Los filtros de agua anti arena se utilizan principalmente para eliminar partículas suspendidas en líquidos, especialmente en procesos de purificación de agua. También protegen los equipos frente a la abrasión y se integran en diferentes instalaciones industriales.
Los filtros para arena se clasifican principalmente según su diseño operativo y configuración estructural. Entre los tipos más frecuentes se encuentran los filtros de arena convencionales por gravedad, los filtros de lecho profundo y los sistemas continuos como el flowsand filter kontinuierlicher sandfilter.
Qué es un filtro de agua anti arena
La construcción de un filtro para arena típico incluye un tanque presurizado o a presión atmosférica, lleno parcialmente con un lecho de partículas de arena de tamaño controlado, que actúa como medio filtrante.
La filtración por arena, carbón activado o antracita consiste en la purificación del agua al atravesar un techo compuesto por uno de los materiales citados.
El medio filtrante puede consistir en arena sílica, antracita u otros agregados minerales con granulometría específica, ajustada según la aplicación.
Durante el funcionamiento, el agua atraviesa el lecho filtrante y las partículas quedan retenidas entre los granos del material. El tipo de lecho, el tamaño de sus partículas y la velocidad de paso condicionan el rendimiento del proceso.
Materiales y construcción de los filtros
Los cuerpos de los filtros suelen fabricarse en poliéster reforzado con fibra de vidrio (FRP), acero inoxidable o polietileno, materiales seleccionados por su durabilidad frente a agentes químicos y exposición prolongada al agua.
Algunos modelos, como el polyester sandfilter d 450 europa, utilizan recipientes moldeados en poliéster reforzado con fibra de vidrio, lo que proporciona resistencia a la corrosión y estabilidad estructural en entornos húmedos o agresivos.
El recipiente puede trabajar a presión o a presión atmosférica, según la configuración de la instalación. Muchos dispositivos operan bajo presión, aunque también existen versiones de flujo por gravedad.
Tipos de filtros anti arena
Filtros de arena convencionales por gravedad
Los filtros de arena convencionales por gravedad funcionan mediante el paso del agua a través del lecho filtrante sin utilizar necesariamente un recipiente presurizado. El agua atraviesa el material filtrante por efecto de la gravedad y las partículas suspendidas quedan retenidas en el lecho.
Filtros de lecho profundo
Los filtros de lecho profundo utilizan una capa de material filtrante con una profundidad suficiente para retener partículas a lo largo de todo el lecho. Esta configuración permite aprovechar un volumen mayor de arena u otros agregados minerales.
Filtros continuos
Los sistemas continuos como el flowsand filter kontinuierlicher sandfilter permiten una operación sin interrupciones mediante la limpieza continua del lecho filtrante.
Este tipo de sistema permite la filtración continua sin necesidad de paradas para retrolavado, ya que incorpora un mecanismo de limpieza automática del lecho de arena.
Filtros de presión
En los filtros de presión, el agua sucia es impulsada mediante bombeo y atraviesa el lecho filtrante dentro de un recipiente cerrado. Esta configuración permite integrarlos en circuitos de tratamiento y en instalaciones donde el agua debe continuar hacia otros equipos.
Modalidades de filtración
Filtración lenta
La filtración lenta se emplea en la preparación de agua potable para eliminar los sólidos en suspensión, donde se deja colar el agua, con velocidad baja y regulada, por un lecho de arena consistente en arena pura con granos de ciertas dimensiones.
Procesos físicos, químicos y biológicos purifican el agua.
Filtración rápida
La filtración rápida es un modo de tratamiento del agua donde ésta, después de la clarificación, pasa por una capa de arena con el fin de eliminar las partículas remanentes.
El filtro puede trabajar por gravedad o por presión.
Filtración multicapa
En la filtración multicapa, el agua pasa a través de dos o más capas hacia arriba o hacia abajo.
La capa más superior se compone de gránulos grandes con poca densidad.
El uso combinado de diferentes materiales permite configurar el lecho filtrante de acuerdo con las características del agua y con el tipo de sólidos que se desea retener.
Características habituales
Los filtros para arena están diseñados para manejar caudales que varían desde cientos hasta varios miles de litros por hora, siendo común encontrar modelos con diámetros de tanque entre 300 mm y 1.000 mm.
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Configuración | Tanque presurizado o a presión atmosférica |
| Materiales del cuerpo | Poliéster reforzado con fibra de vidrio (FRP), acero inoxidable o polietileno |
| Medios filtrantes | Arena sílica, antracita u otros agregados minerales |
| Caudal | Desde cientos hasta varios miles de litros por hora |
| Diámetros habituales del tanque | Entre 300 mm y 1.000 mm |
| Funcionamiento | Flujo por gravedad o bajo presión |
Cómo funciona la operación de filtrado
En esta operación se introduce agua hasta expulsar todo el aire contenido en el filtro, este aire sale por el circuito de purga de aire, regulado por ventosas en los extremos.
El agua sucia es bombeada a una determinada presión en función de la velocidad de filtrado de forma que es introducida en el filtro por su parte superior, y repartida merced a un tubo perforado, que distribuye uniformemente el fluido en función del caudal, para no remover el lecho filtrante y pueda provocar corrientes preferenciales.
El reparto uniforme del agua permite que el fluido atraviese el material filtrante de forma más regular. De este modo, el lecho puede retener las partículas suspendidas sin que se formen caminos preferenciales que reduzcan la eficacia de la filtración.
Lavado y limpieza del filtro
Cuándo realizar el lavado
Cuando exista una descompensación de presión de aproximadamente 1-2 Kg/cm2 entre el manómetro de la boca de entrada en la zona superior del filtro y el manómetro de la boca de salida de agua filtrada en la inferior, se ha de proceder al lavado del filtro.
Ello viene motivado al hecho de que el lecho filtrante se halla cargado de las partículas en suspensión del agua que han quedado retenidas.
Cómo se realiza el lavado
Se toma agua limpia, la que resulta de la operación de filtrado, mediante bombeo.
De esta forma el agua de lavado entra en el filtro por la parte inferior, invirtiéndose el recorrido.
El flujo en sentido inverso ayuda a desprender y evacuar las partículas acumuladas en el lecho filtrante. La limpieza resulta necesaria para recuperar las condiciones de funcionamiento del filtro cuando la acumulación de sólidos provoca un aumento de la diferencia de presión.
Operación de aclarado
Una vez observado que el agua de lavado sale clara se procede a la operación de aclarado.
Con el equipo de bombeo se toma agua de la arqueta de lavado y se introduce por el circuito de filtrado al objeto de lavarlo.
Esta operación suele hacerse en unos cinco minutos.
Planta agua - Retro lavado filtros
Aplicaciones industriales
Su uso principal se centra en la eliminación de partículas suspendidas en líquidos, especialmente en procesos de purificación de agua.
Las aplicaciones abarcan tecnologías medioambientales, ingeniería de procesos y tecnología de bombeo.
- Tratamiento de aguas residuales: los filtros se emplean para eliminar sólidos en suspensión dentro de tecnologías medioambientales.
- Circuitos de enfriamiento: se utilizan como pretratamiento en circuitos de enfriamiento.
- Prefiltración en ósmosis inversa: reducen la carga de partículas antes de que el agua llegue a las membranas.
- Protección de equipos: protegen los equipos contra la abrasión causada por partículas suspendidas.
- Procesos industriales: se incorporan en procesos donde es necesario eliminar sólidos en suspensión de alta carga.
Uso en procesos industriales
Los sandfilter filters se utilizan principalmente en tratamiento de aguas, circuitos de refrigeración, prefiltración en ósmosis inversa y en procesos donde es necesario eliminar sólidos en suspensión de alta carga.
En los circuitos de refrigeración, la eliminación de partículas ayuda a reducir la presencia de sólidos que pueden circular por bombas, tuberías y equipos de intercambio. En la tecnología de bombeo, el filtro actúa como una barrera previa frente a materiales abrasivos.
En los sistemas de ósmosis inversa, la filtración por arena se utiliza como etapa de prefiltración. El agua pasa primero por el medio filtrante para eliminar partículas remanentes antes de continuar hacia las etapas posteriores del tratamiento.
Ventajas de los sistemas continuos
Los sistemas continuos como el flowsand filter kontinuierlicher sandfilter permiten una operación sin interrupciones mediante la limpieza continua del lecho filtrante.
Este tipo de sistema permite la filtración continua sin necesidad de paradas para retrolavado, ya que incorpora un mecanismo de limpieza automática del lecho de arena.
- Funcionamiento continuo.
- Limpieza automática del lecho filtrante.
- Ausencia de paradas para retrolavado.
- Operación sin interrupciones.
Frente a un filtro convencional, la principal diferencia se encuentra en la forma de mantener limpio el medio filtrante durante el funcionamiento. En el sistema continuo, la limpieza automática se incorpora al propio proceso de filtración.
Elección del filtro según la instalación
La selección del filtro depende del caudal requerido, de la configuración de la instalación, del tipo de partículas suspendidas y de las condiciones químicas y ambientales del agua.
Para instalaciones que trabajan con flujo natural pueden utilizarse versiones por gravedad. Cuando el agua debe impulsarse dentro de un circuito cerrado, pueden emplearse filtros bajo presión.
Los filtros de lecho profundo son apropiados cuando se necesita aprovechar una mayor profundidad de material filtrante, mientras que los sistemas multicapa permiten combinar arena, antracita u otros agregados minerales.
En instalaciones que no pueden detenerse para realizar operaciones periódicas de limpieza, los sistemas continuos ofrecen una alternativa mediante la limpieza automática del lecho.
La elección del recipiente también debe considerar la exposición prolongada al agua y a los agentes químicos. Los cuerpos de FRP, acero inoxidable o polietileno se seleccionan por su durabilidad frente a estas condiciones.
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