Microfiltración

La microfiltración es un tipo de proceso físico de filtración en el que un fluido contaminado pasa a través de una membrana especial del tamaño de un poro (elemento de filtro de cartucho) para separar los microorganismos y las partículas suspendidas del líquido del proceso.
Los sistemas de filtración de cartucho ofrecen los beneficios de la filtración sin las cargas de los productos químicos coagulantes y los tanques de sedimentación asociados con las plantas de filtración convencionales. La desventaja, por supuesto, es que los elementos de filtro de cartucho requieren un reemplazo periódico y, por esta razón, son más apropiados para situaciones de flujo relativamente bajo. Los elementos de filtro de cartuchos se fabrican con varios materiales, incluidos algodón, nailon, poliéster o polipropileno (similar al "fieltro"), nailon, carbono y fibras de vidrio. Los niveles de filtración van desde 100 micras hasta 0,5 micras. El caudal máximo generalmente depende de los tipos de filtros y las clasificaciones de micras seleccionadas.
Se pueden acomodar caudales más altos colocando varias series de filtros en paralelo. Un arreglo común para una serie de filtros de cartucho es colocarlos en orden decreciente de tamaño de micras.

Ultrafiltración

La ultrafiltración es un proceso de separación por membrana impulsado por baja presión que separa la materia particulada de los componentes solubles en el fluido portador (como el agua) a presiones transmembrana de, típicamente, 0,5 a 5 bares. Las membranas de UF suelen tener tamaños de poro en el rango de 0,01 a 0,10 µm y tienen una alta capacidad de eliminación de bacterias y la mayoría de los virus, coloides y sedimentos. Cuanto menor sea el tamaño de poro nominal, mayor será la capacidad de eliminación.
Las membranas de UF se pueden fabricar esencialmente en una de dos formas: tubular o de lámina plana. Las membranas de estos diseños normalmente se producen sobre un material de sustrato poroso. La única unidad operativa en la que se diseñan las membranas para su uso se denomina módulo. Esta unidad operativa consta de membranas, estructuras de soporte de presión, entrada de alimentación, puertos de salida de concentrado y puntos de extracción de permeado.
La operación de la membrana UF se puede realizar en dos modos de servicio diferentes, es decir, flujo sin salida y flujo cruzado. El modo de operación de flujo sin salida es similar al de un filtro de cartucho donde solo hay un flujo de alimentación y un flujo de filtrado.

Nanofiltración

La nanofiltración es un proceso de membrana impulsado por presión que se encuentra entre la ultrafiltración y la ósmosis inversa en términos de su capacidad para rechazar especies moleculares o iónicas. Las membranas de nanofiltración pueden tener un espacio libre más grande, poros pequeños o nanohuecos disponibles para el transporte. El tamaño de estos nanohuecos forma una transición entre membranas microporosas y densas que pueden estar en el rango de 0,5 a 1 nm. Normalmente se considera que las membranas de nanofiltración pueden presentar un corte nominal entre 1.000 y 200 Da. Las características específicas de las membranas de nanofiltración son principalmente la combinación de rechazos muy altos para iones multivalentes (>99%) con rechazos bajos a moderados para iones monovalentes (< aproximadamente=70%) y alto rechazo (>90%) de compuestos orgánicos con peso molecular por encima del peso molecular de la membrana. El mecanismo del transporte de masa depende en gran medida de la estructura de la membrana, de las interacciones entre la membrana y las moléculas transportadas. Tres parámetros son cruciales para el funcionamiento de una unidad de nanofiltración: permeabilidad del solvente o flujo a través de la membrana, rechazo de solutos y rendimiento o recuperación.