Comisión Nacional del Agua - Conagua

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Las aplicaciones para los sistemas de nanofiltración: • Ablandamiento • Separacion especifica de metales pesados por proceso de chorro para la reutilizacion del agua. • Reducción de contenidos de sales del agua salobre ligera. • La típica realización de membrana para los sistemas de NF son del 50% de NaCl de separación y 90% ( o mas) para el CaSO4. 6.14. ULTRAFILTRACIÓN Una de las principales aplicaciones de la ultrafiltración es como pretratamiento de la ósmosis inversa, tanto potabilización como para desalación de agua de mar. Las ventajas de la ultrafiltración como pretratamiento son: • Una buena protección de las membranas de ósmosis inversa. • No requiere productos químicos. • Tratamiento de choque químico para una desinfección. • Es económica. • El diseño es compacto. • Es de operación continua y fácilmente automatizable. • No hay caminos preferenciales, como ocurre en los medios de filtración granulares. Como tratamiento principal la ultrafiltración aplica para: • Desalar: tratar agua de mar rica en nutrientes. • Producir agua potable a bajo costo, dan permeados con valores de índice de densidad de sal de 0.5 a 0.7 y niveles de turbidez de 0.09 a 0.2 UTN, a partir de agua de mar con turbiedad mayor a 150 UTN con membranas de poliéster sulfona. 6.14.1.1. Configuración de membrana y módulo La ultrafiltración es una operación a presión, normalmente entre 0.05 a 0.5 MPa (0.51 y 5,1 kg/cm 2 ), lo que permite utilizar bombas de desplazamiento positivo y membranas sintéticas de menor costo. Las instalaciones casi siempre son modulares, muy compactas (alta relación del área de la membrana al volumen del equipo), y con capacidad de crecimiento. Las consideraciones para el buen diseño de un módulo tienen que ver con la mecánica de fluidos y la transferencia de masa, para manejar el caudal y la retención. También es importante establecer la densidad de compactación de las membranas (m 2 /m 3 ), los requerimientos de energía (kWh/m 3 de producto), la simplicidad de diseño y el costo de reposición de las membranas. 165
6.14.2. Geometría y tipo de membrana Normalmente, las membranas se fabrican sobre un sustrato de material poroso, el cual le da una resistencia mecánica, la protege durante la fabricación y manipulación y simplifica la construcción del módulo. Un módulo es la unidad operacional en la que las membranas están colocadas y consta de: • Membranas • Estructuras de soporte de la presión • Puertos de entrada de la alimentación • Distribuidores del caudal • Puntos de salida y drenaje del permeado y concentrado La Tabla 6.8 muestra diversas opciones de equipo en forma comparativa Tabla 6.8. Ventajas y desventajas de las configuraciones de las membranas de ultrafiltración Tubular Capilar Placa y bastidor Enrrollado en espiral Costo/superficie Alto Bajo Alto Bajo Costo cambio de membrana Alto Moderado Bajo Moderado/Bajo Caudal (m 3 /d h) Bueno Bueno Bajo Bajo Densidad compacta (m 2 /m 3 ) Pobre Excelente Bueno/Bien Bueno Volumen Alto Bajo Medio Medio Consumo energético Alto Bajo Medio Medio Ensuciamiento Excelente Bueno/Bien Bueno/Bien Medio Limpieza in situ Excelente Bueno Bien/Pobre Pobre Adaptado de: Porter, 1990 166
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