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Martes, 06 Julio 2021 22:26

Indagación... Tratamiento del Agua Potable por procesos de Membrana Destacado

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Las membranas son barreras selectivas, semipermeables, que excluyen algunos constituyentes y permiten pasar a otros. El paso de sustancias a través de una membrana requiere una fuerza impulsora (es decir, un potencial diferencial a través de la membrana), en este caso, la presión sirve de fuerza impulsora.

La filtración por membrana puede clasificarse en función del tamaño de las partículas o iones que son eliminados por la membrana.

La microfiltración y ultrafiltración operan mediante tamizado o exclusión de tamaño a bajas presiones (normalmente entre 20 y 275 kPa).

La microfiltración (MF) se puede utilizar para eliminar partículas > 50 nm y puede lograr varias reducciones logarítmicas de bacterias, pero solo puede lograr una reducción logarítmica de 2-3 en el número de virus (U.S. EPA, 2001).

La ultrafiltración (UF) elimina las partículas de más de 2 nm y puede lograr una eliminación de virus superior a 4 log (U.S. EPA, 2001).

Los procesos de membrana se utilizan con mayor frecuencia en el tratamiento del agua debido a su capacidad para eliminar pequeñas partículas, incluidos los ooquistes de Cryptosporidium y los quistes de Giardia.

Comparando con los métodos de tratamiento convencionales, los procesos de membrana pueden proporcionar agua de mayor calidad, minimizan la demanda de desinfectante, son más compactos, proporcionan un control operativo más fácil y demandan menor mantenimiento además de generar menos lodos.

El rendimiento de ultra y microfiltración se basa tanto en el flujo de agua como en el rechazo de varios constituyentes, típicamente material particulado, bacterias y / o virus. El agua pura fluye a través una membrana limpia es directamente proporcional a la presión transmembrana (TMP).

Uno de los principales desafíos asociados con el funcionamiento de la filtración por membranas es la energía (y por lo tanto, los costos) requerida para su operación, como resultado de la disminución en el flujo de permeado debido al ensuciamiento de la membrana. El ensuciamiento de la membrana reduce la eficiencia económica de los sistemas de membranas al reducir la cantidad de agua tratada, acortando la vida útil de la membrana y aumentando la frecuencia de limpieza de membranas. Se ha atribuido el ensuciamiento de las membranas en los sistemas de agua potable principalmente a materia orgánica natural. Las tasas de ensuciamiento están influenciadas por la concentración y naturaleza de las partículas y solutos presentes, hidrodinámica, tamaño de poro de la membrana y características superficiales de la membrana. Todavía se está realizando una extensa investigación en un esfuerzo por encontrar una solución al problema del ensuciamiento de la membrana.

Es importante mejorar el rendimiento de los sistemas de membranas, para que puedan convertirse en un sistema de tratamiento más asequible. Los costos se pueden reducir si se minimiza el ensuciamiento de la membrana y/o darle un uso estratégico. Sucede que las membranas más gruesas tienen mayores permeabilidades o flujos de agua a través de la membrana, por lo general no son tan eficaces para eliminar microorganismos. Por lo tanto, deben ser usadas solo si existen otros procesos de tratamiento, para lograr el resultado deseado en términos de eliminación de microorganismos.

FUENTE:

◉    Principios de Ingeniería y Ciencia Ambiental. Capítulo: Tratamiento de Agua. Procesos de Tratamiento de Agua Potable. Davis Mackenzie y Susan Masten. McGrawHill 2014.

La tecnología de membranas está inspirada de cierta manera en las paredes celulares de nuestros cuerpos, y se utilizan en el tratamiento de aguas para filtrar sales, impurezas, virus y otras partículas del agua.
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