Microfiltración (MF)

Fuente: http://www.grupo-agua.com/eq_microfiltracion-industrial.php

La microfiltración (MF) es la más antigua de las cuatro tecnologías de membrana actuadas por presión, que también incluyen la ósmosis inversa (OI), nanofiltración (NF) y ultrafiltración (UF). Los primeros microfiltros fueron los del tipo de filtro en profundidad, utilizados principalmente para propósitos de laboratorio e industriales. En la filtración en profundidad, las partículas y microorganismos son atrapados en el interior de la estructura interna del microfiltro. Después de la colmatación total de partículas o de una caída específica de presión, los microfiltros se cambian. A causa de la necesidad de un reemplazo regular de filtros, los microfiltros de filtrado en profundidad han tenido límite de aplicación para tratamiento primario de agua potable, excepto en sistemas a muy pequeña escala o como pretratamiento para OI. En contraste con el concepto de eliminación relativa por filtración profunda, las membranas de MF consiguen la eliminación absoluta de contaminantes de una corriente de alimentación por un proceso de separación basado en la retención de contaminantes sobre una superficie de membrana. Es el más «libre» de los procesos de membrana, ... . A consecuencia de su gran tamaño de poro, se utiliza primariamente para eliminación de partículas y microbios y se puede operar bajo condiciones de presión ultrabajas. Sin embargo, debería notarse que la MF no elimina contaminantes basados estrictamente en el tamaño del poro de membrana en todos los casos. Una capa de torta filtrante, consistente en los materiales presentes en el agua de alimentación, puede formarse sobre la superficie de la membrana y suministrar capacidades adicionales de eliminación.₁

Otros autores utilizan la siguiente clasificación para la filtración por membranas:

Para Condorchem Envitech ₃:

Las membranas de microfiltración tienen un tamaño de poro de 0,1-10 µm, suficiente para retener toda clase de bacterias, turbidez, macromoléculas, coloides, etc. Se utiliza en la esterilización en frío de alimentos líquidos y productos farmacéuticos, reducción de microorganismos del agua, pretratamiento del agua para nanofiltración y ósmosis inversa, etc.

Mediante la ultrafiltración se separan partículas con un tamaño de 0,001-0,1 µm. En estas membranas ya quedan retenidos todos los virus, macroproteínas, antibióticos, etc. Tienen aplicación en la eliminación de sustancias orgánicas nocivas en la industria alimentaria y de bebidas, en la eliminación de trihalometanos del agua, en el tratamiento de aguas residuales y en la industria textil entre otras.

Mediante la nanofiltración se pueden retener partículas con un tamaño de 0,1 nm-0,001 µm, lo que permite separar del agua la mayoría de moléculas, aunque las de peso molecular bajo queden retenidas en la membrana parcialmente. La nanofiltración se utiliza para el ablandamiento del agua, para la eliminación de metales pesados de las aguas residuales, para descontaminación de las aguas residuales, como pretratamiento antes de la ósmosis inversa, para la eliminación de nitratos, para la eliminación del color, etc.

La siguiente tabla nos indican los tamaños aparentes de partículas, microorganismos, moléculas e iones,  para saber en cual tipo de membrana son retenidos:

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En la siguiente imagen pueden observar la aplicación de esta tecnología de membrana en una planta desalinizadora en Colombia, para La Guajira donada por Corea del Sur. ​La planta permitirá el suministro de 150.000 litros de agua potable al día, lo que beneficiará a 7.500 personas de la comunidad de Manaure (Abril de 2016). ₅

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La planta, que tiene un valor de 680 millones de pesos (unos 222.000 dólares), fue recibida por la Unidad Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres (UNGRD). 
La UNGRD invirtió 370 millones de pesos (unos 121.000 dólares) en la instalación de la unidad en la playa de Piedras Blancas en Manaure. La empresa coreana Sseng Co, Ltda. fue la encargada de suministrar la planta por medio de la Agencia de Cooperación Internacional de Corea (Koica).₆

Ventajas y desventajas de la filtración por membranas ₈

En general, la filtración por membranas también ofrece una serie de ventajas y desventajas. En el lado positivo, la filtración por membranas no produce subproductos. Están diseñadas generalmente para ser operadas y monitorizadas remotamente, lo cual ayuda al control de los costos. Por el lado negativo, a pesar de que la microfiltración y la ultrafiltración remueven los patógenos más grandes tales como protozoarios y muchas bacterias, estos tratamientos no son completamente efectivos para remover microorganismos mas pequeños tales como los virus. Membranas de menor tamaño de poros (nanofiltración y ósmosis inversa) son necesarias para remover éstos. Sin embargo, operan a presiones mucho más altas y son más costosas. Adicionalmente, los propios elementos filtrantes de membrana deben ser reemplazados en un intervalo de cinco a siete años, dependiendo de la calidad del agua que se está tratando y los parámetros operacionales.

Fuentes:

1. http://cidta.usal.es/cursos/EDAR/modulos/Edar/unidades/LIBROS/logo/pdf/microfiltracion.pdf
2. http://www.grupo-agua.com/eq_microfiltracion-industrial.php
3. https://condorchem.com/es/microfiltracion-ultrafiltracion-nanofiltracion/
4. Hernández, A. (1990). Microfiltración, ultrafiltración y ósmosis inversa. EDITUM, 142 páginas.
5. http://es.presidencia.gov.co/noticia/160404-Colombia-recibe-planta-desalinizadora-para-La-Guajira-donada-por-Corea-del-Sur
6. https://www.colombia.com/actualidad/nacionales/sdi/134536/la-guajira-colombia-recibe-planta-desalinizadora-donada-por-corea
7. https://laguajirahoy.com/2016/04/con-nueva-planta-donada-por-corea-se-beneficiaran-7-500-personas-en-manaure.html
8. Membrane Filtration as Posttreatment. Journal American Water Works Association. Agosto 2000.