Los procesos de membrana en tratamiento de aguas residuales se han consolidado como una solución avanzada y eficiente dentro del tratamiento de aguas, gracias a su capacidad para eliminar contaminantes y facilitar la reutilización del agua. Estas tecnologías se basan en el uso de membranas semipermeables que permiten la separación selectiva de partículas, bacterias, sales y compuestos orgánicos.
En este artículo, explicamos qué son los procesos de membrana, sus tipos, ventajas e inconvenientes, y por qué son clave para una gestión hídrica sostenible y alineada con la economía circular.
¿Qué es un proceso de membrana?
Las membranas son barreras físicas semipermeables que separan dos fases. De esta manera, se impide el contacto y se restringe el movimiento de las moléculas a través de ella de forma selectiva. Como consecuencia, esto permite separar las sustancias contaminantes del agua, generando un efluente depurado.
Características de la separación con membranas en tratamiento de aguas residuales
Las principales características de los procesos de membrana en el tratamiento de aguas residuales son las siguientes:
- Permiten la separación de contaminantes que se encuentran disueltos o dispersos en forma coloidal.
- Eliminan contaminantes que se encuentran a baja concentración.
- Requieren de unos procesos sencillos y diseños compactos que ocupan poco espacio.
- Las operaciones se llevan a cabo a temperatura ambiente.
- Ofrecen la posibilidad de combinarse con otros tratamientos complementarios.
Como inconvenientes o puntos a tener en cuenta, cabe destacar que los procesos de membrana en aguas residuales:
- No eliminan realmente el contaminante, sino que lo concentran en otra fase. Por ello, puede llegar a darse el caso de incompatibilidades entre el contaminante y la membrana.
- Deben tenerse en cuenta algunos aspectos derivados del ensuciamiento de la membrana como la necesidad de otras sustancias para llevar a cabo la limpieza, los ajustes de pH o los ciclos de parada para la limpieza del equipo.
Procesos de membrana en el tratamiento de aguas residuales: tipos y ventajas
Las membranas para aguas residuales se pueden clasificar en varios tipos:
- Membranas orgánicas
Las membranas orgánicas se utilizan para aguas con una baja contaminación, ya que los materiales a partir de los que están fabricadas no permiten agentes contaminantes en elevadas concentraciones, ni valores de pH o temperaturas extremas.
- Membranas inorgánicas
Las membranas inorgánicas son las más indicadas para el tratamiento de efluentes de mayor complejidad.
- Membranas densas
Son estructuras sin poros en las que las sustancias pasan a través de la membrana a partir de un modelo en el que los componentes de la solución se disuelven en la membrana y luego se pueden difundir a través de la misma.
- Membranas microporosas
Son estructuras porosas con una estrecha distribución de tamaño de poros. Los procesos de depuración de aguas que utilizan estas membranas, se basan en impedir el paso a través de la membrana, por exclusión de todos esos contaminantes de un tamaño más grande que el mayor diámetro de poro de la membrana.
- Membranas cargadas eléctricamente
Pueden ser porosas o densas, con restos aniónicos o catiónicos fijos en la estructura de la membrana. En este tipo de membranas, que pueden ser densas o porosas, la separación se produce por la carga de la membrana. En el momento de la selección se eliminan todos aquellos que tengan la misma carga que la membrana.
El uso de las membranas tiene numerosas ventajas. Por una parte, la fabricación de membranas que tienen una alta capacidad para suministrar un permeado de altos flujos. Por otro lado, la fabricación de dispositivos compactos, con una gran facilidad de intercambio en los que se puede disponer de grandes superficies de membrana.
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