Ventajas de los filtros de agua

Destilación

La destilación es probablemente el método más antiguo de purificación del agua. El agua se calienta hasta llegar al punto de ebullición. El vapor de agua se eleva a un condensador donde el agua de refrigera disminuyendo su temperatura, de manera que el vapor se condensa, se recoge y se almacena. La mayoría de los contaminantes se quedan atrás en el recipiente de fase líquida. Sin embargo, los orgánicos con puntos de ebullición inferiores a 100° C no pueden eliminarse de manera eficiente y en realidad pueden llegar a concentrarse en el agua resultante. Otra desventaja es el costo. La destilación requiere grandes cantidades de energía y agua.

Ventajas de los filtros de agua

Intercambio Iónico

En el proceso de intercambio iónico se filtra agua a través granos o perlas, como materiales de forma esférica de resina (resinas de intercambio iónico). Los iones en el agua se intercambian por otros iones fijos a las perlas. Los dos métodos de intercambio iónico más comunes son de reblandecimiento y la desionización.

El ablandamiento se utiliza principalmente como un método de pretratamiento para reducir la dureza del agua antes del proceso de ósmosis inversa. Los suavizantes contenidos en las cuentas intercambian dos iones de sodio por cada ion de calcio o magnesio, suavizando así el agua.

En la desionización las cuentas intercambian iones de hidrógeno por cationes o iones hidroxilo por aniones. Las resinas de intercambio catiónico, hechas de estireno y divinilbenceno contienen grupos de ácido sulfónico, intercambiarán un ion de hidrógeno por cualquier catión que se encuentren (por ejemplo, Na+, Ca++, Al+++). Del mismo modo, las resinas de intercambio aniónico, hechas de estireno contienen grupos de amonio cuaternario, intercambiarán un ion hidroxilo por cualquier anión (por ejemplo, Cl-). El ion hidrógeno a partir del intercambiador de cationes se une con el ion hidroxilo del intercambiador de aniones para formar agua pura.

La desionización puede ser un componente importante de un sistema de purificación total de agua cuando se utiliza en combinación con otros métodos como la filtración, ósmosis inversa y adsorción de carbono. Estos sistemas eliminan eficazmente los iones, pero no eliminan eficazmente la mayoría de los compuestos orgánicos o microorganismos. Los microorganismos pueden adjuntarse a las resinas, proporcionando un medio de cultivo para el crecimiento bacteriano y la rápida generación posterior de pirógenos.

Filtros de carbono

El proceso de adsorción de carbono está controlado por el diámetro de los poros en el filtro de carbón y por la velocidad de difusión de las moléculas orgánicas a través de los poros. La velocidad de adsorción es una función del peso y tamaño molecular de los compuestos orgánicos. Algunos carbones granulares eliminan eficazmente las cloraminas. El carbono también elimina el cloro.

Los filtros de carbono se utilizan por lo general en combinación con otros procesos de tratamiento. Contar con filtros de carbono en tu sistema de purificación de agua es una consideración importante.

Existen diferentes tipos de filtros de carbono y cada uno tiene funciones muy diferentes. Los filtros de profundidad se utilizan por lo general como pre-filtros porque son una manera económica de eliminar el 98% de los sólidos en suspensión y proteger los elementos del ensuciamiento o taponamiento.

Los filtros de superficie suprimen el 99,99% de los sólidos en suspensión y pueden ser utilizados ya sea como pre-filtros o filtros de clarificación. Los micro-filtros de membrana porosa (pantalla) se colocan en el último punto posible del sistema para eliminar los últimos vestigios que quedan de fragmentos de resinas, partículas coloidales y microorganismos. Por ejemplo, los filtros Millipore de 0,22 micras pueden retener todas las bacterias y se utilizan rutinariamente para esterilizar soluciones intravenosas, sueros y antibióticos.

Ultrafiltración

La función de la membrana de ultrafiltración (UF) es de tamiz molecular. Separa las moléculas disueltas en la base haciendo pasar una solución a través de un filtro fino infinitesimalmente.

El filtro ultrafino es una membrana fina y dura permeable selectivamente que conserva la mayoría de macromoléculas por encima de un cierto tamaño incluyendo coloides, microorganismos y pirógenos. Las moléculas más pequeñas, tales como disolventes y contaminantes ionizados, se les permite pasar al filtrado. Por lo tanto, la UF proporciona una fracción retenida rica en moléculas grandes y un filtrado que contiene pocas, si es que hay alguna, de estas moléculas.

Los ultra filtros están disponibles en varios rangos selectivos. En todos los casos, las membranas conservarán la mayoría, pero no necesariamente todas, las moléculas por encima de su tamaño nominal.

Filtro de agua ventajas

Ósmosis Inversa

La ósmosis inversa es el método más económico para la eliminación del 95%-99% de todos los contaminantes. La estructura de poros de las membranas de ósmosis inversa es mucho más apretada que las membranas de UF. La membranas de ósmosis inversa son capaces de rechazar prácticamente todas las partículas, bacterias y materia orgánica > 300 daltons de peso molecular (incluyendo los pirógenos).

La ósmosis natural ocurre cuando las soluciones con dos concentraciones diferentes están separadas por una membrana semi-permeable. La presión osmótica conduce agua a través de la membrana; el agua diluye la solución más concentrada; y el resultado final es un equilibrio.

En los sistemas de purificación de agua, se aplica presión hidráulica a la solución concentrada para contrarrestar la presión osmótica. El agua pura es conducida desde la solución concentrada y se recoge una vez a pasado por la membrana.

Debido a que las membranas de ósmosis inversa son muy restrictivas, con ellas se obtienen velocidades muy lentas de flujo. Se requieren tanques de almacenamiento para producir un volumen adecuado en una cantidad de tiempo razonable.

La OI también implica un proceso de exclusión iónica. Sólo permite pasar los solventes a través de la membrana semi-permeable, mientras que prácticamente todos los iones y moléculas disueltas quedan retenidas (incluyendo sales y azúcares). La membrana semi-permeable elimina las sales (iones) por una acción de fenómenos de carga: cuanto mayor es la carga, mayor es el rechazo.

Por lo tanto, la membrana rechaza casi todos (> 99%) los iones polivalentes fuertemente ionizados, pero sólo el 95% de los iones monovalentes débilmente ionizados como el sodio.

Los diferentes tipos de agua a tratar, pueden requerir diferentes tipos de membranas de ósmosis inversa. Las membranas se fabrican a partir de acetato o de películas finas de materiales compuestos de celulosa de poliamida sobre un sustrato de polisulfona.

La OI es el método más económico y eficiente para la purificación de agua del grifo si el sistema está diseñado adecuadamente para las condiciones del agua a tratar y el uso previsto del agua resultante. La OI es también el pre-tratamiento óptimo para los sistemas de pulido agua de grado reactivo.

Desionización

La captura de resinas de intercambio iónico disuelve los iones en el agua de alimentación en la parte superior de la celda. La corriente eléctrica aplicada a través del módulo extrae estos iones a través de la membrana selectiva de iones y los lleva dirección a los electrodos. Los cationes se extraen a través de la membrana permeable de cationes y se envían al cátodo, y los aniones se extraen a través de la membrana selectiva para aniones y se envían hacia el ánodo. Estos iones, sin embargo, no son capaces de viajar todo el camino hacia sus respectivos electrodos, ya que quedan atraidos por la membrana selectiva de iones adyacentes con carga opuesta. Esto evita otras migraciones de iones, que se ven obligados a concentrarse en el espacio entre las células. Este espacio se conoce como el canal "concentrado", y los iones concentrados en esta zona se eliminan del sistema por el desagüe.

El canal que corre a través del lecho de resina en el centro de la célula se conoce como el canal "diluido". Cuando el agua pasa por este canal, se desionizada progresivamente. En el extremo inferior del canal diluido, donde el agua está libre de iones, se produce la división de H2O en el campo eléctrico. Esto genera H+ y OH- que regenera las resinas de intercambio iónico, eliminando eficazmente la regeneración química.

Tratamiento ultravioleta

Los recientes avances en la tecnología de luz UV han dado lugar a la producción de lámparas especiales que generan entre 185 nm y 254 nm de luz UV. Esta combinación de longitudes de onda son necesarias para la fotooxidación de los compuestos orgánicos. Con estas lámparas especiales, el Carbono Orgánico Total en los niveles de agua de alta pureza se puede reducir a 5 ppb.