Medios filtrantes para líquidos

¿Cuáles son los medios filtrantes para líquidos que existen?

Un medio filtrante se define como: “cualquier material que, en condiciones de operación específica, es permeable a uno o más componentes de una mezcla, solución o suspensión e impermeable a los componentes restantes”¹. El principal rol de un medio filtrante es causar la separación de partículas de un fluido con el mínimo consumo de energía.

Cuando se trabaja con líquidos, el material filtrante que se utiliza puede marcar una gran diferencia. La filtración trata de garantizar que el líquido esté filtrado adecuadamente.

Existen varios tipos de materiales filtrantes. Todos ellos tienen espacios vacíos, también conocidos como “poros”. Estos son algunos de los tipos de filtros más utilizados en los sistemas de filtración:

Mallas y telas tejidas

De metales, polímeros o fibras naturales como el algodón o sintéticos como el polipropileno.

Materiales no tejidos

(Non-woven) son una acumulación de fibras adheridas entre sí por agentes químicos (resinas o adhesivos) o medios físicos (como la temperatura y presión). Algunos ejemplos son las fibras termo-adheridas o los polímeros espumados. Estos materiales generalmente crean porosidades más complejas. De esta forma se complica el paso de los sólidos a través de ellos.

Probablemente esté familiarizado con los no tejidos, pero no son necesariamente un nombre familiar. Los no tejidos están hechos de fibras unidas entre sí para formar una estructura similar a un tejido que puede utilizarse en todo tipo de aplicaciones. Llevan décadas utilizándose como filtros y toallitas, pero también pueden emplearse como medios filtrantes en líquidos.

La disponibilidad y variedad de formas y tamaños hacen de los no tejidos una excelente opción para aplicaciones de filtración en las que se requiere la eliminación de partículas, pero no necesariamente el objetivo principal.

Membranas

Son materiales permeables. Usualmente son polímeros o cerámicos.

La membrana, es básicamente una fina capa de material utilizada para separar partículas de líquidos o gases. Las membranas se suelen utilizar en plantas de tratamiento de agua y purificadores de aire porque, con el tiempo han bajado sus costos de fabricacón y se pueden fabricar con muchos materiales diferentes (como papel o nailon). También son muy eficaces para eliminar bacterias, virus y otros contaminantes de líquidos y gases.

De acuerdo con el método de fabricación de la membrana, se pueden obtener diversas estructuras, como las que se muestran a continuación:

Materiales granulares

Se usan como medios filtrantes o como sistemas de soporte en los filtros de lecho profundo. En columnas empacadas, estos forman espacios interparticulares. El tamaño de estos espacios dependerá de la forma y del tamaño del medio granular. A continuación, se muestra una imagen del acercamiento de una cama de arena sílica.

Los materiales granulares se utilizan para filtrar líquidos. La finalidad de los medios granulares es eliminar o separar las partículas sólidas del líquido, permitiendo al mismo tiempo el paso de líquidos, gases y/o vapores. Los medios granulares más utilizados en esta aplicación son la arena de sílice, el carbón de antracita (hulla), el garnet (granate), la zeolita y la tierra de diatomeas. Estos se colocan en un tanque que funciona como un lecho de filtración que retiene sedimentos en la profundidad de la cama.

Bibliografía

1. Wakeman (2005), Richard J., Solid/liquid separation: principles of industrial filtration. Elsevier.
2. (1999). Water Quality & Treatment a Hand book of Community Water Supplies. McGraw-Hill.