{"id":48448,"date":"2019-09-11T23:00:16","date_gmt":"2019-09-11T13:00:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fluencecorp.com\/?p=48448"},"modified":"2024-12-01T12:58:44","modified_gmt":"2024-12-01T01:58:44","slug":"membranas-de-tratamiento-de-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/membranas-de-tratamiento-de-agua\/","title":{"rendered":"Membranas de Tratamiento de Agua y Sus Procesos"},"content":{"rendered":"<div id=\"attachment_38247\" style=\"width: 2963px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-38247\" class=\"size-full wp-image-38247\" title=\"Procesos de Membrana Utilizados en Combinaci\u00f3n\" src=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/2nd-image.jpg\" alt=\"Ultrafiltraci\u00f3n\" width=\"2953\" height=\"2215\" \/><p id=\"caption-attachment-38247\" class=\"wp-caption-text\">Se usan dos procesos de membrana, la ultrafiltraci\u00f3n y la \u00f3smosis inversa, para tratar el r\u00edo limoso en las instalaciones del Central Puerto en Buenos Aires, Argentina.<\/p><\/div>\n<h3>Filtrando contaminantes, incluso a escala nanom\u00e9trica, las membranas son un pilar de los tratamientos de agua y efluentes<\/h3>\n<p>En el <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/tratamiento-agua-soluciones\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">tratamiento de agua<\/a>, las membranas son barreras que permiten el paso del agua pero impiden el paso de sustancias no deseadas. Al funcionar de manera muy similar a las paredes celulares de nuestros cuerpos, <a href=\"http:\/\/texaswater.tamu.edu\/readings\/desal\/membranetechnology.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">las membranas t\u00e9cnicas<\/a> filtran sales, impurezas, virus y otras part\u00edculas del agua.<\/p>\n<p>Un proceso de membrana es cualquier m\u00e9todo que se basa en una barrera de membrana para filtrar o eliminar part\u00edculas del agua. El fluido pasa a trav\u00e9s de la membrana debido a la diferencia de presi\u00f3n entre un lado de la membrana y el otro. Los contaminantes permanecen en un lado. Aunque se utilizan muchos tipos de medios de filtraci\u00f3n para el tratamiento del agua, por ejemplo, arcilla, limo y arena, una de las propiedades que distingue a las membranas es su capacidad para separar sustancias m\u00e1s peque\u00f1as de un l\u00edquido, como por ejemplo sales e iones.<\/p>\n<p>MLas membranas se aplicaron por primera vez a los procesos de tratamiento de agua en la d\u00e9cada de 1960, pero en la siguiente d\u00e9cada, se utilizaron cada vez m\u00e1s para la <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/desalinizacion\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">desalinizaci\u00f3n<\/a>. Ahora, la lista de procesos de membrana utilizados en el tratamiento del agua se ha ampliado para incluir los siguientes:<\/p>\n<ul>\n<li>\u00d3smosis Directa<\/li>\n<li>\u00d3smosis Inversa<\/li>\n<li>Microfiltraci\u00f3n<\/li>\n<li>Ultrafiltraci\u00f3n<\/li>\n<li>Nanofiltraci\u00f3n<\/li>\n<\/ul>\n<p>Diferentes procesos requieren diferentes tipos de membrana, en t\u00e9rminos generales, ya sea funcionando como un tamiz o separando el agua de las impurezas a nivel molecular. Las membranas est\u00e1n hechas de capas a base de pol\u00edmeros, cer\u00e1mica y otros materiales. Se est\u00e1n realizando investigaciones sobre los materiales pol\u00edmeros de bloque, \u00f3xido de aluminio, grafeno, y otros nanomateriales como nanotubos de carbono. Las membranas tienen diversos grados de permeabilidad: <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/topics\/earth-and-planetary-sciences\/microfiltration\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Las membranas MF tienen el mayor tama\u00f1o de poro<\/a> a 0,1 a 10 micrones, seguidas de UF a 0,1-0,01 micrones, NF a 0,01-0,035 micrones y membranas OI, que efectivamente no son porosas a 0,0001 de un micr\u00f3n.<\/p>\n<h3>Tipos de Membrana y Configuraciones<\/h3>\n<p>Las membranas generalmente se clasifican como isotr\u00f3picas o anisotr\u00f3picas. Las membranas isotr\u00f3picas muestran una composici\u00f3n y estructura f\u00edsica uniformes en el corte transversal, mientras que las membranas anisotr\u00f3picas no son uniformes en el corte transversal. Generalmente est\u00e1n formados por capas estructuradas de manera diferente y materiales diferentes.<\/p>\n<p>Los <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/topics\/engineering\/membrane-configuration\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">tipos de membranas<\/a> en uso general incluyen tubular, fibra hueca y l\u00e1mina plana. Estos tipos se aplican en diferentes configuraciones, como dentro de un marco, como las membranas de l\u00e1minas planas utilizadas en la <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/nirobox\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">soluci\u00f3n Paquetizada Inteligente NIROBOX\u2122 de Fluence<\/a>,o enrolladas en espiral, tales como las que se utilizan en el reactor de biofilm de membrana aireada (MABR) como las <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/revolucion-tratamiento-efluentes-descentralizado-aspiral\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">plantas de tratamiento de efluentes Paquetizadas Inteligentes Aspiral\u2122 de Fluence<\/a>.<\/p>\n<p>Las propiedades ideales de las configuraciones de membrana de tratamiento de agua son:<\/p>\n<ul>\n<li>Realmente compacto<\/li>\n<li>Baja resistencia al flujo tangencial<\/li>\n<li>Distribuci\u00f3n uniforme de la velocidad sin regiones muertas<\/li>\n<li>Alta turbulencia del lado retenido para minimizar el ensuciamiento y ayudar a la transferencia de masa<\/li>\n<li>F\u00e1cil mantenimiento y limpieza<\/li>\n<li>Bajo costo unitario<\/li>\n<\/ul>\n<p>David C. Sammon explica las capacidades de las membranas en su art\u00edculo <a href=\"http:\/\/publications.iupac.org\/pac\/1974\/pdf\/3703x0423.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><i>Procesos de la Membrana:<\/i><\/a>:<\/p>\n<blockquote><p>Por lo general, los procesos de membrana ofrecen la posibilidad de separar agua de varios tipos de solutos y de separar solutos ya sea por su tama\u00f1o o porque algunos est\u00e1n ionizados y otros no. Adem\u00e1s de estos casos en los que se logra un alto grado de separaci\u00f3n, hay muchos casos en los que se altera la composici\u00f3n del material disuelto. Un ejemplo es la \u00f3smosis inversa, donde el permeado tiene un contenido de sal considerablemente reducido.<\/p><\/blockquote>\n<h3>Osmosis Directa e Inversa<\/h3>\n<div id=\"attachment_38273\" style=\"width: 1425px\" class=\"wp-caption alignnone\">\t\t\t<div class=\"media-credit-container alignnone\"  style=\"max-width: 1425px\">\n\t\t\t<img decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-38273\" itemprop=\"contentUrl\" class=\"size-full wp-image-38273\" title=\"Procesos de Membrana de Purificaci\u00f3n de Agua\" src=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/25249764_ml.jpg\" alt=\"\u00d3smosis Inversa\" width=\"1415\" height=\"1024\" \/><span class=\"media-credit\" itemprop=\"copyrightHolder\">designua\/123RF<\/span>\t\t<\/div>\n\t<p id=\"caption-attachment-38273\" class=\"wp-caption-text\">En la purificaci\u00f3n de agua, las membranas se utilizan en \u00f3smosis y \u00f3smosis inversa, entre otros procesos.<\/p><\/div>\n<p>La \u00f3smosis directa, o simplemente \u00f3smosis, es un proceso f\u00edsico en el cual un solvente se mueve a trav\u00e9s de una membrana semipermeable. Es m\u00e1s conocido como el proceso que usan las c\u00e9lulas para transportar agua. El agua est\u00e1 presente en ambos lados de la membrana, con diferentes niveles de minerales disueltos en ambos lados. El agua con la mayor concentraci\u00f3n de solutos se diluye de manera natural. Jean-Antoine Nollet, un cient\u00edfico y cl\u00e9rigo franc\u00e9s, observ\u00f3 por primera vez la \u00f3smosis en 1748 y acu\u00f1\u00f3 el t\u00e9rmino basado en las palabras griegas, <i>endosmose<\/i> y <i>exosmose<\/i>.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/sistemas-osmosis-inversa\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Osmosis inversa (OI)<\/a>, por el contrario, depende de la presi\u00f3n para forzar el agua a trav\u00e9s de una membrana, separando as\u00ed el agua de las impurezas. Una encuesta del 2018 realizada a profesionales de la industria sobre la eficacia de las tecnolog\u00edas de re\u00faso del agua coloc\u00f3 a la <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/crecimiento-esperado-ingresos-reuso-agua-para-mediados-2018\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">OI entre los mejores clasificados<\/a>. Si bien la OI se utiliza con frecuencia para la desalinizaci\u00f3n, tambi\u00e9n se utiliza para el <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/efluentes-tratamiento-soluciones\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">tratamiento de efluentes<\/a> y el <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/reuso-de-agua\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">re\u00faso de agua<\/a>, as\u00ed como para la eliminaci\u00f3n de trazas de fosfatos, calcio, metales pesados y otras sustancias.<\/p>\n<h3>Microfiltraci\u00f3n y Ultrafiltraci\u00f3n<\/h3>\n<p>En las tecnolog\u00edas de membrana basadas en part\u00edculas de bloqueo, incluida la microfiltraci\u00f3n y la <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/ultrafiltracion\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">ultrafiltraci\u00f3n<\/a>, el tama\u00f1o del poro es importante porque determina el tama\u00f1o de las part\u00edculas y microorganismos que pueden atravesar la barrera. Las membranas de poros peque\u00f1os utilizados en la ultrafiltraci\u00f3n bloquean prote\u00ednas, \u00e1cidos grasos, macromol\u00e9culas, bacterias, protozoos, virus y s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n.<\/p>\n<h3>Desaf\u00edos del Proceso de Membrana<\/h3>\n<p>La efectividad del tratamiento de membrana a menudo depende de la condici\u00f3n de la membrana. Por ejemplo, para que las tecnolog\u00edas de \u00f3smosis inversa funcionen de manera eficiente, el mantenimiento de la membrana debe ser impecable o puede ensuciarse con incrustaciones o biofilms, un problema perenne. Las impurezas pueden reducir la efectividad y aumentar el consumo de energ\u00eda. Se dedica mucha investigaci\u00f3n a dise\u00f1ar membranas para resistir el ensuciamiento a trav\u00e9s de recubrimientos especializados y otros tratamientos, como cambiar la carga del material de la membrana.<\/p>\n<p>A mediados de la d\u00e9cada del 2010, los <a href=\"https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/236137883_Bioflocculation_Chemical_free_pre-treatment_technology_for_the_desalination_industry\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">investigadores en Israel<\/a> desarrollaron un importante <a href=\"https:\/\/www.scientificamerican.com\/article\/israel-proves-the-desalination-era-is-here\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">proceso libre de qu\u00edmicos para prevenir impurezas en la membrana<\/a> en el proceso de desalinizaci\u00f3n de la OI. El proceso evita el ensuciamiento de la membrana, reduce los costos qu\u00edmicos y hace que la desalinizaci\u00f3n sea m\u00e1s ecol\u00f3gica. El pretratamiento con un filtro de biofloculaci\u00f3n r\u00e1pida granular (RBF, por sus siglas en ingl\u00e9s) de dos etapas, un biofloculador (BF) de primera etapa y un filtro de lecho de medios mixtos (MBF, por sus siglas en ingl\u00e9s), evita que los agentes sucios lleguen a la membrana.<\/p>\n<p>Esta y otras mejoras a la \u00f3smosis inversa de agua de mar (SWRO) han hecho que el proceso sea mucho m\u00e1s rentable, lo que a su vez ha llevado a un crecimiento global explosivo en SWRO.<\/p>\n<h3>Aprovechamiento de las Propiedades de los Biofilms<\/h3>\n<p>Las membranas utilizadas en el tratamiento y el re\u00faso de efluentes tambi\u00e9n son vulnerables al <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41522-016-0010-1\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">ensuciamiento de biofilms<\/a>. La formaci\u00f3n de biofilms en las membranas de filtraci\u00f3n y la obstrucci\u00f3n resultante de los poros (incrustaci\u00f3n biol\u00f3gica) es uno de los problemas m\u00e1s dif\u00edciles que enfrentan estas operaciones.<\/p>\n<p>En algunas aplicaciones, la desinfecci\u00f3n de membranas a 85\u00baC se utiliza para el mantenimiento sin productos qu\u00edmicos. Sin embargo, en un <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/mabr\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">reactor de biofilm de membrana aireada (MABR)<\/a>, el biofilm en realidad se aprovecha para hacer el trabajo pesado en el proceso de tratamiento. <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/que-es-mabr\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Las membranas utilizadas en MABR<\/a>, un tratamiento biol\u00f3gico, son semipermeables a escala molecular para ayudar en la aireaci\u00f3n sin burbujas, lo que permite el crecimiento robusto de microorganismos \u00fatiles.<\/p>\n<p>La membrana de aireaci\u00f3n en espiral vertical simplemente se descarga desde el fondo con burbujas de manera peri\u00f3dica, lo cual es suficiente para evitar el crecimiento excesivo de un biofilm obstruido sin mezcla mec\u00e1nica.<\/p>\n<h3>Tratamientos Combinados<\/h3>\n<p>Los procesos de membrana se combinan con frecuencia con otros procesos para proporcionar soluciones integrales de tratamiento de agua. Por ejemplo, la <a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/case\/osmosis-inversa-ultrafiltracion-para-desmineralizacion\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">instalaci\u00f3n de Puerto Central<\/a> en Buenos Aires, Argentina, necesitaba tratar el agua del r\u00edo antes de su uso en equipos industriales. La ultrafiltraci\u00f3n se us\u00f3 en combinaci\u00f3n con \u00f3smosis inversa para crear agua desmineralizada para la caldera de alta presi\u00f3n de la planta. El proceso de ultrafiltraci\u00f3n ayud\u00f3 a los problemas de ensuciamiento de la membrana.<\/p>\n<p>El tratamiento del agua de mina es otro ejemplo de procesos combinados. T\u00edpicamente, los efluentes de las operaciones mineras son extremadamente altos en s\u00f3lidos suspendidos totales y coloides. La ultrafiltraci\u00f3n puede eliminar estas part\u00edculas para prepararlas para el tratamiento con \u00f3smosis inversa. En algunos casos, el agua pasa por \u00f3smosis inversa dos veces para alcanzar las especificaciones finales para lograr el tratamiento completo del agua.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.fluencecorp.com\/es\/contacto\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">P\u00f3ngase en contacto con Fluence<\/a> para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n sobre nuestras soluciones avanzadas basadas en procesos de membrana para sus desaf\u00edos \u00fanicos de fuente de agua.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Las membranas y los procesos de membrana se est\u00e1n volviendo dominantes en el tratamiento del agua, particularmente en la desalinizaci\u00f3n. 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