Filtrar es sólo uno de varios mecanismos que operan durante el proceso de filtración de agua. Una mejor comprensión de estos mecanismos es importante para el diseño y operación de los filtros de agua. Entonces, ¿cómo funcionan los filtros de agua?

En esta discusión, nos centraremos en los mecanismos de captura de filtros de medios granulados, y mecanismos similares en el caso de filtros de fibra. También nos centraremos en la captura de partículas, no iones en solución cuya captura se puede describir mejor como por adsorción. Medios de adsorción incluyen carbono activado granular (GAC), alúmina activada (AA) y zeolita. Por otra parte, limitaremos nuestra atención a la filtración de agua, a pesar de que estos principios se aplican de la misma manera a partículas en el aire, aguas residuales y otros fluidos.

Coincidir con el filtro de agua para la tarea



En primer lugar, vamos a establecer que hay diferentes tipos de filtros de agua con diferentes aplicaciones de filtración. Los filtros de tela, tales como bolsas o cartuchos, están compuestos de fibra que permite la captura en una matriz fija que se sustituye cuando se llena. las membranas excluyen partículas mediante el establecimiento de tamaños de poro más pequeño que las partículas (aquí, el esfuerzo es el mecanismo primario). En el caso de los medios granulados, algunos de captura se logra por el esfuerzo, pero la mayoría es por otros medios de fijación a los granos de remoción.

Filtros de agua integrados por medios granulados pueden capturar material en toda la profundidad de la cama, y se puede limpiar por lavado. Algunos filtros de membrana utilizan un patrón de flujo cruzado del flujo de agua de modo que los escombros se barren continuamente.

Los filtros de bolsa y cartucho de fibras porosas, cerámica o una combinación de materiales en general deben ser reemplazados cuando están ya muy sucios, aunque a veces se pueden limpiar químicamente.

Transporte y adhesión

La filtración física se divide comúnmente en dos pasos, el transporte y el apego. El transporte es el medio por el cual una partícula se mueve por el fluido a través del filtro y en proximidad al gránulo, fibra o membrana. El apego es el medio a través del cual se captura la partícula. En el caso simple de cernir, la captura se produce porque la partícula es demasiado grande para pasar a través del poro entre los gránulos o granos, las fibras o la superficie de la membrana semi-permeable. Como se capturan partículas en los poros, los propios poros se hacen más pequeños y la eficiencia mejora. Como la eficiencia mejora, la pérdida de carga o de presión a través del filtro aumenta hasta que el filtro está completamente obstruido y su limpieza es necesaria. Si este es el único mecanismo para la captura de partículas podría ser fácilmente cuantificado mediante la medición de los tamaños o poros. Ese no es el caso, sin embargo, ya que las partículas mucho más pequeñas que los poros son capturadas.

Los filtros de agua son un complejo de fuerzas químicas y físicas que actúa sobre partículas para permitir su captura y retención. Conocer la composición de los contaminantes del agua es esencial para el diseño de filtros adecuados.