Sistemas de Ósmosis Inversa vs Nanofiltración

La filtración por membrana es la separación o eliminación de partículas y partículas coloidales de un líquido. El proceso se facilita a través de una barrera física (membrana semipermeable) que restringe el paso de partículas por sus poros finamente dimensionados.

El agua que ingresa al módulo de membrana se llama "Flujo de alimentación".

El líquido que pasa a través de la membrana semipermeable se llama "Permeado o flujo de producto".

El líquido que contiene las partículas retenidas en el otro extremo de la membrana se llama "Retenido/Concentrado/Rechazo/Desecho".

Los tipos de procesos de filtración de membrana que se usan más comúnmente en la actualidad se basan en la diferencia de presión entre los dos lados de la membrana. Éstos incluyen:

1. Microfiltración (MF)
2. Ultrafiltración (UF)
3. Nanofiltración (NF)
4. Osmosis inversa (RO)

[custom-specifications]

La ósmosis inversa frente a la nanofiltración es un tema muy debatido en la industria del tratamiento de agua. Los partidarios de ambas tecnologías de filtración por membrana han seguido destacando las ventajas de cada sistema de purificación de agua que los convierte en los mejores de los dos. Los sistemas RO y NF comparten similitudes en términos de apariencia y características. Sin embargo, los sistemas de nanofiltración utilizan tecnología más nueva e incorporan características adicionales que les permiten hacer ciertas cosas que los sistemas de RO no pueden realizar de manera tan eficiente.

Por ejemplo, se descubrió que los sistemas de ósmosis inversa filtran nutrientes preciosos que son beneficiosos para el consumo humano. Los sistemas de nanofiltración se diseñaron para garantizar que esto no suceda, incluido ser mucho más capaz que la ósmosis inversa de eliminar iones bivalentes que crean dureza en el agua. La ósmosis inversa se ha utilizado durante más tiempo que la NF y sigue siendo la opción más preferida en aplicaciones que requieren la eliminación de las moléculas de soluto más pequeñas, como la sal y varios minerales monovalentes.

[/custom-specifications]

[custom-features]

4) Aplicaciones industriales:

Con el desarrollo de membranas de película delgada y compuestas, el uso de la tecnología de ósmosis inversa se expandió del proceso de desalinización tradicional a una amplia gama de múltiples aplicaciones de tratamiento de aguas residuales. La aplicación para los sistemas de RO incluye el tratamiento de aguas residuales con contenido orgánico, aguas residuales de galvanoplastia, acabado de metales, pulpa y papel, minería y petroquímica, textil, industrias de procesamiento de alimentos, aguas residuales radiactivas, aguas residuales municipales y aguas subterráneas contaminadas, especialmente para la eliminación de N-nitrosodimetilamina (NDMA) y otros precursores de subproductos desinfectantes orgánicos (DBP).

La nanofiltración ha llamado la atención de muchos con el propósito de ablandar el agua y eliminar varios contaminantes del agua potable. NF puede reducir o eliminar TDS, dureza, color, productos químicos agrícolas, materiales fúlvicos de alto peso molecular (que pueden formar trihalometanos cuando se cloran). NF también se utiliza para eliminar tanto los orgánicos como los inorgánicos de diferentes aguas residuales. NF es un sistema eficiente de tratamiento de agua para efluentes secundarios o terciarios con fines de reutilización potable industrial, agrícola o indirecta.

Conclusión:

La separación de membrana puede hablar claramente por sí misma en comparación con otras soluciones de tratamiento de agua. Aunque el proceso conceptual de nanofiltración y ósmosis inversa puede ser similar, cada uno tiene factores y usos distintivos que los hacen únicos. La nanofiltración requiere menos energía y produce flujos más altos a bajas presiones; funciona mejor para aplicaciones que no requieren una corriente de alimentación completamente libre de sólidos disueltos. La ósmosis inversa, por otro lado, es la solución para el agua purificada absoluta, aunque requiere más energía para producir.

[/custom-features]

[custom-usage]

Los diversos procesos de filtración por membrana se pueden clasificar y comparar en las siguientes categorías:

1. Fuerza motriz
2. Mecanismo de eliminación
3. Principio de funcionamiento
4. Aplicaciones industriales

Aquí, nos centraremos en la ósmosis inversa (RO) y la nanofiltración (NF); que son dos de los tipos de filtración de membrana más utilizados. Ahora analizaremos detenidamente los dos sistemas (NF y RO), según las categorías enumeradas anteriormente.

1) Fuerza motriz:

Los sistemas de nanofiltración y de ósmosis inversa se llevan a cabo sobre la base de la presión hidráulica para lograr la separación deseada, es decir, la transferencia de partículas a través de la membrana semipermeable.

2) Mecanismo de eliminación:

A diferencia de la microfiltración (MF) y la ultrafiltración (UF), en las que el proceso de separación depende solo de la exclusión por tamaño (tamizado); NF y RO no solo proporcionan separación en función del tamaño, sino que también proporcionan la adsorción de especies iónicas de la capa de agua adsorbida en la superficie de la membrana.

3) Principio de funcionamiento:

La ósmosis inversa es un proceso de filtración mediante la aplicación de presión sobre el agua para pasar a través de una membrana y eliminar partículas y sólidos disueltos. El agua se ve obligada a fluir del lado concentrado al diluido, y los solutos son retenidos por el proceso de filtración.

La nanofiltración, frecuentemente descrita como una versión más flexible de RO, usa menos membranas finas en comparación con un sistema de RO. Esto se muestra cuando la presión de alimentación requerida se convierte en casi la mitad de lo necesario en un sistema de RO.

Hay una superposición considerable en el tamaño de las partículas eliminadas por NF y RO. Típicamente, los sistemas de nanofiltración pueden rechazar partículas tan pequeñas como 0.001 μm, mientras que los sistemas de ósmosis inversa pueden rechazar partículas de hasta 0.0001 μm.