de tratamiento de aguas.

º     ELECTRODIONIZACIÓN (EDI)

La electrodionización o EDI es un proceso continuo, libre de químicos, que remueve compuestos iónicos y ionizables del agua cruda usando corriente directa DC. La EDI se utiliza normalmente para pulir el permeado de la OI y para reemplazar los lechos mixtos de intercambio iónico convencionales, lo que elimina la necesidad de almacenar y manejar químicos peligrosos utilizados en la regeneración de las resinas y que se asocian con problemas de neutralización de desechos.

Esta tecnología integra los procesos de electrodiálisis e intercambio iónico, al colocar una resina de intercambio iónico entre dos membranas, una catiónica y una aniónica. Debido a que las membranas son selectivas, sólo pasan a través de ellas los iones con carga neta y no las moléculas de agua. Igual que en la electrodiálisis, una corriente eléctrica hace que los cationes sean transportados en dirección al cátodo y los aniones al ánodo, saliendo de la cámara de permeado y entrando a las cámaras de concentrado. La corriente eléctrica, además de llevar a cabo la separación, regenera continuamente la resina de intercambio, que participa en el proceso de separación, con la ayuda de un medio eléctricamente activo.

º     MEMBRANE BIO-REACTORS (MBR)

El término Bioreactor de Membrana (MBR) se refiere a una combinación de un proceso de lodos activados y una separación por membranas. Debido a las recientes innovaciones técnicas y significativa reducción de costos se ha incrementado notoriamente la aplicabilidad de la tecnología MBR en el tratamiento de aguas residuales biodegradables.

La tecnología MBR se utiliza en el proceso de lodos activados empleando las membranas en la separación líquido-sólido en lugar de la sedimentación o clarificación secundaria. Los sólidos suspendidos pueden ser removidos completamente dejando un agua tratada libre de bacterias y virus.

El permeado de las membranas constituye el efluente tratado y el rechazo constituye los biosólidos concentrados que son recirculados al bioreactor. Debido a la alta concentración de biomasa en el reactor, éste puede ser mucho más compacto comparado con el de los sistemas de lodos activados convencionales.

Las membranas MBR pueden clasificarse de acuerdo con su configuración en planas, de fibra hueca o de multi-tubos, y pueden ir sumergidas en el bioreactor o en una cámara externa al mismo.