Equipos de microfiltración y ultrafiltración

Microfiltración y Ultrafiltración – Similitudes y Diferencias!

La microfiltración (MF) y la ultrafiltración (UF) son procesos mediante los cuales se pasa un líquido contaminado a través de una membrana semipermeable que elimina sólidos demasiado grandes para que quepan en el tamaño de poro de la membrana, produciendo una corriente de líquido purificado. Hasta qué punto la corriente se purifica depende de los contaminantes presentes y del tamaño de poro de la membrana.

La Microfiltración y Ultrafiltración se usan generalmente para pretratar las corrientes de procesos industriales antes de una separación adicional, purificar varios tipos de corrientes para la generación de agua potable, tratar los desechos para cumplir con las regulaciones de efluentes y realizar otros procesos de separación aplicables, como el refinado de petróleo y la concentración de proteínas como el suero. Estas unidades de filtración de membrana vienen en varias configuraciones y materiales.

Es seguro decir que Microfiltación y Ultrafiltración son procesos más parecidos que diferentes, sin embargo, tienen sus diferencias.

Con esto en mente, es posible que se pregunte cuáles son las principales diferencias entre la microfiltración y la ultrafiltración. Este artículo simplificará y comparará / contrastará los dos procesos a continuación:

Microfiltración y Ultrafiltración – Similitudes

Como se indicó en la introducción de este artículo, los sistemas de membrana MF y UF generalmente pueden considerarse más parecidos que diferentes, así que comencemos explorando las similitudes para comprender mejor sus diferencias.

Ambos son procesos de separación que utilizan membranas para la filtración.

La filtración se puede lograr con varios procesos y materiales, incluido el flujo de la corriente a través de arena, arcilla, prensas de filtro, o incluso mediante sedimentación, por nombrar algunos, pero tanto la Microfiltración como la Ultrafiltración utilizan membranas para filtrar sustancias contaminantes.

Las membranas son un material semipermeable que permite que varios tamaños de partículas fluyan a través de ella o que queden atrapadas, y el grado de separación depende en gran medida del tamaño de las partículas.

Las membranas eliminan partículas más finas (generalmente de menos de 2 μm de tamaño) que la filtración de medios (que puede eliminar partículas de 1 a 2 μm de tamaño y mayores).

La filtración por membrana puede eliminar varias partículas, bacterias, virus, material orgánico y ciertos colorantes, mejorando el olor, el sabor, el color, etc., y se utilizan para diversos procesos de separación, purificación y procesos de concentración.

Ambos se usan antes de la Ósmosis Inversa para reducir la suciedad.

La microfiltración y ultrafiltración se consideran un proceso de inicio, en lugar de métodos de tratamiento convencionales, para el pretratamiento de Ósmosis Inversa.

Para las industrias que requieren agua de proceso ultrapura, como la generación de vapor en la industria energética, MF / UF ha sido una parte integral del tratamiento previo del agua de reposición, ya que las tecnologías pueden ayudar a eliminar varios pasos costosos, como la clarificación y la filtración de arena.

Algunas veces es necesario aclarar, como en el caso de algunas aguas de proceso que requieren ablandamiento de cal, pero en general, estos sistemas de filtración de membrana están ayudando a mantener las membranas de ósmosis del proceso, más limpias y más eficientes. También requieren menos adición química (como coagulantes y floculantes) y monitoreo.

Pueden venir en las mismas configuraciones

Tanto MF como UF pueden ensamblarse en un sistema de manera similar. Dependiendo de las necesidades de la instalación, el sistema MF / UF generalmente incluirá algún tipo de :

  • Filtro de cartucho; para atrapar las partículas grandes antes de MF / UF
  • Módulo de membrana; ya sea MF o UF para separar partículas no deseadas
  • Bomba de presión; para ayudar a mantener el líquido fluyendo a través del proceso
  • Suministro de agua; ya sea de una fuente de agua cruda u otra
  • Sistema de limpieza en el lugar (CIP); reducir los depósitos
  • Tanques de retención; para almacenar permeado

Las membranas MF / UF también se pueden construir de manera similar, por separado de la configuración general del sistema. Dependiendo del fabricante y el propósito de la membrana, las configuraciones de membrana MF y UF pueden incluir :

  • Fibra hueca; más adecuadas para corrientes líquidas con bajo contenido de sólidos, estas membranas están construidas con miles de fibras huecas que se parecen a los espaguetis y se pueden mantener limpias de manera eficiente con un lavado a contracorriente y CIP ocasionales.
  • Placa y marco; usa membranas colocadas en la parte superior de estructuras en forma de placa que recogen sólidos en el interior de la placa de soporte. Estos tienen bajas densidades de empaque y pueden ser menos eficientes que otros métodos de filtración, pero generalmente son fáciles de usar y limpiar. Usado típicamente en soluciones difíciles de filtrar. También se encuentran entre las membranas de menor costo pero los sistemas de mayor costo.
  • Enrollado en espiral; Las membranas en espiral se encuentran entre las más utilizadas. Se componen de láminas planas de membrana entre separadores en forma de malla que se enrollan alrededor de un tubo central (este tubo recoge el permeado después de la filtración) y se coloca dentro de una carcasa. Son relativamente compactos y se pueden usar en aplicaciones de alto volumen con bajos niveles de sólidos en suspensión.
  • Tubular; Se colocan varias membranas en forma de tubo dentro de una tubería / carcasa, y a medida que la corriente pasa a través de los tubos, transfiere el permeado al lado de la tubería / carcasa. Estos pueden ser menos permeables con una menor densidad de empaquetamiento y generalmente se usan para corrientes difíciles de tratar, como aquellas con alto TDS, TSS y aceites, grasas y grasas.

Pueden estar hechos de los mismos materiales.

La mayoría de las membranas MF / UF están construidas con polímeros, como polipropileno, acetato de celulosa y polisulfona, pero también pueden construirse de cerámica o acero inoxidable. Se prefieren los polímeros, ya que permiten flexibilidad y tienen propiedades químicas favorables, pero las membranas cerámicas y / o de acero inoxidable se pueden usar para procesos que pueden requerir una mayor durabilidad, como el tratamiento de flujos de procesos con un pH alto, condiciones de temperatura extrema o alta -aplicaciones sólidas.

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Microfiltración y Ultrafiltración – Diferencias

Cuando se trata de comprender la diferencia entre microfiltración y ultrafiltración, y dado que se pueden hacer, configurar, construir y usar de manera similar, es importante comprender que la diferencia principal es simplemente el tamaño de poro (las membranas de microfiltración varían de 0.1 a 10 μm, y las membranas de ultrafiltración varían de 0.1 a 0.01 μm), lo que afecta las partículas que pueden pasar. Esto ayuda a determinar si MF o UF serían una solución adecuada.

Por ejemplo, si se requiere la eliminación de sólidos coloidales pero se necesitan proteínas para continuar, como en el fraccionamiento de la leche, la microfiltración sería una mejor opción. A continuación se muestran los atributos y usos únicos para cada uno:

Microfiltración

En general, la MF, con su membrana de tamaño de poro más grande, permite que el agua, los iones monovalentes y multivalentes y los virus atraviesen su barrera mientras bloquea ciertas bacterias y sólidos en suspensión.

MF puede ser útil en:

  • Refinación de petróleo
  • Tratamiento de agua para potabilidad
  • Tratamiento de aguas residuales
  • Separación de emulsiones de aceite / agua
  • Procesando productos lácteos que requieren mantener proteínas
  • Esterilizar bebidas y productos farmacéuticos sin sacrificar el sabor

La microfiltración también se puede usar para recolectar células del caldo de fermentación y, como se mencionó anteriormente, pretratar el agua para ósmosis inversa.

Ultrafiltración

Por el contrario, la ultrafiltración, con su tamaño de poro más pequeño, bloquea todo lo que la microfiltración puede, además de virus, sílice, proteínas, plásticos, endotoxinas y smog y / o humos. Requiere una presión ligeramente más alta que MF.

UF puede ser útil en:

  • Tratamiento de aguas residuales
  • Separación de emulsiones de aceite / agua
  • Diafiltración en biotecnología farmacéutica
  • Separación de procesos químicos y diafiltración.
  • Proteínas concentradoras
  • Clarificando jugos de frutas
  • Eliminar patógenos de la leche
  • Hacer queso

Nuevamente, también se usa para el pretratamiento de ósmosis inversa para reducir el índice de densidad de limo.

Lectura Obligatoria!!!
El filtro de agua por gravedad es un método de…