La ultrafiltración elimina las partículas y macromoléculas, una función importante en la producción de agua potable.
La ultrafiltración con membranas semipermeables puede desempeñar un papel importante en la purificación del agua debido a su compacidad y eficiencia
La Ultrafiltración (UF) es un proceso de purificación en el que el agua se fuerza a través de una membrana. semipermeable. Los sólidos suspendidos y los solutos de alto peso molecular permanecen en un lado de la membrana, el lado del retentato, mientras que el agua y los solutos de bajo peso molecular se filtran a través de la membranahacia el lado de la infiltración.
La UF puede eliminar la mayoría de las moléculas orgánicas y los virus, así como una gama de sales. Ha ganado popularidad porque produce una calidad de agua estable sin importar el agua de origen, tiene una huella física compacta, elimina 90-100% de patógenos, y no requiere productos químicos, excepto para las membranas de limpieza.
La UF fue descripta por primera vez a finales del siglo XIX, pero el inicio práctico de la ultrafiltración como un proceso de separación apareció en 1963, inmediatamente después del descubrimiento de la membrana de ósmosis inversa de acetato de celulosa asimétrica en la década de 1950, y el descubrimiento de MIT de hidrogeles complejos de polielectrolito a principios de la década de 1960.
La tecnología de membrana moderna comenzó a finales de la década de 1990, cuando la química de membrana polimérica y las técnicas de procesamiento comenzaron a utilizarse en la fabricación de membranas. Estos nuevos materiales y métodos de fabricación hicieron de la UF un proceso eficiente y competitivo para el tratamiento de agua.
En 2019, el mercado global de membranas de ultrafiltración fue de US$5.300 millones. Si bien la pandemia puso un freno a la inversión en 2020, se prevé que el mercado se recupere en 2021 y crezca sustancialmente avanzando con marcados avances en la eficiencia y un aumento de las regulaciones de seguridad del agua que impulsarán la adopción.
Características de la Membrana de UF
El tamaño de los poros de las membranas de ultrafiltración oscila entre 0.1 y 0.01 micrones, pero el “corte de peso molecular” (MWCO)es ahora una de las mejores maneras de describir las membranas UF. El MWCO es el peso molecular al que el 90% de un soluto macromolecular no pasa a través de la membrana. El rango de filtración de UF se encuentra entre la microfiltración y la nanofiltración.
Las membranas utilizadas en la ultrafiltración requieren la limpieza de mantenimiento para evitar la suciedad con sólidos, descamación y agentes microbiológicos como microbios y algas. Los contaminantes separados condensados en el retentato de la UF deben eliminarse.
Las aplicaciones típicas de UF incluyen:
- Tratamiento y reciclaje de efluentes y agua de proceso industrial
- Eliminación de partículas y macromoléculas (por ejemplo, 90-95% eliminación de arsénico) potable para la producción de agua potable
- Sistemas autónomos
- Aumento o sustitución de etapas de filtración secundaria y terciaria en las plantas de tratamiento de agua existentes
- Filtración del efluente de la fábrica de pulpa de papel
- Aplicaciones en la Industria de alimentos y bebidas
- Ablandamiento de agua
Ventajas de la UF
La tecnología de ultrafiltración es capaz de hacer más trabajo en un 50% menos de espacio que los procesos heredados, es por eso que el pretratamiento de la UF fue elegido como equipo estándar para todas las unidades modulares de desalinización compactas NIROBOX™ de Fluence de agua de mar y agua salobre.
El pretratamiento de UF puede prolongar la vida útil de las membranas de ósmosis inversa en el tratamiento de aguas de índice de alta densidad de limo (SDI por sus siglas en inglés). Requieren una menor inversión, ofrecen costos de operación reducidos, no utilizan coagulantes y requieren poco uso químico.
Las unidades de UF de Fluence de acero inoxidable independiente montadas sobre un soporte están disponibles para una variedad de usos, como pretratamiento de ósmosis inversa (RO) aclaración de aguas superficiales, tratamiento de aguas subterráneas de alta SDI, pretratamiento de agua de mar, eliminación de arsénico, tratamiento primario y secundario de efluentes para reúso y tratamiento bacteriológico para agua mineral.
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