BENCHMARKING
MEMBRANAS CERÁMICAS

INFORME RESUMIDO 3T/2019

25 años después de la invención de la tecnología, se han identificado 20 productores de membranas planas de cerámica. Especialmente en los últimos años, varios proveedores nuevos en China han establecido instalaciones de producción a gran escala.

A partir de hoy, CERAFILTEC ha probado 11 diferentes membranas de cerámica planas y ha caracterizado su desempeño en agua limpia y bajo condiciones de aplicación.

ESTADÍSTICAS

PRODUCTORES POR REGIÓN

MATERIALES DE MEMBRANA

ANCHO DE MEMBRANA

ESPESOR DE MEMBRANA

TAMAÑO DE PORO DE LA CAPA DE MEMBRANA

CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN ANUAL POR MATERIALES

PRUEBAS DE AGUA LIMPIA

Se han caracterizado la presión de filtración (TMP) y la presión de retrolavado. Todos los resultados se normalizan a una temperatura estándar de 20 °C. Las curvas TMP ilustradas se basan en un flujo establecido de 400 LMH. En el minuto 34, las membranas se lavaron a un flujo 3.5 veces mayor.

Se han utilizado nuevas membranas (tal como las recibieron los productores) sin ninguna limpieza adicional antes de las pruebas de agua limpia. Los depósitos de polvo y el aire restante dentro de los poros durante los primeros minutos de filtración generalmente afectan las lecturas de rendimiento. En consecuencia, para la evaluación de referencia solo se consideran los últimos valores registrados después del retrolavado ejecutado y el TMP reestabilizado.

TMP A 400 LMH, TEMPERATURA NORMALIZADA, AGUA LIMPIA [mbar]

PRESIÓN DE LAVADO A 1,400 LMH, TEMPERATURA NORMALIZADA, AGUA LIMPIA [bar]

Para llevar a cabo más puntos de referencia contra la calidad de la membrana y las características del material, las permeabilidades se han normalizado adicionalmente a un tamaño de poro estándar de 0.1 µm basado en el cálculo de la pérdida de presión del diámetro de poro.

COMPARACIÓN DE PERMEABILIDAD, TEMPERATURA NORMALIZADA VS TAMAÑO DEL PORO Y TEMPERATURA NORMALIZADA [1,000 x LMHbar]

PRUEBAS DE FILTRACIÓN DE CAPAS INORGÁNICAS

El proceso de filtración de la capa superficial es una de las características únicas de la tecnología de membrana de lámina plana de cerámica. Una capa de superficie puede funcionar como lecho de filtro adicional para una eliminación mejorada de partículas muy pequeñas y fracciones coloidales. También se puede usar para adsorber el contenido de agua disuelta. Una capa superficial formada también puede funcionar como un revestimiento protector para minimizar los efectos de la escala y la fouling de la membrana.

Las partículas o flóculos de capa de superficie comunes se basan en óxidos metálicos, p. de Fe y Mn, pero también pueden basarse en alumbre o precipitantes de dureza.

Los tamaños de partículas de la capa de superficie por debajo de 0.4 µm son comunes. Las membranas con tamaños de poros más grandes o un amplio rango de distribución de tamaño de poro se verán afectadas por la disminución del rendimiento, por ejemplo, debido a bloqueos de poros o calidad reducida del agua filtrada.

En general, cuanto más pequeño sea el tamaño de poro y más apretada la distribución del tamaño de poro, mejor será la idoneidad para los procesos de filtración de la capa de superficie.

TMP A 400 LMH, TEMPERATURA NORMALIZADA [mbar]

PRESIÓN DE LAVADO A 1,400 LMH, TEMPERATURA NORMALIZADA [bar]

COMPARACIÓN DE PERMEABILIDAD, TEMPERATURA NORMALIZADA [1,000 x LMHbar]

FILTRACIÓN PRUEBAS DE FOULING

El comportamiento de la bio-fouling de membrana es el conocimiento clave necesario para una proyección adecuada de la planta y un rendimiento estable del proceso.

Para evaluar el potencial de fouling, se usó agua contaminada orgánicamente para simular las características típicas del agua de EET o agua de río. El flujo de filtración se ha establecido en un valor reducido pero aún alto de 200 LMH para registrar el potencial potencial de fouling en poco tiempo. El flujo de retrolavado se establece en 700 LMH, que es 3.5 veces el flujo de filtración. En el minuto 34 se ha ejecutado el retrolavado.

Las fouling reversibles e irreversibles se ilustran en función de la disminución de TMP. Cuanto menor es la disminución, menor es la susceptibilidad a las incrustaciones.

TMP A 200 LMH, TEMPERATURA NORMALIZADA [mbar]

PRESIÓN DE LAVADO A 700 LMH, TEMPERATURA NORMALIZADA [bar]

POTENCIAL FOULING [bar]