¿Cómo funciona la membrana MBR para lograr el tratamiento del agua?
Principios de filtración MBR
El Biorreactor de Membrana (MBR) es una novedosa tecnología de tratamiento de agua que integra la degradación biológica (mediante lodos activados) con la separación por membranas para lograr una separación sólido-líquido eficiente, reemplazando así los tanques de sedimentación tradicionales. Sus principios de filtración se pueden comprender a partir de los siguientes aspectos.
Estructura de la membrana y mecanismo de separación
Las membranas MBR vienen en dos tipos principales:
● Membranas planas: En forma de placa, adecuadas para aplicaciones a pequeña escala.
● Membranas de fibra hueca: Estructuras huecas y fibrosas con grandes áreas superficiales específicas por unidad de volumen, ampliamente utilizadas en purificadores de agua domésticos.
El proceso de separación se basa en la estructura microporosa de la membrana:
● Las moléculas de agua y los solutos pequeños pasan a través de los poros de la membrana, mientras que las partículas más grandes (por ejemplo, lodos activados, sólidos suspendidos) quedan retenidas.
● El tamaño de poro de las membranas MBR suele ser de alrededor de 0,1 μm (algunas pueden ser más pequeñas), lo que permite la eliminación eficaz de microorganismos e impurezas suspendidas.
Modos de filtración y funcionamiento del sistema
El MBR funciona en dos modos principales:
● Presión de carga hidráulica (HHP): utiliza la diferencia de presión entre el agua de alimentación y los lados del permeado para impulsar la filtración.
● Succión de bomba: utiliza una bomba para extraer agua a través de la membrana, adecuada para sistemas de baja presión.
Durante el funcionamiento, a menudo se utiliza aireación:
La aireación hace que las fibras de la membrana vibren, evitando la incrustación (deposición de lodos en la superficie de la membrana) y garantizando una filtración estable.
Integración con reactores biológicos
El MBR combina la degradación biológica (en el reactor) con la separación por membrana:
En el reactor biológico, los microorganismos descomponen los contaminantes orgánicos. La membrana filtra los microorganismos y los sólidos en suspensión, produciendo un efluente de alta calidad.
En resumen, el MBR aprovecha la capacidad de la membrana microporosa para separar por tamaño, integra el tratamiento biológico con la separación física y utiliza la aireación para mantener el rendimiento de la membrana, logrando en última instancia una purificación eficiente de las aguas residuales.
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