Filtros De Sedimentos…Cómo Funcionan?

Filtros De Sedimentos…Cómo Funcionan?

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Prácticamente todos los filtros de sedimentos tipo cartucho siguen el patrón de flujo radial que se muestra en la ilustración.

En un diseño de flujo radial, el agua fluye a través de la pared del filtro hacia el núcleo interno.

Esta disposición proporciona una superficie filtrante que consiste en toda la longitud y circunferencia del cartucho.

filtros de sedimentos

 

El filtro de arriba es un filtro de profundidad. Los filtros de pliegues ofrecen aún más superficie filtrante.

Los filtros de agua tienen muchos propósitos. Algunos están diseñados para eliminar los productos químicos del agua.

Otros eliminan contaminantes metálicos, sólidos disueltos o partículas cargadas.

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Este artículo trata sobre los filtros que eliminan los sólidos suspendidos, conocidos como turbidez, sedimentos o partículas.

En términos generales, los filtros de este tipo son dispositivos de tamizado. Son como redes que capturan y retienen partículas que son demasiado grandes para pasar a través de los agujeros en su superficie.

Existen grandes filtros de retrolavado que realizan esta función. Utilizan lechos filtrantes naturales como arena, granate y antracita para filtrar las partículas no deseadas como la suciedad o el óxido de hierro.

Las versiones más nuevas generalmente se basan en medios filtrantes específicamente diseñados y fabricados con marcas como Filter Ag, ChemSorb o Micro Z para atrapar las partículas.

Cuando las partículas quedan atrapadas en el lecho, el filtro de retrolavado es quien se encarga de lavar las partículas no deseadas y desecharlas a través del desagüe.

Este artículo, sin embargo, trata sobre filtros tipo cartucho en lugar de filtros de retrolavado.

Los cartuchos son en su mayoría artículos desechables. Excepto en casos raros, no se lavan a contracorriente. Se utilizan hasta que se tapan y luego se descartan.

Clasificación y Características de los filtros de sedimentos por eficiencia de rechazo

Ratio Nominal, Absoluto y Beta.

Estas clasificaciones se indican generalmente en micrones. El micrón es una medida estándar de tamaño que utilizan los fabricantes de filtros.

El diámetro de un cabello humano es de aproximadamente 90 micras. Los filtros de sedimentos se utilizan para atrapar partículas mucho más pequeñas.

La mayoría de los filtros de sedimentos reciben calificaciones de sus fabricantes que describen su efectividad en la eliminación de partículas hasta un tamaño especificado.

Los más comunes son“nominal” y “absoluto”.

Nominal significa que el filtro filtrará al menos el 85% de las partículas del tamaño para el que está clasificado.

En otras palabras, se puede esperar que un filtro con una capacidad nominal de 1 micrón extraiga el 85% de las partículas de 1 micrón o más del agua que pasa a través de él.

Absoluto, teóricamente, significa que el filtro rechazará virtualmente todas las partículas del tamaño dado.

La expectativa usual es un rechazo de 3 log o 99.9%. Las clasificaciones absolutas se utilizan normalmente para los filtros más herméticos y para fines en los que la eficiencia es realmente importante.

El problema con estos sistemas, absoluto y nominal, es que realmente no existe un estándar universal que asegure la uniformidad.

Algunos fabricantes de filtros para aplicaciones no críticas, por ejemplo, podrían considerar un rechazo del 70% adecuado para un filtro nominal.

Las definiciones varían de un fabricante a otro, y realmente no hay forma de que el usuario final verifique la alegación.

La proporción beta se utiliza con menos frecuencia. Establece una relación entre las partículas retenidas y las que pasan por el filtro.

Por lo tanto, cuanto más alta sea la relación beta, mejor. Una relación beta de 1000 significaría que el filtro sólo permite el paso de una partícula por cada 1000.

Una relación beta de 100 significa una partícula por cada 100. Por lo tanto, la unidad de 1000 grados es 10 veces más efectiva.

Ten en cuenta, sin embargo, que la relación beta no garantiza que el filtro funcione tan bien en áreas diferentes a las que se probaron.

El filtro que funciona mejor en una aplicación puede no ser efectivo en otra.

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Tipos de filtros de sedimentos

Las tres amplias clases de cartuchos de sedimentos son filtros de superficie, filtros profundos y filtros adsorbentes.

Los filtros de profundidad y de superficie son los más comunes. Lo que es mejor depende de lo que quieres que haga el filtro.

Los filtros de profundidad requieren que el agua que se filtra pase a través de una pared gruesa de material filtrante y el tratamiento se lleva a cabo en toda la profundidad del filtro.

Algunos filtros profundos, de hecho, tienen lo que se llama una estructura de densidad graduada, lo que significa que el filtro se hace más estrecho a medida que el agua pasa a través de su pared.

Los filtros de densidad graduada eliminan partículas de diversos tamaños. El exterior atrapa las partículas grandes y el interior contiene las más pequeñas.

Un filtro de densidad graduado se hace más tenso a medida que el agua progresa hacia el núcleo interno.

Los filtros de profundidad pueden ser del tipo de cuerda enrollada o lo que se llama fundido soplado.

El hilo de la herida es probablemente el más común. Los filtros de profundidad están hechos de una variedad de materiales, incluyendo cerámica, celulosa, polipropileno, fibra acrílica, fibra de vidrio y poliéster.

Los filtros cerámicos son simplemente filtros de profundidad extremadamente herméticos hechos de cerámica. Por lo general, tienen clasificaciones absolutas y son lo suficientemente resistentes como para filtrar los microorganismos.

Los filtros de superficie se fabrican en una lámina delgada de modo que sólo la superficie atrapa las partículas.

Estos son comúnmente llamados filtros de pliegues debido a su estructura plisada en forma de acordeón.

La disposición plisada proporciona al filtro una superficie sorprendentemente mayor que la de los filtros profundos.

Una de sus grandes ventajas es que son lavables y reutilizables, sobre todo en tamaños grandes que en micras pequeñas.

Para comparar:

Los filtros de profundidad tienen más capacidad de retención de suciedad y, por lo general, son más eficaces si se filtra una variedad de tamaños de partículas.

Los filtros de superficie plisada tienen más superficie y, por lo tanto, más capacidad para filtrar partículas de tamaño uniforme.

También es más fácil fabricar filtros de pliegues con un tamaño de micra específico. Como ya he dicho, también se pueden limpiar y reutilizar.

Los filtros de pliegues pueden compensar la falta de profundidad al proporcionar una superficie de filtro mucho mayor.

Los filtros adsorbentes son cada vez más populares. Se pueden hacer en formato plisado o en profundidad.

Algunos de estos filtros están cargados de manera que dependen de un proceso llamado adsorción electrocinética que les permite atraer y retener microorganismos con carga negativa y materia coloidal tan pequeña que fácilmente pasa a través de filtros convencionales.

Los filtros adsorbentes, por lo tanto, pueden fabricarse en un formato de 2 micras de flujo relativamente fácil, pero pueden agarrar y retener materia coloidal mucho más pequeña que 2 micras de tamaño que pasa fácilmente a través de filtros estándar.

Otras cuestiones sobre los filtros de sedimentos

Las preguntas más comunes sobre los filtros de sedimentos incluyen la caída de presión, las tasas de flujo, las presiones diferenciales y el área total del filtro.

Éstas preguntas a menudo no tienen una respuesta específica y el usuario del filtro debe encontrar la solución más adecuada a fuerza de prueba y error.

Para qué sirven los filtro de sedimentos en una carcasa transparente. Simplemente los manómetros miden la presión diferencial para indicar cuándo es necesario cambiar el cartucho.

En general, los caudales de los filtros de sedimentos son más altos que los de los filtros de carbón o de medios de igual tamaño.

Cuanto más ajustado sea el filtro, más lenta será la velocidad de flujo recomendada, lo que también es una generalización con la que puede contar.

Un fabricante, por ejemplo, da los siguientes caudales máximos para sus cartuchos filtrantes plisados de 9.75″ X 2.5″:

1 Micra Absoluta — 3 gpm.

Nominal de 2 micrones — 4 gpm.

Nominal de 5 micrones –7 gpm.

Nominal de 20 micrones — 8 gpm.

50 micrones nominales — 10 gpm.

Los cartuchos de bloque de carbón del mismo tamaño se clasifican generalmente a una velocidad de flujo máxima de 1 gpm, y si se espera una eliminación química seria, la recomendación de flujo sería más lenta.

La presión diferencial mide la diferencia entre la presióndel agua que entra en el filtro y la que sale.

El espacio entre los dos, por supuesto, aumenta a medida que el filtro recoge las partículas del agua.

Un bajo diferencial de presión inicial significa que el filtro ofrece poca resistencia al flujo. Esta es una característica deseable en la mayoría de los filtros residenciales.

La superficie del filtro es un factor importante. Como se hadicho, los filtros de pliegues tienen una superficie mucho mayor que los filtros profundos.

El aumento del área proporciona más capacidad de sujeción y menos resistencia al flujo.

¿Entonces, cuál es el mejor filtro de sedimento?

Para muchos usos con tratamiento residencial, prácticamente cualquier estilo de filtro funciona bien.

Por ejemplo, un sedimento de cuerda de 5 micrones es el filtro tradicional de elección como pre filtro para una equipo de ósmosis inversa doméstico.

Sirve para el propósito, proteger el filtro de carbón que lo sigue o la membrana de osmosis inversa de la entrada de suciedad y escombros.

Sin embargo, puede ser reemplazado por prácticamente cualquier filtro de sedimentos bueno, un filtro de fundido soplado o plisado también funciona.

Podrías reemplazarlo con un filtro de 10 micrones o, si el agua está limpia, con un filtro de 1 micrón y la unidad de osmosis inversa funcionaría bien en la mayoría de las situaciones.

Sin embargo, hay casos en los que los filtros no son intercambiables y, como se ha indicado, a veces es una cuestión de prueba y error descubrir lo que es perfecto para el trabajo que tiene.

A menudo, el cambio de un estilo o de un micrón a otro afecta drásticamente el rendimiento.

Algunos usuarios “juran” por un estilo u otro como lo único que funciona bien en su aplicación.

Conclusión

Los filtros de sedimentos son herramientas esenciales en el tratamiento del agua, pero la elección de uno de ellos a menudo requiere algún tipo de ensayo y error.

La información presentada anteriormente puede ayudarte a tomar una decisión inteligente, pero las realidades de tu situación específica, que casi siempre involucran incógnitas como el tamaño exacto de las partículas y los requisitos de caudal, por lo general hacen que sea necesario experimentar.

El mejor filtro de sedimentos es aquel que limpia el agua con la menor restricción de flujo posible y mayor capacidad de retener partículas.

Cómo funcionan los filtros de sedimentos giratorios

filtro de sedimentos giratorio

 

El filtro de sedimentos giratorio que se muestra arriba puede manejar altas tasas de flujo y agua muy sucia. Su función es eliminar los sedimentos más grandes (como la arena) de la corriente de agua.

La unidad se instala en una línea de agua horizontal con la válvula de bola de mango negro apuntando hacia abajo.

Una manguera se puede fijar fácilmente en la parte inferior de la válvula para facilitar el drenaje.

A medida que el agua llena de sedimentos entra en el filtro, se arremolina rápidamente en la cámara transparente alrededor del núcleo central, que es una pantalla de filtro.

Las partículas más pesadas giran hacia la pared exterior y se caen de la corriente de agua. El agua fluye a través de la rejilla del filtro y sale por el puerto de salida del filtro.

Cuando el sedimento se ha acumulado en el filtro, se puede soplar fácilmente abriendo la válvula de bola.

La presión completa de la línea purgará el filtro del sedimento recolectado y enjuagará la malla.

Las pantallas reemplazables tienen una vida útil muy larga, como los filtros de agua. Las mallas se miden por el número de agujeros por pulgada cuadrada en el material de la malla.

Cuanto mayor sea el número de malla, más apretada será la malla y más pequeñas serán las partículas que atrapará.

Por ejemplo, una malla de 250 atrapa partículas más pequeñas pero es más fácil de obstruir en comparación con una malla de 100.

Las mallas filtrantes son reemplazables en la mayoría de las unidades de este tipo. Las medidas pueden ser expresadas en micras, pero son más usualmente referidas por medio de mallas.

Los tamaños de malla comunes para los filtros de centrifugado con equivalentes de micras son los siguientes

100 mesh equivale a unas 149 micras.

400 mesh es igual a 37 micras.