Diferentes procesos de membrana son adecuados para una amplia gama de aplicaciones
Los procesos de separación por membrana se utilizan para el tratamiento de aguas municipales y efluentes. En estos procesos, se implementan capas delgadas de material semipermeable (membranas) para filtrar los patógenos y contaminantes del agua a medida que se fuerza a través de sus pequeños poros. Hay varios tipos de membranas, diferenciadas principalmente por sus tamaños de poro, y cada una tiene sus propias ventajas e inconvenientes.
Membranas de Baja Presión
La microfiltración (MF) y la ultrafiltración (UF) eliminan los sólidos suspendidos utilizando membranas de baja presión en tanques de aireación con la ayuda de un sistema de vacío, o en unidades de membrana externas impulsadas por presión que pueden suplantar los clarificadores secundarios y la filtración terciaria.
Las membranas MF tienen un tamaño de poro de aproximadamente 0,03 a 10 micras, y pueden eliminar:
- Arena, limo y arcilla.
- Parásitos como Giardia lamblia y quistes de cryptosporidium.
- Algas.
- Algunas especies bacterianas
La microfiltración se usa típicamente como una etapa de pretratamiento para otros procesos de membrana impulsados por presión como la ósmosis inversa (RO) y la nanofiltración (NF) para reducir el ensuciamiento de la membrana.
La ultrafiltración, por otro lado, usa membranas de estructura densa con tamaños de poro de 0,002 a 0,1 micras. Puede eliminar partículas, virus y microorganismos, y es más eficaz para la eliminación de partículas más pequeñas que MF en los tamaños submicrométricos y coloidales. Puede eliminar sustancias disueltas, como proteínas y polisacáridos.
Los procesos de membrana de ultrafiltración tienen una serie de ventajas sobre los procesos convencionales de clarificación y desinfección (post cloración). Solo requieren una pequeña huella física de la planta, y la automatización es relativamente simple. No se requiere la adición de productos químicos (coagulantes, floculantes, desinfectantes, ajuste del pH), y el proceso proporciona un nivel constante de eliminación de partículas y microbios.
Nanofiltración
Las membranas de nanofiltración tienen un tamaño de poro nominal de aproximadamente 0,001 micras para separar sustancias disueltas tales como iones y moléculas pequeñas. Con frecuencia, esta tecnología se utiliza para ablandar el agua y eliminar el color, y el carbono orgánico, sin embargo, rara vez se utiliza para procesos de tratamiento de efluentes municipales.
Ósmosis Inversa
La ósmosis inversa utiliza una membrana parcialmente permeable que elimina las sustancias disueltas, incluidas las sales y los minerales. Es ampliamente utilizado para la desalinización de agua salobre y de mar, purificación de agua potable, y para aplicaciones de tratamiento de agua industrial.
Biorreactores de Membrana
La tecnología del biorreactor de membrana (MBR) merece una mención en una discusión de las tecnologías de membrana, ya que combina procesos de membrana como la microfiltración y la ultrafiltración con un biorreactor de crecimiento suspendido. La combinación puede producir un efluente de muy alta calidad adecuado para su descarga en vías fluviales costeras o superficiales o para su reutilización en riego urbano. MBR también permite una fácil adaptación y ofrece más capacidad de tratamiento con menos requisitos de energía. Típicamente, MBR es seguido por etapas de ósmosis inversa y desinfección.
Procesos de Membrana Municipal
La microfiltración y la ultrafiltración son relativamente baratas y fáciles de operar, pero no son tan efectivas para la eliminación de sustancias disueltas en la medida de la nanofiltración y la ósmosis inversa. Por otro lado, la nanofiltración y la ósmosis inversa son muy efectivas para eliminar sustancias disueltas, pero requieren presiones más altas y pueden ser más costosas de operar y mantener.
Para el tratamiento de aguas municipales y aguas residuales, los procesos de membrana son conocidos por su alta eficiencia y pequeña huella. Debido a que las tecnologías de separación por membrana impulsadas por presión utilizadas en el tratamiento de aguas residuales municipales tienen capacidades tan diferentes, generalmente se utilizan dos o más de ellas en cada planta, pero, para la mayoría de las plantas de tratamiento de efluentes, la microfiltración y la ultrafiltración son la opción de membrana más común.
Sin embargo, los procesos de membrana pueden requerir capital sustancial para establecerse, lo que ha limitado su adopción en los Estados Unidos. Pero, Seven Seas Water Group ha sido pionero en la entrega de la infraestructura de Water-as-a-Service® (WaaS®) lo cual es una ayuda importante. WaaS® proporciona financiamiento interno para proyectos con operaciones y mantenimiento a largo plazo agrupados. Los servicios públicos municipales con acceso limitado a capital o recursos organizativos para construir, operar y mantener sistemas de membrana técnicamente exigentes aún pueden cosechar sus beneficios. Póngase en contacto con Seven Seas para obtener información sobre las actualizaciones a nuestra dotación total de tecnologías de tratamiento de efluentes.