Clasificación y Funcionamiento de Equipos de Separación Sólido-Líquido en Procesos Industriales
Clasificación y Funcionamiento de Equipos de Separación Sólido-Líquido
1. Filtro Prensa
El filtro prensa es un equipo diseñado para la separación de sólidos en suspensión. Su estructura se compone de:
- Marcos huecos y placas: Donde se coloca el medio filtrante.
- Bastidor: Estructura que soporta y acopla todos los elementos mediante un sistema de prensa.
Las placas y marcos poseen perforaciones que configuran los conductos para:
- Entrada de la suspensión.
- Salida del líquido filtrado.
Los sólidos quedan retenidos en el filtro, formando la torta de filtración. Una vez que se ha extraído todo el líquido, se procede al lavado de la torta y, posteriormente, se abre la prensa para descargar los sólidos acumulados.
Este equipo puede operar de forma continua o intermitente.
Ventajas del Filtro Prensa:
- Amplia superficie de filtrado.
- Capacidad para secar y comprimir los sólidos retenidos.
- Alto nivel de filtración alcanzable.
- Tiempo de prensado relativamente corto.
- Operaciones seguras.
Inconvenientes del Filtro Prensa:
- Opera de forma continua o intermitente (dependiendo del diseño).
- Elevados costes operativos y complejidad en su manejo.
2. Filtro de Anillos
Este tipo de filtro utiliza anillos internos como medio de retención. La suspensión se introduce y las partículas sólidas quedan atrapadas en estos anillos, permitiendo que el líquido clarificado salga al exterior.
Proceso de Lavado y Descarga:
Para realizar el lavado, se aplica un flujo a contracorriente y a presión. Posteriormente, se separan las anillas para desprender los sólidos acumulados.
Existen dos tipos principales:
- Manuales.
- Automáticos.
3. Filtros de Membrana
Los filtros de membrana emplean membranas semipermeables que actúan como filtro, permitiendo el paso del agua y reteniendo los sólidos.
Tipos de Membranas:
- Módulos tubulares.
- Membranas espiraladas.
Tipos de Filtración por Membrana:
Microfiltración (MF)
Su operación es similar a la filtración normal y se utiliza para retener sólidos en suspensión, a menudo como etapa de clarificación.
- Retención: Partículas de 10 a 0,05 micras.
- Presión de trabajo: De 0,5 a 3 bar.
- Capacidad: No permite el paso de bacterias, pero sí de virus ultrafinos.
Ultrafiltración (UF)
Este proceso está diseñado para retener moléculas grandes y partículas como los coloides, eliminando virus.
- Retención: Partículas de 0,001 a 0,1 micras.
- Presión de trabajo: Entre 1 y 10 bar.
- Limpieza: Se realiza aumentando burbujas de aire que generan fricción y despegan los sólidos con agua.
Nanofiltración (NF)
Se emplea principalmente para la purificación de agua potable. Utiliza filtración tangencial, con una entrada y dos salidas (rechazo y agua filtrada). Se diferencia de la ósmosis inversa por requerir una presión menor y tener un flujo mayor.
- Retención: Partículas de 0,005 a 0,0005 micras.
- Presión de trabajo: De 5 a 30 bar.
Ósmosis Inversa (OI)
En este proceso, se fuerza el agua a pasar a través de una membrana semipermeable para separar contaminantes. La filtración es tangencial. Posee una entrada de agua a tratar y dos salidas: agua osmotizada y rechazo.
Su objetivo principal es la purificación de agua con alta cantidad de sal.
- Retención: Partículas menores de 0,0001 micras.
- Presión de trabajo: De 10 a 50 bar.
Consideración Final
El pretratamiento del agua es fundamental, ya que su objetivo principal es alargar la vida útil de todas las membranas utilizadas en los procesos de filtración avanzada.