Filtración

Filtración de membrana es ampliamente usada para la purificación de agua. Todos los filtros modernos de membrana son del diseño flujo cruzado, usando típicamente la configuración de membrana devanado en espiral o con fibra hueca. El tamaño de los poros de estas membranas cubre un amplio rango desde menos de 0.001 micrómetros hasta más de 2.0 micrómetros.

Este rango a sido subdividido a cuatro categorías de filtros que con sus tamaños de poros decrecientes van a retener partículas infinitamente pequeñas o moléculas mientras dejan el agua pasar. Los poros de tamaño decrecientes requieren una alta presión de operación (ej. mayor consumo de energía) y un alto costo de capital correspondiente y mayor costo operativo. Para ciertas labores de filtración por lo tanto, la categoría que se escoge es siempre la que permita el tamaño de poros más grande sin dejar ninguno de los componentes no deseados a atravesar la membrana.

Las cuatro categorías, su capacidad de retención, el rango del tamaño de los poros y el rango operativo de presión están graficados a continuación:

Para la mayoría de aplicaciones de purificación el sistema de membranas de R.O. devanado en espiral o UF/MF con fibra hueca están siendo escogidos, para dos propósitos fundamentalmente distintos.

R.O. es siempre requerido cuando la sal tiene que ser retenida. Para una típica aplicación de desalinización de agua de mar trabajando con 35,000 ppm de TDS (sal) el tamaño de los poros es de 0.0008ηm y la presión operativa es de ±850 psig. Debido a una mayor presión osmótica mayor concentración de sal va a requerir aun mayor presión operativa, mientras que el agua salobre o escasamente salada a una presión operativa tan baja como de 200 psig.

El sistema de UF o MF es ampliamente utilizado para filtrar agua dulce (no-salada) donde partículas en el rango de macromolecular y micro-particular tienen que ser removidas. Estos rangos incluyen todas las bacterias y la mayoría de virus.

El sistema NF es usado en casos muy raros donde los componentes específicos en el rango de retención de tamaño molecular de estos filtros tienen que ser removidos.

A menudo sin embargo, MF y UF son usados para la pre-filtración antes del sistema R.O. para sistemas muy grandes de desalinización NF se puede encontrar en el pre-filtro que alimenta el sistema R.O..