La ultrafiltración y la luz ultravioleta son cosas diferentes. La irradiación, es decir, la purificación del agua con luz ultravioleta, es el efecto de un cierto espectro de luz sobre bacterias y parásitos, en los que se destruyen. Esto debe hacerse en la etapa final de purificación de líquidos. La ultrafiltración o superfiltración es el uso de un filtro con poros muy pequeños, a través del cual ni siquiera los virus pueden pasar. Debería considerar este método con más detalle.
Ultrafiltración: definición y alcance
Todos los requisitos para el tratamiento preliminar del agua se cumplen solo con tecnologías de membranas: nanofiltración, sistemas de ósmosis inversa, filtro UV para agua. En comparación con los métodos antiguos (electrocoagulación, instalación de desinfección ultravioleta del agua potable, cloración), son los más progresivos y cada año aumentan la cantidad de agua potable limpia de alta calidad.
La ultrafiltración es la eliminación de partículas en suspensión mediante filtros de poros ultrafinos. Por ejemplo, el tamaño del virus es de 0,02 micrones y los poros son de 0,01 micrones.
Antes de la limpieza final, el líquido no debe contener sustancias que afecten el índice de turbidez: contaminantes orgánicos e inorgánicos. Por ello, en la etapa inicial del proceso se utilizan unidades de ultrafiltración, que purifican el agua del 99,99% de las sustancias. Esto ahorra filtros posteriores y prolonga la vida útil.
El tamaño de los poros variará según la calidad del fluido original. Si el agua se extrae de fuentes superficiales, se requiere un mejor filtro. Al suministrar agua de pozos subterráneos, se pueden prescindir de filtros con mayor porosidad.
Los filtros UV industriales se utilizan en la producción de vino, productos de coñac y productos alimenticios líquidos: leche, jugos. En las refinerías de petróleo, se instalan para purificar las aguas residuales de los productos derivados del petróleo y los aceites. En las fábricas se utilizan filtros de cassette o en cascada en grandes cantidades para la producción de agua potable.
Principio de operación
La tarea principal del ultrafiltro es desinfectar y aclarar el líquido. Esto sucede cuando el agua atraviesa la membrana. Hay dos formas: presión y no presión. En el primer caso, el líquido pasa a través de la capa de la membrana bajo la presión creada por la bomba, en el segundo, se crea un espacio enrarecido desde el interior y la membrana aspira el agua.
Los módulos de filtro suelen estar dispuestos verticalmente para distribuir el líquido de manera uniforme. Los elementos del sistema están ordenados en la siguiente secuencia:
- Tubería de toma o suministro de agua.
- Bomba reguladora de presión.
- Filtro de membrana.
- Tanque o tubería de agua limpia.
- Tubería para la descarga de desechos y líquidos después de lavar el sistema.
El diafragma a menudo está obstruido, por lo tanto, al depurar el equipo, el especialista establece la presión y la frecuencia óptimas de lavado del sistema. El lavado se lleva a cabo de dos maneras: con un contraflujo de un líquido ya purificado o mediante el drenaje de una tubería de entrada de agua. Los desechos se vierten en un recipiente separado y se eliminan.
Materiales de membrana
El principal material utilizado para la fabricación de una membrana de poros finos es la polisulfona.Esta sustancia es resistente a ácidos, álcalis, alcoholes. La polisulfona de nueva generación soporta temperaturas de hasta 200 grados, da poca contracción y expansión con cambios en las condiciones de temperatura, por lo que se utiliza para la fabricación de piezas que deben mantener su forma en cualquier condición. Las fibras son de estructura hueca, por lo que el material se utiliza para la fabricación de filtros de ósmosis inversa y en sistemas de ultrafiltración. El punto débil de la poliestersulfona son los compuestos de cloro, por lo tanto, los fabricantes distinguen el trabajo con un líquido clorado, calculado en horas, como criterio principal para la vida útil.
La membrana de cerámica se considera más duradera. Puede durar décadas ya que las bacterias no pueden dañarlo. Lo limpian con detergentes comunes: vinagre, refrescos o incluso mostaza en polvo. En mantenimiento, las cerámicas son más económicas, ya que no hay gasto en desinfectar sustancias con las que se tratan el resto de membranas para que no se formen sobre ellas colonias de microorganismos.
Dispositivo de sistema de ultrafiltración de agua
El esquema general del sistema, que incluye el ultrafiltro, contiene un filtro mecánico grueso que retiene arena, limo, sedimentos del fondo y materia orgánica gruesa. Luego, el líquido a presión a través del tubo de entrada va directamente al filtro UV, comienza el proceso de limpieza principal. El agua se filtra a través de la membrana porosa y entra por la salida. Existen sistemas en los que es posible un flujo inverso de permeado (filtrado o agua pura) para lavar las capas de materia orgánica acumulada en la membrana. Este proceso está configurado y funciona automáticamente. Dependiendo del grado de contaminación del líquido de origen, el enjuague se realiza con mayor o menor frecuencia.
Además, el filtrado entra en el sistema de ósmosis inversa y se somete a un tratamiento posterior adicional. Por lo general, no se requieren lámparas UV para el tratamiento del agua, ya que en esta etapa se eliminan del líquido todas las bacterias y virus peligrosos.
Ventajas y desventajas del método.
El método de ultrafiltración permite:
- mantener la calidad del agua potable en un nivel alto, evitando fluctuaciones en la dirección del deterioro de los indicadores;
- reducir el costo del agua para la población debido a un sencillo mecanismo de limpieza;
- reducir el nivel de compuestos peligrosos que se forman cuando se usa cloro;
- instale instalaciones de pequeño tamaño en un apartamento o aplique grandes sistemas para edificios de gran altura o áreas separadas de la ciudad;
- seleccione la instalación de acuerdo con la presión en la tubería;
- ahorra energía.
El agua filtrada contiene todas las sales útiles, por lo que no se requiere mineralización. No hay metales pesados en el líquido purificado.
La desventaja más significativa es la incapacidad del filtro para retener compuestos inorgánicos disueltos: sodio, calcio. Los fluidos industriales también pueden contener otras sustancias peligrosas, cuyas moléculas no superan el diámetro de poro de la membrana. Es imposible ablandar el agua con este método, por lo que se utilizan otros filtros.
Es preferible el uso de un filtro UV para agua no clorada, ya que el cloro daña las fibras e inutiliza el material. Para neutralizar el cloro, se utilizan otros métodos de limpieza, por ejemplo, el método de intercambio iónico.
Criterios de elección
A la venta puede encontrar modelos compactos domésticos y modelos más grandes, destinados a empresas, edificios de gran altura.
Para elegir el ultrafiltro adecuado, debe considerar:
- la necesidad de agua potable de la familia - cuántos litros diarios se consumen - el costo dependerá de este indicador;
- qué material se utiliza en la fabricación de la membrana: la vida útil y la capacidad de autocuración del mecanismo de limpieza dependen de esto;
- cuánto puede soportar el producto el agua caliente;
- presión en el suministro de agua de la ciudad;
- tamaño de los poros, que determinará qué tan bien se purifica el agua.
Dado que los filtros de este tipo no son baratos, es importante tener en cuenta todos los indicadores para no pagar de más. Quizás la calidad del agua en el sistema de la ciudad permite que se use para bañarse y lavarse, así como para lavar platos, pero para el consumo en el interior, se debe instalar un filtro adicional. En este caso, la opción más pequeña es adecuada, que se instala en un apartamento u oficina.
Instalación y conexión
Si el filtro se instala solo para la producción de agua potable, es necesario comprar un grifo adicional, que se instalará junto al principal. A veces, los propietarios quieren tener un suministro, por lo que se monta un tanque hidráulico entre el grifo y el filtro, en el que entra el filtrado.
Precio unitario del filtro
El costo de los ultrafiltros de varias capacidades se puede considerar en el ejemplo de productos que se fabrican sobre la base de la Universidad Rusa de Tecnología Química D.P. Mendeleev. La opción de apartamento cuesta alrededor de 19 mil rublos y está adaptada a los sistemas de suministro de agua urbanos. Instalaciones más eficientes para edificios de apartamentos, cabañas privadas cuestan de 23 a 47 mil rublos. Los filtros industriales son los más productivos, su costo es de aproximadamente 80 mil rublos.
Para las grandes empresas especializadas en la purificación de líquidos, se compran varios filtros, que se combinan en casetes. Para el seguro, se deben usar bloques de repuesto en caso de que los filtros en funcionamiento estén en reparación o mantenimiento programado.
