LOS FILTROS TIENEN VISTAS SIMILARES Y DIFERENTES APLICACIONES

Aún siendo un experto en osmosis inversa y en la tecnología de las membranas, puede estar pasando por alto algunas aplicaciones que son primos de la  ósmosis: la nanofiltración y la ultrafiltración.

 Aun que virtualmente iguales en apariencia a las membranas de osmosis inversa las membranas de nano y ultrafiltación sirven a distintas funciones de separación.

 Los niveles dramáticos de recuperación de recursos, las mejoras de eficiencia y prevención de la contaminación son incentivos para que la industria continua usando nanofiltracion y ultrafiltracion.

 La tecnología de membranas de separación remueven substancias que están entro los tamaños iónicos a tamaños moleculares.

Estas substancias son tan pequeñas que generalmente se miden en Angstroms, donde un amstrong es igual a 10 billonésimas de un metro o también se miden en peso molecular.

 Las membranas se han desarrollado con propiedades de transferencia de masa y tamaño de poro para que los iones, las moleculas y las sustancias orgánicas que miden entre 1  y 15  amstrongs

 Una diferencia clave entre el tipo de membranas tienen muchas similitudes, desempeñan funciones diferentes en distintas aplicaciones. En general, las membranas de ósmosis inversa y nanofiltracion son capaces de separar sustancias tan pequeñas como los iones, de una alimentación; mientras que las membranas de ultrafiltración y microfiltracion separan moléculas más grandes. Todas estas membranas permiten que pase el agua.

 Por ejemplo, las membranas de ósmosis inversa generalmente rechazan la mayor parte de las especias iónicas y orgánicas, permitiendo sólo el paso de agua. Las membranas de nanofiltración generalmente se usan para rechazar altos porcentajes de iones multivalentes y cationes divalentes, permitiendo que los iones monovalentes pasen.

 Las membranas de ultrafiltración y microfiltración rechazan las moléculas sobre la base de su tamaño. Las membranas de ultrafiltación retienen partículas más grandes de los 15 a 200 amstrongs. Las membranas de microfiltración retienen partículas de los 200 a 1000 amstrongs. Las membranas de ultra y microfiltracion generalmente se dimensionan en términos de tamaño de poro, o porosidad, mientras que las de ósmosis inversa y nanofiltración se dimensionan en términos de porcentaje de rechazo de sales y flujo.

LA NANOFILTRACIÓN NO ES UNA OSMOSIS INVERSA FALLIDA

.La nanofiltración ha sido catalogada muchas veces como una osmosis inversa perdida o fallida. La más notable diferencia de una nanofittraci6n es su habilidad para rechazar solo iones con más de una carga negativa como los sulfatos o los fostatos, mientras que deja pasar iones de una sola carga. Otro distintivo es su habilidad para rechazar materiales sin carga, materiales disueltos y tamaño de la molécula en cuestión.

 Finalmente, el rechazo de cloruro de sodio con la nanofiltración varia de 0 a 50% de acuerdo a la concentraci6n de entrada.

A pesar de que estas diferencias parezcan insignificantes, tienen alcances mucho mayores en muchas aplicaciones.

 En contraste, la nanofiltración es una membrana de osmosis inversa con un rechazo de sales reducido

Éste efecto ha sido necesario en algunas aplicaciones donde es aceptable un remoción de sales moderada, ya que las presiones de operación y el consumo de energía se reduce considerablemente así por menos remoción de sales, el costo se reduce

APLCIACIONES INDUSTRIALES

 Los siguientes son algunos ejemplos donde se aplica la nanofiltración y la ultrafiltración.

 Desalinización de agua de mar. 

Uno de los mayores obstáculos para desalar eficientemente el agua de mar es la tendencia de las membranas de ósmosis inversa a ser contaminadas e incrustadas con orgánicos.. Las membranas de ultrafiltración pueden remover estos contaminantes antes de que el agua llegue a la ósmosis, reduciendo la contaminación y aumentando la eficiencia.

 Industria azucarera

 Las membranas de nano y ultrafiltración son usadas en forma rutinaria para concentrar azúcar y clarificar efluentes de azúcar en la industria azucarera. La nanofiltración se usa en donde los procesos de concentración por calor son indeseables o ineficientes. Las membranas de nanofiltración separan consistentemente los azúcares de un peso molecular especifico y remueven 60% del agua, concentrando el azúcar alimentada en un jugo de 12 a 30 Brix, que es una escala que mide el peso del agua en solución.

 Las capacidades de peso molecular reducido de las membranas de ultrafiltración se usan para clarificar efluentes de azúcar.

 El color las taninas y otros compuestos orgánicos indeseables son preferencialmente rechazados mientras que las moléculas de azúcar pasan a través de la membrana.

Industria de  láctea

 Algunas de las aplicaciones más exitosas de las membranas esta en la industria láctea donde la producción de, suero, una proteína producto secundario de la producción de queso , crea contaminación y problemas de disposición. Aún que el suero es una proteína de alta calidad y de lactosa, la razón tan alta de lactosa a proteínas y su bajo contenido en sólidos la hace indeseable como está. En  las fábricas modernas de quedo, la ultrafiltración, la nanofiltración y la ósmosis inversa convierte el suero líquido del queso en proteína en polvo, concentrado de lactosa y agua de rehuso.

 Típicamente, el suero se trata primero con ultrafiltración para rechazar y concentrar la fracción proteica de donde se produce el polvo. El permeado de la ultrafiltración que contiene la lactosa y sales es nanofiltrada para concentrar la lactosa y pasar la mayoría de las sales. Finalmente el permeado de la nanofiltración ( agua salada ) se desala por ósmosis inversa para rehuso en la operación de lactosa.

Indutria textil

 La industria textil usa valioso tintes, que son claramente visibles si se descargan en las vías de agua publicas. Además estos tintes son precursores de los trihalometranos que tienen propiedades carcinogenas. Así su disposición crea un ambiente antiestético y además un problema ambiental de agua residual. Al mismo tiempo, la industria textil continuamente busca la conservación del agua y se beneficia económicamente de la recuperación de tintes. Las membranas de nanofiltración pueden realizar todas estas tareas. Primero, los tintes textiles son rechazados, recuperados y vueltos a usar. Segundo, se evita la contaminación de efluentes de agua. y tercero, se produce agua de reuso.

 La industria textil usa agentes sintéticos, que son caros y no biodegradables y provocan  problemas significativos de tratamiento de agua residual. Las membranas de ultrafiltración se usan para recuperar y volver a usar estos agentes, evitando costos altos de tratamiento químico y de desecho.

 La tecnología de membranas de nano y ultrafiltración continuamente están cubriendo demandas de los clientes. Sean consiente de sus diferencias y tome ventaja de sus capacidades de separación en los componentes que usted vende, el equipo que usted construye y el sistema que usted diseña.