Ultrafiltración
¿Qué es?
La ultrafiltración (UF) es un proceso de purificación por presión hidrostática en el que el agua se fuerza a través de una membrana semipermeable, que permite la separación mecánica de sólidos suspendidos o disueltos. Elimina del 95% al 98% de los sólidos disueltos en el agua cruda, lo que asegura un agua saludable adecuada para el consumo humano.
La ultrafiltración es un proceso de separación basado en una membrana porosa con aberturas de entre 0.01 y 0.1 micras.
Las membranas de ultrafiltración son más cerradas en comparación a la microfiltración, pero más abiertas que la nanofiltración y ósmosis inversa. Las membranas trabajan con baja presión, lo que resulta en menores costos de operación. Además, son muy eficaces como tratamiento previo a la ósmosis inversa, y a su vez cuentan con un sistema de retro lavado, lo que les proporciona un mayor tiempo de vida.

¿Cómo funciona?
Los sistemas de ultrafiltración (UF) tienen diversas filtraciones de membrana donde la presión hidrostática empuja los disolventes contra una membrana muy fina. Bloqueando partículas en suspensión y sólidos que son grandes mientras que el agua y los solutos con un peso molecular más bajo se permiten que fluyan a través de la membrana.
La industria y la investigación emplean este proceso de separación para purificar y concentrar soluciones macromoleculares (103 – 106 Daltons), que usualmente son soluciones de proteínas. La ultrafiltración es similar a la micro filtración, la nano filtración o la separación de gases, excepto que difiere en los tamaños de moléculas que bloquea.
Para cumplir con los criterios de descarga crítica, los sistemas de ultrafiltración eliminan la necesidad de clarificadores y filtros de medios. Los sistemas de ultrafiltración eficaces utilizan membranas que se pueden sumergir, volver a lavarse y limpiar con aire. Las membranas UF / MF en espiral ofrecen un excelente rendimiento para la clarificación del agua de proceso y de las aguas residuales.
Características
Las principales características de la Ultrafiltración (UF) son:
- Las membranas de ultrafiltración tienen un tamaño de poro que permite separar tamaños de partículas de distinta naturaleza (sólidos en suspensión, partículas finas, coloides, algas y microorganismos como bacterias) dentro del rango 0,04 y 0,1 μm.
- Las membranas son generalmente membranas porosas y se clasifican por el peso de corte molecular, que equivale al peso molecular de la molécula más pequeña que pueden retener sus poros al 90%, y que oscila entre 1.000 y 500.000, es decir, moléculas y macromoléculas.
- Tiene una alta productividad.
- Las diferencias de presión requeridas son bastante bajas, ya que apenas existen diferencias osmóticas.
Aplicaciones
La Ultrafiltración (UF) se utiliza fundamentalmente como pretratamiento para aguas superficiales, agua de mar, aguas subterráneas, efluentes tratados biológicamente y como pretratamiento del agua para su posterior tratamiento con sistemas de desmineralización de membrana, tales como nanofiltración u ósmosis inversa.
La ultrafiltración tiene un amplio campo de aplicación, funcionando como pretratamiento y en procesos donde es necesaria el agua de excelente calidad. También es parte fundamental en las separaciones de emulsiones de grado alimenticio, específicamente en los procesos de leche, sueros, quesos, etc.
Clasificación de las membranas de separación, de acuerdo a la abertura de sus poros
- Microfiltración: 0.1 a 1 micras (μm)
- Ultrafiltración: 0.01 a 0.1 μm
- Nanofiltración: 0.001 a 0.01 μm
- Ósmosis inversa (hiperfiltración): 0.0001 a 0.001 μm