El nanofiltración es un proceso de membrana presurizada que se sitúa entre la ultrafiltración y la ósmosis inversa. Se utiliza para eliminar del agua sustancias disueltas como sales, moléculas orgánicas y componentes de dureza. Con un tamaño de poro típico de 0,001 a 0,01 micrómetros, la nanofiltración ofrece una separación selectiva y permite eliminar iones multivalentes y moléculas orgánicas grandes, mientras que algunos de los iones monovalentes (por ejemplo, sodio y cloruro) permanecen en el permeado.
Índice
Fundamentos técnicos
Las membranas de nanofiltración suelen consistir en finas capas de polímeros, como compuestos de poliamida, que se aplican a materiales portadores. Las membranas se disponen en elementos en espiral, lo que permite un diseño compacto y una elevada superficie específica de membrana.
Operación
La nanofiltración funciona en un rango de presiones de 4 a 30 bares, dependiendo de la aplicación y de la capacidad de separación deseada. El proceso de filtración genera dos corrientes:
- Permeado: Agua purificada con un contenido reducido de sal y dureza.
- Concentrado: Agua con mayor concentración de sustancias retenidas.
Funcionalidad y mecanismos
La nanofiltración separa las sustancias disueltas por difusión y tamizado. Es capaz de hacer esto:
- Iones polivalentes (por ejemplo, calcio, magnesio) y
- Las moléculas orgánicas (por ejemplo, pesticidas, ácidos húmicos)
se retienen eficazmente. Los iones de una sola parte, como el sodio y el cloruro, atraviesan parcialmente la membrana, lo que conlleva una tasa de retención menor en comparación con la ósmosis inversa.
Foto: Módulo de nanofiltración ALMA Mem UF en diseño de acero inoxidable, instalado en el contenedor de la sala técnica ALMA Modul.
Ámbitos de aplicación
Ablandamiento del agua
- Eliminación de iones de calcio y magnesio para reducir la dureza del agua en procesos industriales.
Tratamiento del agua potable
- Para eliminar metales pesados, pesticidas y compuestos orgánicos, reduciendo al mismo tiempo el contenido de sal.
Industria alimentaria
- Concentración de proteínas lácteas y desmineralización del lactosuero.
Industria farmacéutica
- Para el tratamiento de aguas de proceso donde se requiera la eliminación selectiva de iones.
Reciclado de aguas residuales
- Para recuperar el agua de las aguas residuales industriales, por ejemplo en la industria textil o papelera.
Ventajas de la nanofiltración
- Eliminación selectiva de iones: Retención de iones monovalentes y retención selectiva de iones polivalentes.
- Menor presión de funcionamiento en comparación con la ósmosis inversa, lo que ahorra energía.
- Amplia gama de aplicaciones: puede utilizarse de forma flexible para diferentes calidades y requisitos del agua.
- Protección de los sistemas aguas abajo: Reduce las incrustaciones y el ensuciamiento en los procesos aguas abajo, como la ósmosis inversa.
Foto: Sistemas de nanofiltración UF MEM de ALMA a medida para el tratamiento de aguas industriales
Retos y mantenimiento
Los problemas típicos de la nanofiltración son el ensuciamiento y las incrustaciones, causados por depósitos de sustancias orgánicas o sales. Se recomiendan las siguientes medidas para minimizar estos efectos:
- Limpieza periódica en seco (CIP).
- Uso de antiincrustantes para evitar los procesos de incrustación.
- Tratamiento previo del agua, por ejemplo, mediante filtración o acondicionamiento químico.
Soluciones ALMAWATECH
ALMAWATECH ofrece sistemas de nanofiltración personalizados que se adaptan especialmente a los requisitos de los procesos industriales. Nuestros sistemas se caracterizan por su alta eficiencia, diseño modular y tecnología de control de última generación. Nuestras pruebas piloto nos permiten determinar la configuración de membrana y el modo de funcionamiento ideales para su proyecto específico de tratamiento de aguas.
Conclusión
La nanofiltración es una tecnología altamente especializada que tiende un puente entre la ultrafiltración y la ósmosis inversa. Ofrece una solución selectiva y energéticamente eficiente para eliminar componentes de dureza, compuestos orgánicos e iones polivalentes. Esta versatilidad la convierte en una tecnología clave en el tratamiento moderno del agua y en la gestión del agua industrial.
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