Procesos de separación por Membranas

Los procesos de separación por membranas permiten eliminar la materia disuelta presente en el agua a tratar.
Estos procesos se pueden clasificar según la fuerza impulsora de la separación. De este modo se tienen procesos donde la separación se realiza gracias a la diferencia de presión entre ambos lados de la membrana (microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración, ósmosis inversa) y procesos en los que la fuerza impulsora es la diferencia de potencial establecida entre dos electrodos (electrodiálisis). Existen otros procesos de membrana además de los ya citados, pero aún no han alcanzado la importancia de éstos.
Ultrafiltración y Microfiltración:
La ultrafiltración y la microfiltración se distinguen únicamente en el tamaño de las moléculas que separan. Así, con la ultrafiltración se pueden separar hasta moléculas de peso molecular del orden de 1.000 Daltons.
La membrana consiste en una capa soporte y una capa activa; esta última es la capa selectiva que realiza la separación, de forma que las moléculas con un tamaño mayor que el de los poros de dicha capa, quedan retenidas. Además del tamaño, también influyen en el rendimiento de separación otros factores como la geometría de las moléculas, la interacción con las membranas, etc.
Existen membranas tanto de materiales orgánicos (poliméricos) como inorgánicos, siendo estas últimas las que presentan una mayor resistencia.
Ejemplos de aplicación de la ultrafiltración son el tratamiento de aguas de lavado de cabinas de pintura por electroforesis y la separación de aceites.
Osmosis Inversa y la Nanofiltración
La ósmosis inversa se basa en aplicar una presión al agua mayor que su presión osmótica, de forma que si se alimenta a esa presión una corriente de agua a una membrana semipermeable, el agua pura fluirá desde la parte más concentrada a la menos concentrada, quedando retenidas las sales por la membrana.
La ósmosis inversa y la nanofiltración permiten llevar a cabo una desmineralización del agua. Las membranas de nanofiltración presentan rechazos muy buenos de sales bivalentes, mientras que si se quiere separar sales monovalentes, habrá que recurrir a la ósmosis inversa.
Los procesos son idénticos, pero en nanofiltración se trabaja generalmente a menor presión, utilizándose cuando no es preciso alcanzar grandes rechazos de sales. Por otro lado, las membranas de ósmosis inversa, a diferencia de las de microfiltración y ultrafiltración, son densas, es decir, no presentan poros, por lo que el flujo a través de la membrana se debe a la difusión; sin embargo, las membranas de nanofiltración presentan características intermedias entre las ósmosis inversa y las de ultrafiltración.
Tanto en la ósmosis inversa como en nanofiltración, los materiales de las membranas son generalmente derivados de acetato de celulosa y poliamidas aromáticas.
Entre las aplicaciones de la ósmosis inversa se tiene la desalación de aguas y la recuperación y revalorización de algunos metales concentrados.
Electrodiálisis
En el proceso de electrodiálisis se somete un líquido rico en iones a un campo eléctrico, de forma que los cationes van hacia el electrodo negativo y los aniones hacia el electrodo positivo.
Si se coloca entre los electrodos un conjunto de membranas selectivas dispuestas alternativamente, se limita la migración de los iones. Con este sistema se consigue desmineralizar el agua; sin embargo, las moléculas no ionizadas y los coloides permanecen en el agua tratada.
Fuente: Aguamarket