Teoría de la filtración y procedimiento evaluativo
Teoría de la filtración
El objetivo de la filtración y específicamente de la microfiltración mediante elementos de cerámica, es separar las partículas en suspensión y los microorganismos perjudiciales que contenga el agua destinada al consumo humano. Los filtros de arena o de velas filtrantes pueden remover las partículas de tamaño mayor y menor que el poro del medio filtrante.
Las partículas mayores son retenidas por el simple efecto físico de cernido y las pequeñas por adherencia a la superficie de las capas superficiales del elemento filtrante. Esta adherencia forma una película cuya resistencia al esfuerzo cortante por el flujo de agua depende de la magnitud de la fuerza que la mantiene unida. Este último mecanismo disminuye la tasa de filtración y la cantidad de agua filtrada.
El proceso de filtración en material granular es similar que en el material cerámico y ocurre en dos etapas distintas pero complementarias: a) transporte de las partículas dentro de los poros, y b) adherencia al materia l filtrante.
El efecto de transporte es debido a fenómenos físicos e hidráulicos influenciados por los factores que gobiernan la transferencia de masas. Mientras la adherencia es debida a fenómenos de acción superficial influenciados por los parámetros fisicoquímicos del agua.
Los mecanismos de transporte están representados por la acción de:
– Cernido
– Sedimentación
– Interceptación
– Difusión
– Impacto inercial
– Acción hidrodinámica
Los mecanismos de adherencia se deben a las:
– Fuerzas de Van de Waals
– Fuerzas electroquímicas
– Puente químico
Debido a que en los filtros de mesa no se emplean productos químicos para obtener la clarificación del agua, el mecanismo de puente químico es despreciable, mas no los restantes mecanismos.
Por otro lado, debido a la poca carga de agua sobre los medios filtrantes y las bajas velocidades de filtración, el esfuerzo de corte es mínimo, lo que aunado a la baja porosidad del medio filtrante, permite obtener agua con muy baja turbiedad y una alta eficiencia en la remoción de bacterias.
Procedimiento evaluativo
Las pruebas se desarrollaron en dos etapas: en la primera se empleó agua limpia de una turbiedad menor a l,0 UNT y en la segunda, agua turbia con 50 y 500 UNT. En la primera etapa se probó únicamente el filtro de velas filtrantes con una carga variable de agua.
En la segunda etapa se probaron los tres tipos de filtros con una carga constante de agua de 31 cm correspondiente a la máxima capacidad de almacenamiento de la unidad filtrante. Estos tres tipos de filtros son: filtro equipado solamente con velas filtrantes, filtro de velas filtrantes con prefiltro de arena; y el tercero, filtro únicamente de arena.
Fuente: Filtros de mesa, Organización Panamericana de la Salud (OPS)
