Los medios filtrantes son los materiales que se colocan dentro de un filtro para retener impurezas y mejorar la calidad del agua. Gracias a ellos, el agua pasa por diferentes capas que eliminan sedimentos, partículas y microorganismos, garantizando un resultado más limpio, claro y seguro para su uso.
La elección del medio filtrante depende de la calidad del agua de entrada, del tipo de contaminantes presentes, del caudal, del tamaño de las partículas y del grado de pureza que se desea obtener. La arena de sílice, el vidrio filtrante, la zeolita, el carbón activado, las diatomeas, la antracita, el granate y determinados materiales sintéticos se utilizan en función de las necesidades de cada instalación.
Qué es un medio filtrante
Un medio filtrante es el material que se utiliza dentro de un filtro para depurar el agua. Puede estar formado por arena de sílice, vidrio reciclado, zeolita, carbón activado o incluso materiales sintéticos, según el tipo de aplicación.
Los medios filtrantes son sustancias o materiales especializados que, al ser aplicados en procesos de filtración, eliminan partículas, sedimentos y contaminantes presentes en el agua, asegurando una calidad óptima.
Son un mecanismo físico diseñado con el objetivo de controlar el paso de los contaminantes. La configuración del filtro y la naturaleza del medio filtrante determinará la eficacia en la eliminación de partículas.
Cada medio tiene propiedades distintas que influyen en la eficiencia de la filtración, la durabilidad y el mantenimiento. La variedad en los tamaños de poros disponibles en los medios filtrantes permite adaptarse a diferentes necesidades de filtración.
Qué función cumple la filtración del agua
La filtración es el proceso por el que se purifican sustancias líquidas o gaseosas mediante diversos procedimientos de filtrado. Es un proceso de separación mecánica y tiene una base física. En este contexto, términos como filtración y filtrado se utilizan como sinónimos.
La filtración es esencial para el procesamiento del agua, ya que es la única forma de garantizar una protección fiable contra gérmenes y bacterias perjudiciales para la salud. La filtración del agua es un componente central del tratamiento del agua y se utiliza para eliminar las impurezas y hacerla segura para el consumo humano.
La filtración puede eliminar del agua hormonas, pesticidas, nitratos, nitritos, residuos farmacéuticos y cualquier metal pesado. La selección del tipo de filtración específico depende de la calidad del agua cruda y de los requisitos del producto final (agua del grifo, agua de proceso, agua para fines médicos).
Los proveedores de agua locales utilizan filtros en el procesamiento del agua. El agua debe tratarse de acuerdo con las disposiciones de las normas y reglamentos sobre agua potable. Cada vez son más los hogares que utilizan filtros de agua adicionales por motivos de higiene.
Propiedades de los medios filtrantes
- Eficiencia de filtración: los medios filtrantes para tratamiento de aguas exhiben una alta eficiencia en la retención de partículas, desde grandes sedimentos hasta contaminantes microscópicos.
- Capacidad de retención: su capacidad para retener una amplia gama de impurezas garantiza un agua final de calidad superior.
- Durabilidad: muchos medios filtrantes son duraderos, lo que permite una vida útil extendida y eficacia sostenida en el tratamiento de aguas.
- Compatibilidad química: son compatibles con diversos tratamientos químicos, lo que aumenta su versatilidad en aplicaciones específicas.
- Versatilidad de tamaños de poros: la variedad en los tamaños de poros disponibles en los medios filtrantes permite adaptarse a diferentes necesidades de filtración.
- Resistencia a la contaminación cruzada: la estructura de muchos medios filtrantes resiste la contaminación cruzada, manteniendo la pureza durante el proceso de tratamiento de aguas.
- Baja pérdida de carga: su diseño minimiza la pérdida de carga, optimizando la eficiencia del sistema de filtración.
Principios básicos de filtración
Existen varios principios de filtración que se utilizan en función del tipo de impurezas y del grado de pureza deseado del agua. Los tres tipos de filtración básicos son:
- Filtración superficial.
- Filtración en profundidad.
- Filtración por torta.
Filtración superficial
La filtración superficial se lleva a cabo en grandes cubas o tanques filtrantes que se llenan con un medio filtrante como arena, grava o carbón activado. Aquí, las partículas quedan retenidas directamente en la superficie del medio debido a su tamaño, ya que su diámetro es mayor que el tamaño de los poros del medio filtrante.
Este tipo de filtración de agua suele requerir sólo una fina capa de medio filtrante y también puede llevarse a cabo con membranas muy finas. Los filtros de membrana, que tienen un tamaño de poro de tan solo 0,2 μm, se utilizan principalmente para la filtración estéril por membrana en el sector médico con el fin de proporcionar una protección fiable contra gérmenes que viven en el agua como legionella o pseudomonas.
Los filtros de tela se utilizan, por ejemplo, en las depuradoras de aguas residuales. Los ejemplos de filtración superficial incluyen filtros de membrana, cartuchos filtrantes, microtamices y filtros de tela.
Filtración en profundidad
Durante el proceso de filtración, el agua fluye a través del medio filtrante. Las partículas más grandes quedan retenidas en las capas superiores y las más pequeñas en las más profundas.
El diámetro de las partículas es inferior al diámetro de los poros de modo que las partículas penetran en los poros y quedan retenidas dentro del medio filtrante. En la filtración en profundidad, se requiere una capa filtrante de materiales granulares con una profundidad considerable, normalmente de 1 a 2 metros, para separar eficazmente las partículas del líquido.
Este método de filtración de agua es especialmente adecuado para aplicaciones con una elevada carga de suciedad en las que los métodos de filtración superficial, como la filtración por membrana, no son suficientes debido a su limitada vida útil.
Este tipo de procesamiento del agua consigue un grado de limpieza muy elevado, ya que se pueden eliminar partículas muy finas.
Filtración por torta
La filtración por torta requiere un medio filtrante que permita el paso del líquido y retenga los sólidos, así como una diferencia de presión. El medio filtrante puede ser plano (como una malla textil y metálica, papel o cartón) o en capas (como capas de arena o sinterizado).
El método se utiliza en diversos ámbitos, por ejemplo, en las plantas de tratamiento del agua residual, donde contribuye a separar eficazmente los sólidos del agua.
Cómo funcionan los filtros de medios
Un filtro de medios es un tipo de equipo de filtración de agua que se utiliza para atrapar y eliminar todos los sólidos suspendidos, como hendiduras, arcilla, arenilla, materia orgánica y algas, del agua cruda. Los filtros de medios pueden constar de una o más capas.
Por lo general, un filtro multimedia tiene cuatro capas principales: carbón, arena y granate, con una capa de soporte de grava en la parte inferior. Los filtros de medios se utilizan ampliamente en diversas industrias, como la del petróleo y el gas, el procesamiento químico, la generación de energía, el tratamiento de aguas municipales y la ingeniería de construcción.
Proceso de filtración por capas
El proceso de filtración mediante los filtros de medios funciona haciendo fluir el agua a través de las tres capas principales de carbón, arena y granate, y la última capa de soporte (no filtrante) de grava. Todas estas capas atraparán partículas o sólidos en suspensión, y el agua filtrada pasará a través de ellas.
La capa superior de carbón proporciona una distribución uniforme del agua en todo el medio filtrante, mientras que la de arena y granate elimina eficazmente las partículas. La estructura porosa de las tres primeras capas de los filtros reduce eficazmente los contaminantes del agua sin afectar la eficiencia del flujo.
La última capa de grava servirá de soporte físico a las tres capas anteriores del medio filtrante. Proporciona soporte, garantiza una distribución uniforme del flujo de agua y evita la canalización.
Generalmente, el tamaño de los poros de las capas disminuye de arriba a abajo. Las diversas capas de medios conservan su estratificación porque cada material tiene una densidad diferente.
Qué contaminantes puede eliminar
Un filtro multimedia puede reducir el SDI (Índice de Densidad de Rendija) y los TSS (Sólidos Disueltos Totales) del agua de alimentación. En pocas palabras, puede reducir los sólidos en suspensión y purificar el agua para su posterior uso.
Se dice que un filtro de medios eficaz elimina partículas de tamaños hasta 15-20 micras. Puede eliminar todas las partículas de gran tamaño, como hojas, rocas e incluso partículas de tamaño pequeño, como una rendija, arcilla, granate, algas e incluso algunos microorganismos, dependiendo del enfoque de capas seguido en los filtros multimedia.
Los filtros de medios se utilizan principalmente en la etapa de pretratamiento de los sistemas de tratamiento de agua. Su medio filtrante interno elimina eficazmente los sólidos en suspensión, reduce la turbidez e intercepta partículas más grandes como arena, limo, sedimentos, óxido, algas, residuos, hojas y suciedad.
Al reducir eficazmente la turbidez del agua, los filtros de medios protegen los componentes de filtración posteriores, reducen las obstrucciones y el desgaste, y prolongan la vida útil del sistema.
Tipos de medios filtrantes
Existen distintos tipos de medios filtrantes en función del nivel de pureza que se busque o del tipo de instalación:
| Medio filtrante | Características y aplicaciones |
|---|---|
| Arena de sílice | La opción tradicional, económica y efectiva para retener partículas grandes. |
| Vidrio filtrante | Hecho con vidrio reciclado, más duradero, ecológico y con mejor rendimiento. |
| Zeolita | Mineral natural con alta capacidad de absorción y eliminación de amonio. |
| Carbón activado | Ideal para eliminar cloro, olores y compuestos orgánicos. |
| Medios sintéticos o de alta precisión | Usados en procesos industriales o aplicaciones específicas. |
Arena de sílice
La arena de sílice es ideal para sistemas tradicionales de filtración, es económica, pero requiere cambios más frecuentes y consume más agua. Es habitual en los filtros de arena, y se encuentra con diferentes granulometrías, menos o más gruesos.
La arena de Pure Aqua, clasificada en varios rangos, se puede utilizar como medio de filtración o como capa inferior, según el tamaño de las partículas y la aplicación.
El uso de arena como medio filtrante principal es adecuado para eliminar partículas más grandes de impurezas, como arena, tierra y sólidos suspendidos.
Vidrio filtrante
El vidrio filtrante es hoy el medio más eficiente, sostenible y rentable para la mayoría de tratamientos de agua, especialmente en piscinas y sistemas domésticos o industriales. Entre las marcas más populares destacan Eco Pool y Inffinitty.
El vidrio filtrante es la alternativa a la arena de sílice y también con distintas granulometrías. Se basa en el uso de vidrio reciclado permitiendo una mayor limpieza del agua, menor necesidad de recambios, menor mantenimiento y mayor capacidad filtrante a largo plazo.
El vidrio filtrante activo AFM®ng es un medio filtrante fabricado a partir de vidrio reciclado verde y marrón, que ha sido sometido a un triple proceso de activación química y térmica, lo que le proporciona excepcionales características hidrófobas y bio-resistentes.
Una baja concentración de metales pesados, un preciso control granulométrico y una cuidada selección del material, hacen de este un producto seguro y de alto rendimiento.
El vidrio filtrante activo AFM®ng no se contamina ni hay que sustituirlo nunca, sino que ofrece el mejor rendimiento de filtración, siendo capaz de retener el 95% de partículas de 1 micra, lo que garantiza un agua limpia y saludable y grandes ahorros en agua, energía y mantenimiento.
Zeolita
La zeolita es un mineral natural con alta capacidad de absorción y eliminación de amonio. La zeolita se recomienda más para aguas con alto contenido de amonio o metales pesados, se emplea mucho en tratamiento industrial o acuarios grandes.
Los filtros multimedia de zeolita utilizan la zeolita junto con otras capas. Se utiliza donde existe necesidad de intercambio iónico y eliminación de amoníaco y metales pesados.
Carbón activado
El carbón activado sirve como complementario al filtrado físico, en depuradoras o sistemas potabilizadores, ya que elimina el cloro, olores, pesticidas o compuestos orgánicos.
La filtración con carbón activado se basa esencialmente en el principio de adsorción. En este proceso, contaminantes como el polvo o los metales pesados se eliminan de líquidos o gases con la ayuda de filtros que contienen carbón activado.
En el tratamiento del agua, los filtros de carbón activado se utilizan para la retención por adsorción de sustancias orgánicas y olores y sabores, o para filtrar residuos de medicamentos en el agua.
Debido a la tecnología de adsorción, el carbón activado sólo tiene una capacidad de absorción finita, lo que significa que es necesario sustituirlo o regenerarlo una vez agotado.
Si el carbón activo no se sustituye o regenera a tiempo, se sobrecargará y el filtrado puede contener un mayor número de sustancias indeseables que el agua cruda.
Además, el carbón también actúa como agente reductor y es adecuado para eliminar agentes oxidantes como el ozono y el cloro del aire de escape o del agua de proceso y de las aguas residuales.
Antracita
La antracita se recomienda como medio filtrante donde no es deseable agregar sílice en el agua y elimina la turbidez más ligera.
La capa superior de antracita filtra las partículas más grandes, como hojas o rocas, del agua sin tratar. La arena y el granate también filtran las partículas más pequeñas, como algas y microorganismos.
Granate
El granate se utiliza como una capa de filtración para retener partículas más pequeñas después de que las capas superiores hayan eliminado los sólidos de mayor tamaño. En un filtro multimedia, la capa de granate se sitúa entre las capas superiores y la capa inferior de grava.
En los filtros multimedia, también hay una capa adicional de granate entre las capas superiores y la capa inferior de grava. Esto evita que las partículas finas entren en la capa de grava y luego salgan del filtro.
Calcita
El medio de calcita es un compuesto de carbonato de calcio especialmente clasificado para neutralizar el ácido con tasas de disolución constantes para el tratamiento del agua.
Arena verde de manganeso
El medio de manganeso Greensand es un material silíceo tratado para el tratamiento de agua que contiene hierro, manganeso y sulfuro de hidrógeno.
Medios sintéticos y de alta precisión
Los medios sintéticos o de alta precisión se utilizan en procesos industriales o aplicaciones específicas. También existen materiales de fibra de vidrio y medios cerámicos para instalaciones que requieren una filtración con características particulares.
Utilizando fibra de vidrio duradera y anticorrosiva como medio filtrante principal, es adecuado para una filtración de alta eficiencia y la eliminación de partículas pequeñas.
El filtro de cerámica es ideal para diversas aplicaciones comerciales o industriales que requieren agua de alta pureza.
Filtros de medio único, duales y multimedia
Un filtro de medios puede constar de una, dos o más capas. Según el grado de contaminación del agua y la eficiencia de filtración requerida, puede elegir entre los siguientes tipos:
- Filtro de medio único: es el tipo de filtro de medios más simple con una capa de arena o carbón.
- Filtro de medios dual: estos filtros contienen dos capas, normalmente arena y carbón.
- Filtro multimedia: este tipo de filtros puede tener más de dos capas. Pueden ser de carbón, arena, granate y grava.
Hay filtros de medio único que constan de un tipo de medio, en la mayoría de los casos, antracita, carbón o arena triturados. Si bien estos se usaron en mayores cantidades en el pasado, los avances progresivos en la tecnología han hecho que los filtros de filtro duales y multimedia sean mucho más efectivos de usar.
Por esta razón, prácticamente todos los filtros utilizados en aplicaciones avanzadas de tratamiento de aguas residuales son tipos de filtración dual o multimedia.
Funcionamiento de los filtros multimedia
El sistema de filtro de agua multimedia representa una mejora significativa con respecto a los filtros de un solo medio, principalmente como resultado de poder clarificar el agua a un caudal considerablemente más alto.
Además, estos filtros ofrecen una acción de lecho filtrante mejorada basada en el uso innovador y la selección de medios filtrantes de agua. La filtración multimedia también permite el suministro de agua filtrada de alta calidad a velocidades de flujo mucho más rápidas, en comparación con un filtro de arena convencional.
En un filtro de arena convencional, las partículas de arena más ligeras y finas se encuentran en la parte superior del lecho del filtro, y las partículas de arena más gruesas y pesadas permanecen en la parte inferior después del retrolavado.
La filtración tiene lugar en las primeras pulgadas del lecho del filtro. Un filtro multimedia se lava a contracorriente de la misma manera que un filtro de arena, utilizando un flujo de agua ascendente o inverso a través del lecho del filtro.
Tipos de filtros multimedia y sus aplicaciones
Filtro de arena
El uso de arena como medio filtrante principal es adecuado para eliminar partículas más grandes de impurezas, como arena, tierra y sólidos suspendidos.
Filtro de medios de carbón
Utiliza carbón activado como medio filtrante para eliminar eficazmente materia orgánica, cloro y olores para aplicaciones de agua potable y tratamiento de agua.
Filtro de medios cerámicos
El filtro de cerámica es ideal para diversas aplicaciones comerciales o industriales que requieren agua de alta pureza.
Filtro de medios de fibra de vidrio
Utilizando fibra de vidrio duradera y anticorrosiva como medio filtrante principal, es adecuado para una filtración de alta eficiencia y la eliminación de partículas pequeñas.
Filtro de membrana de ultrafiltración
Utiliza membranas microporosas para la filtración, es adecuado para eliminar microorganismos, bacterias y virus, y se utiliza comúnmente en agua potable y tratamiento de agua.
Filtro de lecho mixto de arena y grava
Se trata de filtros de doble medio con dos capas, arena y grava. Estos filtros multimedia pueden filtrar las partículas más grandes del agua, como sedimentos y limo, y pueden usarse comúnmente en plantas de tratamiento de agua potable.
Filtros multimedia de antracita, arena y granate
Este es un filtro multimedia que contiene tres capas. Reduce la sedimentación y la turbidez del agua al eliminar partículas pequeñas y grandes y puede utilizarse en centrales eléctricas.
Filtro multimedia de arena, antracita y carbón activado
Este es un filtro multimedia de tres capas. Se combinan diferentes tipos de medios filtrantes para lograr efectos de filtrado multinivel.
Elimina eficazmente la sedimentación y la materia orgánica del agua. Además, reduce el olor al eliminar el cloro. Se utiliza principalmente en la industria manufacturera.
Medios filtrantes para piscinas
Los medios filtrantes para piscinas actúan como un filtro donde se quedan retenidos todos los elementos sólidos que hay en el agua como insectos, hojas, polvo, cabellos, algas, etc. Este sistema es el más importante para mantener el agua siempre limpia.
Los distintos tipos de medios filtrantes para piscinas se distinguen por su habilidad o capacidad de tolerar el paso de los contaminantes. La configuración del filtro y la naturaleza del medio filtrante determinará la eficacia en la eliminación de partículas.
Dependiendo del sistema de filtración que se tenga, resulta necesario el uso de distintos medios filtrantes. Los principales en la filtración de piscinas son:
- Diatomeas: seres microscópicos fosilizados que operan como agentes filtrantes con una alta capacidad al trabajar como microesponjas, donde se queda la suciedad, permitiendo el paso del agua limpia.
- Zeolita: mayor capacidad filtrante.
- Arena de sílice: es habitual en los filtros de arena, y se encuentra con diferentes granulometrías, menos o más gruesos.
- Vidrio filtrante: es la alternativa a la arena de sílice y también con distintas granulometrías.
Vidrio filtrante activado y bio-resistente AFM®ng: se trata de un medio filtrante fabricado a partir de vidrio reciclado verde y marrón, que ha sido sometido a un triple proceso de activación química y térmica, lo que le proporciona excepcionales características hidrófobas y bio-resistentes.
Gracias a ello, el medio filtrante AFM®ng no se contamina ni hay que sustituirlo nunca, sino que ofrece el mejor rendimiento de filtración, siendo capaz de retener el 95% de partículas de 1 micra, lo que garantiza un agua limpia y saludable y grandes ahorros en agua, energía y mantenimiento.
Diatomeas
Las diatomeas son seres microscópicos fosilizados que operan como agentes filtrantes con una alta capacidad al trabajar como microesponjas, donde se queda la suciedad, permitiendo el paso del agua limpia.
La tierra de diatomeas es un medio filtrante natural de gran pureza con alta capacidad de retención de partículas finas.
Vidrio reciclado para piscinas
El vidrio filtrante se basa en el uso de vidrio reciclado permitiendo una mayor limpieza del agua, menor necesidad de recambios, menor mantenimiento y mayor capacidad filtrante a largo plazo.
El vidrio filtrante activo AFM®ng es un medio filtrante activado para filtros de arena de piscinas con propiedades y rendimiento superiores a las de la arena o cristal convencional.
El vidrio filtrante QP para depuradora de arena de piscinas está disponible en granulometrías de 0,6-1,2 mm / 1,2-2,0 mm / 2,0-5,0 mm.
Fibras de polímero
Fibalon 3D es un medio filtrante para filtros de piscinas y spas compuesto por fibras de polímero de alta tecnología, que sustituye la arena, el vidrio o los filtros de cartucho convencionales.
Fibalon Compact contiene todas las ventajas de este medio filtrante concentradas en una bolsa de 35 g. Está especialmente diseñado para sustituir los filtros de cartucho de piscinas elevadas y también es apto como medio filtrante para spas, cestos de bombas de filtración y robots limpiafondos.
Medios filtrantes para estanques
La mayoría de filtros para estanques van dotados de diversos medios filtrantes. Hay medios filtrantes que realizan principalmente una filtración mecánica reteniendo impurezas mecánicas y otros más apropiados para ser colonizados por bacterias que realizan la filtración biológica.
Es importante que el flujo del agua a través de un filtro para estanque con diversos medios filtrantes sea de forma que el agua atraviese primero el medio filtrante previsto para suciedad gruesa y en último lugar el medio filtrante previsto para la filtración biológica.
Medios filtrantes industriales
En el sector industrial, los medios filtrantes industriales se utilizan para tratar grandes volúmenes de agua en procesos de fabricación, refrigeración o depuración. Permiten optimizar el rendimiento de las instalaciones, ahorrar recursos y cumplir con normativas medioambientales.
Los medios filtrantes para tratamiento de aguas se aplican en plantas potabilizadoras, depuradoras urbanas o sistemas de reutilización. Su misión es eliminar contaminantes físicos y químicos antes de devolver el agua al entorno o reutilizarla en otros procesos.
Los filtros de medios se utilizan ampliamente en diversas industrias, como la del petróleo y el gas, el procesamiento químico, la generación de energía, el tratamiento de aguas municipales y la ingeniería de construcción.
Aplicaciones principales
- Tratamiento de agua potable: en plantas de tratamiento de agua, los medios filtrantes son esenciales para eliminar partículas y sedimentos, proporcionando agua potable segura.
- Industria alimentaria: en la industria alimentaria, se utilizan para garantizar la pureza del agua utilizada en procesos de producción y limpieza.
- Piscinas y spas: los medios filtrantes mantienen la claridad del agua en piscinas y spas, filtrando impurezas y manteniendo un ambiente higiénico.
- Procesos industriales: en diversas aplicaciones industriales, como la fabricación y producción, los medios filtrantes son cruciales para mantener la calidad del agua utilizada.
- Tratamiento de aguas residuales: juegan un papel clave en el tratamiento de aguas residuales, eliminando sólidos antes de la descarga o reutilización.
- Riego agrícola: los filtros de medios se utilizan para reducir los sólidos en suspensión y proteger las instalaciones de riego.
- Acuarios: la zeolita y otros medios se emplean en acuarios grandes cuando es necesario controlar el amonio y otros contaminantes.
Filtros de medios como pretratamiento
Quizás se pregunte por qué necesitamos un filtro de medios si contamos con técnicas de filtración avanzadas como la filtración por membrana de ósmosis inversa.
Las impurezas grandes y los sólidos en suspensión pueden reducir la presión del agua necesaria para una producción eficaz de ósmosis inversa y obstruir los poros de la membrana de ósmosis inversa.
Esta situación puede provocar la obstrucción de la membrana y aumentar los costos de mantenimiento. Como sistema de pretratamiento para sistemas de tratamiento de membrana, este sistema puede filtrar eficazmente partículas grandes y partículas sólidas suspendidas para reducir el desgaste de los accesorios de la membrana y extender su vida útil.
Filtración por membrana
En el caso del método de filtración por membrana, el agua se filtra a través de una pared fina de poros finos (la membrana) que, dependiendo de su naturaleza, puede retener incluso las partículas más pequeñas, como virus o bacterias.
Estos filtros especiales se denominan filtración estéril. La mayoría de los filtros de membrana están fabricados con materiales poliméricos, es decir, plásticos, aunque en algunos ámbitos también se utilizan membranas cerámicas o metálicas.
También distinguimos entre distintos procesos de filtración de membrana, como la microfiltración (MF), la ultrafiltración (UF), la nanofiltración (NF) y la ósmosis inversa (OI).
Los dos primeros procesos pueden describirse como tamices finos mecánicos. Consisten en membranas fabricadas artificialmente con un diámetro de poro definido. Es importante para el funcionamiento de la membrana que los poros se hagan más grandes en la dirección del agua pura.
La nanofiltración y la ósmosis inversa utilizan membranas densas y difusas (transpirables). Existen varias geometrías de membrana, como las membranas de lámina plana, las membranas de fibra hueca, los monocanales, los elementos multicanal, los discos y en forma de bolsa plana.
Las membranas de fibra hueca, que se emplean como filtros terminales, se utilizan principalmente para garantizar la higiene del agua en el sector médico.
Medios filtrantes y desalación
Los medios filtrantes como la arena o el vidrio están diseñados para retener impurezas y partículas sólidas, pero no eliminan la sal del agua.
La desalación requiere tecnologías específicas como la ósmosis inversa o la destilación, que separan las moléculas de sal del agua mediante presión o evaporación.
El principio de la ósmosis inversa se descubrió en la década de 1950 durante la desalinización del agua de mar. Es un proceso que puede generar agua potable casi 100% pura a partir de fuentes como el agua de mar.
En este proceso de tratamiento del agua, el agua se presiona a través de una membrana sintética semipermeable que sólo es permeable en una dirección y únicamente a las moléculas de agua.
De todas formas, en el proceso de desalación del agua, en la fase primaria se utilizan medios filtrantes como el vidrio o la arena de sílice.
Qué contaminantes disueltos no eliminan
Los filtros de medios filtrantes se enfocan principalmente en partículas grandes físicamente no disueltas y no pueden eliminar contaminantes disueltos como sales solubles, minerales, iones de metales pesados y la mayoría de los contaminantes químicos.
Estas sustancias tienen moléculas pequeñas que pueden atravesar directamente la capa del medio filtrante. Para eliminar los contaminantes disueltos, se requieren tecnologías de tratamiento de agua de mayor precisión, como las tecnologías de separación por membranas de ósmosis inversa (OI) o los sistemas de adsorción con carbón activado dirigidos a contaminantes específicos.
Además de los métodos que hemos explicado aquí, existen varios procesos químicos y biológicos para el tratamiento del agua, como la desinfección o la oxidación bioquímica.
Todos los procesos tienen ventajas e inconvenientes. La elección depende de las sustancias específicas presentes en el agua a tratar y de la calidad final deseada.
Cómo elegir un medio filtrante
Analizar la calidad del agua
Lo primero que debe considerar es la calidad del agua de las instalaciones. Identifique los contaminantes y asegúrese de elegir el tipo de filtro multimedia adecuado.
La elección del tipo de filtración específico depende de la calidad del agua cruda y de los requisitos del producto final (agua del grifo, agua de proceso, agua para fines médicos).
Si los contaminantes son grandes, basta con la capa de antracita y grava, mientras que para los contaminantes pequeños, también se requerirá la capa de granate y arena.
Elegir la estructura de capas
Los filtros multimedia se dividen en tres tipos según su capa: filtros simples, filtros duales y filtros multimedia. Los tipos de medios más comunes son arena, grava, antracita y granate.
Un sistema de capas, compuesto por grava, granate y arena en cada una, elimina eficazmente partículas de diferentes tamaños. Esta flexibilidad permite el uso de sistemas de filtración versátiles y personalizados, adaptados a diferentes requisitos de filtración según los estándares de calidad del agua.
Comprobar la clasificación en micras
Un filtro multimedia puede eliminar contaminantes del agua hasta el tamaño de 20 micras, mientras que los que tienen coagulante pueden filtrar 10 micras o incluso menos.
Verifique la clasificación en micrones del filtro multimedia antes de comprarlo para una filtración efectiva. Otra diferencia es el tamaño de los contaminantes que un filtro puede eliminar.
Un filtro regular puede tener una clasificación de 50 micras, mientras que un filtro de media filtrante puede eliminar partículas de hasta 10-15 micras.
Considerar el caudal y la pérdida de carga
La filtración multimedia permite el suministro de agua filtrada de alta calidad a velocidades de flujo mucho más rápidas, en comparación con un filtro de arena convencional.
La baja pérdida de carga de muchos medios filtrantes minimiza la resistencia al paso del agua y optimiza la eficiencia del sistema de filtración.
Verificar el retrolavado
Asegúrese de que los filtros multimedia que compre cuenten con una secuencia de retrolavado funcional, ya que ayuda a revitalizar el medio filtrante y eliminar los contaminantes.
El retrolavado implica el flujo inverso de agua y, a veces, la limpieza con aire para eliminar los contaminantes atrapados en el filtro. El aire puede expandir las capas, mientras que el agua puede barrer los contaminantes atrapados.
Mantenimiento y retrolavado
Los filtros multimedia pueden funcionar durante más tiempo antes de requerir mantenimiento. Al estar compuestos por varias capas, cada una tarda un tiempo en alcanzar su límite de captura de contaminantes.
La frecuencia del retrolavado depende de la turbidez del afluente, las fluctuaciones en la calidad del agua y la carga operativa del sistema. Las fuentes de agua con alta turbidez suelen requerir un retrolavado más frecuente.
Generalmente, se recomienda realizarlo cada 1 o 2 semanas en promedio. La necesidad de retrolavado se puede determinar monitoreando la diferencia de presión (ΔP) entre la entrada y la salida del filtro.
Cuando la diferencia de presión alcanza aproximadamente 10-15 psi, suele indicar que se ha acumulado una cantidad significativa de partículas atrapadas en el medio filtrante, lo que requiere retrolavado para restablecer el rendimiento del sistema.
El carbón activado requiere una atención específica porque sólo tiene una capacidad de absorción finita. Es necesario sustituirlo o regenerarlo una vez agotado.
Ventajas de los filtros multimedia
- Respetuoso con el medio ambiente: los filtros multimedia pueden eliminar eficazmente diversas impurezas dañinas del agua, lo que ayuda a reducir los impactos negativos en el medio ambiente y al mismo tiempo protege los recursos hídricos.
- Elimina eficazmente los contaminantes: los filtros de medios filtrantes están diseñados para eliminar tanto partículas generalmente grandes como pequeñas del agua.
- Prolonga la vida útil del sistema de membrana: reduce el desgaste de los accesorios de la membrana y extiende su vida útil.
- Personalización: los filtros multimedia se pueden personalizar según las capas.
- Mayor tiempo de ejecución: los filtros multimedia pueden funcionar durante más tiempo antes de requerir mantenimiento.
- Mejora la calidad del agua: los filtros multimedia mejoran la pureza del agua y eliminan olores, colores y partículas del agua cruda.
- Amplia aplicabilidad: son adecuados para pretratamiento de sistemas de ósmosis inversa, tratamiento de aguas residuales industriales, riego agrícola, plantas de procesamiento de alimentos y bebidas, sistemas de agua municipales de piscinas, etc.
- Bajo costo de mantenimiento: los filtros multimedia generalmente requieren costos de mantenimiento bajos y relativamente simples, lo que reduce los costos operativos.
Filtro multimedia frente a filtro convencional
En comparación con los filtros regulares o tradicionales, los filtros de medios pueden constar de más de una capa (filtro multimedia) y atrapar diversas partículas en cada capa.
Por lo tanto, un filtro multimedia requiere menos mantenimiento, ya que el límite de captura de contaminantes se alcanza después de un uso prolongado. Un filtro multimedia se considera más versátil y eficiente en la eliminación de partículas que un filtro convencional.
Los filtros multimedia se pueden personalizar con diferentes capas para abordar contaminantes específicos. Un sistema de capas permite que cada material retenga partículas de distinto tamaño y que el lecho filtrante aproveche mejor su capacidad.
Beneficios del uso de medios filtrantes
- Purificación efectiva: garantizan una purificación efectiva, eliminando partículas y contaminantes para obtener agua de alta calidad.
- Protección de equipos: al prevenir la acumulación de sedimentos, protegen equipos y sistemas de tuberías de obstrucciones y daños.
- Agua saludable: en el tratamiento de agua potable, contribuyen a proporcionar agua saludable y segura para el consumo humano.
- Eficiencia en procesos industriales: mejoran la eficiencia en procesos industriales al garantizar la pureza del agua utilizada en diversas aplicaciones.
- Sostenibilidad ambiental: al contribuir a la purificación del agua, promueven prácticas sostenibles y la conservación de recursos hídricos.
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