Filtros industriales

En la industria, la calidad del agua es cada vez más importante, por los estándares internacionales para producir productos con un mayor grado de pureza, y por el hecho de que las fuentes de suministro sufren contaminación por el aumento de la población y la regulación de los residuos es más lenta que el nivel de crecimiento, especialmente en los países latinoamericanos.

Los filtros de agua industrial se utilizan para erradicar las impurezas del agua en aplicaciones industriales. Los poros en estos filtros son lo suficientemente pequeños para permitir que el agua se filtre, pero no los sólidos en suspensión que la contaminan. Hay una variedad de filtros de agua industriales que se construyen para diferentes usos y se pueden usar para diferentes aplicaciones.

¿Cuáles son estos filtros y cuáles necesitas? Sigue leyendo para conocer a detalle los distintos sistemas y reconocer el ideal para tu industria.


Tipos de filtros

Filtros multimedia

Los filtros de profundidad o multimedia son los más comunes para la filtración de agua industrial porque tienen una mayor capacidad para retener la suciedad sin tener caídas de presión y colapsar los sistemas alternos.

Cuando el fluido presurizado pasa a través del medio, retienen los contaminantes ya sea a través de fuerzas moleculares atractivas o por colisión directa. Diferentes aplicaciones industriales tienen requisitos especiales para un cierto número y tipo de filtros.

La elección de los materiales utilizados en un filtro multimedia dependerá del tipo de contaminantes a eliminar. Por lo general, los medios filtrantes se colocan en capas para filtrar diferentes tamaños de sólidos y crear una caída de presión. En la etapa inicial, los granos son más grandes para retener los sedimentos más grandes. Luego, en la fase intermedia, se reduce el tamaño del medio filtrante para retener partículas más pequeñas y la última capa es un medio de grava que soporta el medio filtrante y distribuye el agua para que salga por las boquillas. El agua limpia o producto sale del sistema a través del distribuidor, que retiene el medio filtrante y evita que salga con el flujo de agua.

Un paso importante en los filtros multimedia es la limpieza del lecho, esta se realiza con un “Backwash” y consiste en invertir el flujo para expandir el lecho filtrante y expulsar los sedimentos retenidos durante los procesos de servicio. Esto requiere un caudal de agua hasta 3 veces mayor al que necesitas cuando está funcionando, en ocasiones es necesario un equipo de bombeo adicional para este paso.





Filtros de cartucho o bolsa

Los filtros de cartucho o bolsa permiten utilizar una filtración más fina (1 o 5 micras) que un filtro multimedia (15 a 25 micras). 

La filtración por bolsa es justo lo que parece, mientras que el agua se canaliza a través de una bolsa con una parte superior sellada, lo que obliga a la bolsa a llenarse generalmente de abajo hacia arriba. La filtración de cartucho es una actualización de la bolsa en la que es posible obtener más área de superficie en un filtro más pequeño debido a la disposición del propio filtro. En los filtros de este tipo, el agua generalmente fluye de afuera hacia adentro.

El medio filtrante del que está compuesto un cartucho es uno de los más económicos y pueden lograr una eficiencia de filtración considerablemente alta. El cuerpo del cartucho está hecho de fibras de polietileno prensadas o como un tejido. El medio retiene impurezas y libera agua limpia a su salida.

El uso de los filtros de bolsa es similar al de los de cartucho, aunque podría tener un poco mejor caudal de agua, y si añadimos presión se pueden obtener buenos resultados. Los filtros tienen un material fibroso, que permite el paso del agua reteniendo sólidos y partículas en suspensión.

Tanto los filtros de cartucho como los de bolsa, son económicos en comparación con otros métodos, adecuados para muchas aplicaciones y pueden adaptarse bien a ciertos procesos. Sin embargo, es necesario reemplazarlos constantemente y cuidar las diferencias de presión.


Filtros de disco

La filtración por discos es uno de los sistemas de filtración de agua más simples disponibles. Realiza su función mediante el uso de un disco fabricado con poros de tamaño específico destinados a capturar las partículas presentes en el agua industrial. Un filtro de disco descansa dentro de la unidad central de un sistema de filtración de agua; a medida que toda el agua pasa a través de él, la estructura de poros cuidadosamente diseñada atrapa las partículas y permite que pase el resto del agua.

Los filtros de disco permiten grandes volúmenes de agua sin necesidad de hacer un cambio constante de cartuchos, ya que utilizan cartuchos formados por discos de plástico, que no sufren un desgaste acelerado.

Esto no descarta que estos filtros de disco se ensucien con bastante rapidez. Por esta razón, la mayoría de los sistemas están construidos con una función de retrolavado; ocasionalmente, el agua será empujada hacia atrás a través de los discos en sentido inverso. Esto desaloja todas las partículas capturadas y las drena en un canal de rechazo, limpiando los discos y preparándolos para su uso posterior. Estos filtros tienden a necesitar más mantenimiento que otros filtros y deben evaluarse seriamente para la aplicación adecuada.

Ocupan un espacio más pequeño en comparación a los multimedia, ajustándose a lugares más reducidos. Son sistemas modulares que pueden crecer en necesidad de un mayor caudal, añadiendo más filtros.


Purificadores UV

Es uno de los métodos más eficaces para desinfectar aguas contaminadas por microorganismos. Los rayos ultravioleta destruyen el ADN de los microorganismos, matando hasta el 99,99% cuando se exponen a la luz ultravioleta.

Este método es vital para el agua potable. Es rápido, requiere poca energía, fácil de operar, es económico, respetuoso con el medio ambiente y no utiliza productos químicos tóxicos y, por lo tanto, no deja residuos en el agua.

Sin embargo, solo puede matar microorganismos y no elimina ningún otro tipo de impurezas. Además, el agua debe ser pretratada y clara, ya que cualquier partícula sólida puede bloquear los rayos UV.

Ósmosis inversa

Este sistema de purificación utiliza una membrana semipermeable que sólo permite el paso de moléculas de agua. Mediante un equipo de bombeo, a una determinada presión se empuja el agua contaminada a través de la membrana, de manera que se obtenga agua pura del otro lado. Al hacerlo, el agua se mueve de un área de alta concentración a otra de baja concentración, de ahí el nombre de ósmosis inversa.

Este sistema utiliza filtración a nivel molecular y es perfecto para la desmineralización o desalinización de agua salobre o de mar.

También puede eliminar todo tipo de impurezas, incluidos microorganismos, iones, sales, minerales, metales pesados ​​y moléculas orgánicas.

Sin embargo, el proceso es lento y requiere una autolimpieza constante, por lo que puede rechazar hasta el 60% de lo que produce. Esto último, que podría verse como un desecho, puede revertirse con el uso de esta agua, porque es agua de muy buena calidad que ya ha pasado por un pretratamiento antes de entrar en la ósmosis.

Filtros de adsorción (carbón activado)

La adsorción física es la principal forma en que el carbón activado (CA) filtra una sustancia determinada. A medida que el líquido o el aire entran en contacto con el CA, las fuerzas intermoleculares atraen moléculas hacia los millones de poros y bolsillos en la superficie del CA.

Más allá de la adsorción física, el CA también facilita las reacciones químicas. Un ejemplo común son las moléculas de cloro; cuando el cloro entra en contacto con el carbón activado, ambas moléculas reaccionan para formar iones de cloruro, eliminando efectivamente el cloro del agua.

Cuando el agua fluye a través del filtro, los productos químicos se adhieren al carbón, lo que da como resultado una producción de agua más pura. La eficacia depende del caudal y la temperatura del agua.

Pueden eliminar impurezas químicas como cloro, pesticidas, hierro, detergentes y sulfuro de hidrógeno. También mejoran la calidad del agua, ya que elimina el mal olor y sabor. Los filtros deben reemplazarse después de que se obstruyan con impurezas.


Factores a tener en cuenta para elegir un sistema industrial

Los diferentes filtros tienen ventajas y limitaciones. Debe tener en cuenta todos los factores para lograr el nivel de filtración requerido. Los siguientes factores serán cruciales para el rendimiento de sus filtros:

Nivel de contaminación:

Debes evaluar el uso de un pretratamiento de sedimentación si el agua cruda tiene grandes cantidades de impurezas sólidas. Además, deberás realizar una limpieza frecuente y reemplazar el filtro si el agua está muy contaminada.

Volumen de filtración:

El cálculo de los volúmenes de tratamiento depende de la finalidad de uso del agua de producto. Disposición de fuentes de suministro, diámetros de tubería y necesidades de bombeo.

Las aplicaciones que requieren filtración continua pueden sobrecargar los sistemas y requerir un trabajo continuo. En estos casos se pueden utilizar filtros dúplex para permitir el mantenimiento de los filtros sin detener el proceso de tratamiento.

En caso de que el tratamiento pueda operar en lotes, puedes usar filtros simples y programar el tiempo de parada para el mantenimiento.

Estándares de calidad para la filtración necesaria:

La calidad del agua deseada después del proceso de filtración también determinará los tipos de filtros que se necesitan para su operación. Si estás filtrando agua para consumo humano, entonces tus filtros deben ser capaces de eliminar compuestos nocivos para el ser humano, como el nivel de bacterias coliformes, metales pesados ​​y cualquier otro producto peligroso.

Condiciones de operación y requerimientos de su proceso:

Cada filtro tiene una presión, temperatura y caudal óptimos y máximos de funcionamiento. Un diseño en el que no se hayan tenido en cuenta estas variables puede provocar caídas de presión o un mal tiempo de contacto, lo que también puede dañar tu equipo y obligarte a detener el proceso.

Naturaleza y características de los contaminantes:

Debes tener en cuenta el tamaño y tipo de impurezas que necesitas filtrar. Los contaminantes sólidos y disueltos requerirán diferentes tipos de filtros. En la filtración industrial es necesario ir haciendo análisis periódicos de los contaminantes, para evitar que varíen y que se instalen en el sistema.

Además, debes determinar si los contaminantes representan un riesgo para la salud de los empleados. Si es así, necesitarás una instalación más especializada y un equipo de apoyo para garantizar la máxima protección de la salud del personal operativo.

Costo de operación de los filtros:

Debes considerar el costo inicial de la planta y otros gastos periféricos, como costos de instalación y acondicionamiento del sitio. También ten en cuenta el costo de la eliminación de desechos.


Mantenimiento

Puedes limpiar la mayoría de los filtros de agua industriales lavando a contracorriente con agua o aire a presión. La calidad del agua del proceso determina la frecuencia del retrolavado.

Para aguas muy contaminadas, como ríos o aguas subterráneas, se recomienda hacerlo con más frecuencia después de al menos dos días, pero para aguas limpias puede funcionar hasta dos o tres semanas.

También puedes obtener filtros que tengan válvulas con un sistema de retrolavado automático. Cuando la presión diferencial alcanza un nivel marcado, envía una señal al control para activar el mecanismo de autolimpieza. El sistema elimina la suciedad invirtiendo el flujo del fluido filtrado.

Los filtros de cartucho o bolsa simplemente se reemplazan por otros nuevos cuando el nivel de suciedad indica una caída en la presión de la línea de agua.

Programa una inspección periódica y lubrique el aceite de manera adecuada. Asegúrese de que los manómetros funcionen correctamente, las membranas de ósmosis inversa analicen el total de sólidos disueltos para evitar la saturación y limpie los limpiadores de membranas con frecuencia.


Beneficios

El uso de filtros de agua industriales para producir agua pura y fresca tiene varias ventajas:

Costo de mantenimiento de su maquinaria y equipo:

Los filtros eliminan los contaminantes que pueden afectar el funcionamiento de la maquinaria que utiliza en su negocio. La protección del equipo dará como resultado la máxima productividad y menos tiempo de inactividad para la reparación.

Ahorro en el coste energético:

El correcto cálculo de bombeo y las nuevas tecnologías como la filtración por discos o la doble recirculación en sistemas de ósmosis inversa pueden ahorrar en el consumo energético de tu planta. 

Aumento de la eficiencia operativa:

El uso de filtros de nueva tecnología lo ayudará a reducir los desechos al drenaje o incluso lograr una política de descarga de fluido cero si trabaja en un entorno donde el agua es un recurso escaso.

Producción sostenible:

El rápido crecimiento de la población, la industrialización, la urbanización y el cambio climático exacerban la situación ambiental. Por esto, debes asegurarte de que las aguas residuales que produces no contaminen el medio ambiente. La conciencia de la gente sobre la necesidad de preservar el medio ambiente es cada vez mayor, y el incumplimiento podría afectar la imagen de marca y las ventas.