Tecnología de membranas. Depuración de aguas residuales industriales.

Una membrana es una barrera que separa dos fases y limita el paso de especies químicas a su través de una manera específica.

Esto provoca el rechazo de uno o más componentes presentes en una mezcla líquida al aplicar una fuerza impulsora, consiguiéndose una separación en función del tamaño de las moléculas presentes. La fracción que atraviesa la membrana se llama permeado, mientras que la fracción que es retenida se denomina rechazo.

Los principales procesos con membranas son la microfiltración (abreviada como MF), la ultrafiltración (UF), la nanofiltración (NF), la ósmosis inversa (RO), la diálisis (D), la electrodiálisis (ED), la separación de gases (GS) y la pervaporación (PV). Las técnicas más usadas son MF, UF, NF y RO.

A continuación, se indican los intervalos de aplicación de cada uno de los procesos de membrana en los que la fuerza impulsora es la diferencia de presión, referidos al tamaño de los poros de las membranas en cada uno de los procesos y al peso molecular de los solutos que pueden separarse.

Debido al diferente tamaño de poro de cada una de las membranas utilizadas por las diferentes técnicas, éstas serán permeables a distintas especies.

En la figura puede observarse el comportamiento típico de las membranas de cada proceso frente a distintas especies de tamaño creciente: agua, sales, azúcares, macromoléculas y partículas en suspensión.

“ Intervalo de aplicación de procesos de filtración con membrana donde la fuerza impulsora es ΔP  (variación de presión)»

Depuracion de aguas residuales industriales por Membranas

Sustancias retenidas en función del proceso de membrana utilizado.

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La utilización de membranas como método de separación se ha ido imponiendo, cada vez más, en diferentes sectores industriales: tratamiento de aguas, industria alimentaria, farmaceútica, textil, etc.

Permite obtener efluentes sin contaminantes, reciclar el agua de proceso, y recuperar productos valiosos que pueden ser reutilizados en otras aplicaciones o de nuevo en el proceso. Todo ello trae consigo mejoras en los propios procesos de producción: reducción de costes, aumento de la calidad de los productos obtenidos, y minimización de los residuos generados.

TIPOS DE FLUJO

CROSS-FLOW.

El flujo de aguas es paralelo a la superficie filtrante (membrana) y la filtración se produce de manera tangencial. A partir de una corriente de entrada hay dos corrientes de salida, el permeado ( moléculas que atraviesan la membrana) y el rechazo o concentrado ( moléculas que NO la atraviesan).

 

Este tipo de flujo es el más utilizado en ultrafiltración y ósmosis inversa.

 

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DEAD END.

El flujo de aguas es perpendicular a la superficie filtrante (membrana). En este caso solamente se genera una fase diluida ( permeado), quedando retenidos los contaminantes en la membrana. Requiere lavados cada cierto tiempo en contracorriente para eliminar las partículas atrapadas y recuperar las características de la membrana.

Este tipo de flujo es el más utilizado en microfiltración

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