La historia de los filtros

FILTRACIÓN

(HISTORIA)

• El primer filtro de arena se inventó en escocia en 1.804
• En 1829 ( La compañía Río Támesis en Londres), emprendió la construcción de filtros lentos de arena  
• En 1892 se demostró su eficiencia para control biológico, con ocasión de la epidemia de cólera ocurrida en Hamburgo
• La producción de agua clara y cristalina es prerrequisito para el suministro de agua segura y para  ello requiere filtración
• Aunque el 90% de la turbiedad y el color son removidos por los procesos de coagulación y sedimentación, cierta cantidad de floc pasa el tanque de sedimentación  y requiere remoción, para ello se utiliza la filtración. Generalmente se usan medios porosos como la arena, la antracita y la combinación de estas.

La remoción de microorganismos es de gran importancia ya que algunos son resistentes a la desinfección pero son removidos con la filtración.

En la práctica se considera a la filtración como un mecanismo para remover turbiedad e impedir la interferencia de esta en el  proceso de desinfección, al proveer protección a los microorganismos de la acción del desinfectante.

MECANISMO RESPONSABLE DE LA FILTRACION

Mecanismo de remoción

Se piensa de los filtros como un tamiz o microcribra que atrapa el material suspendido dentro entre los granos del medio filtrante; sin embargo la acción  de colar, cribar o  tamizar el agua es lo menos importante en el proceso de filtración, puesto que la mayoría de las partículas suspendidas pueden pasar fácilmente a través de los espacios existentes entre los gramos del techo filtrante. Posiblemente el fenómeno de la filtración se debe a acción conjunta de diferentes acciones físicas, químicas y biológicas, que ocurren dentro del filtro con mayor o menor intensidad, según el tipo de filtro.

De acuerdo  con O´melia y Stumm (1.967), el proceso de filtración se puede considerar en dos etapas distintas pero complementarias:

1). Transporte de partícula dentro de los poros.

2). La adherencia a los granos del medio.

El 1). Se debe a fenómenos físicos e hidráulicos

El 2). Se debe a fenómenos de acción superficial que son influenciados por parámetros físicos y químicos.

• Los mecanismos que pueden realizarse en el transporte son:

a). Cernido

b). Sedimentación

c). Intercepción

e). Difusión

d). Impacto inercial

f). Acción hidrodinámica

• Los mecanismos que pueden realizar la adherencia son:

a). Fuerzas de Van der Wals

b). Fuerzas electroquímicas

c). Puente químico

* Tamaño esferoidal 30 µ (micras)

* Partícula de silicio 20 µ

* Bacterias 20 µ

a). CERNIDO:

Es evidente que si el tamaño de la partícula es mayor que los poros del techo filtrante, puede quedar atrapado en los intersticios, cuyo tamaño puede variar entre 0,1 y 0,2 mm, para granos de 0,5 mm y entre 0,3 y 0,6 para granos de 1,2 mm, este mecanismo actúa en la capa más superficial del filtro.   [pic 1]

b). SEDIMENTACION: En 1.904 Hazen sugirió que la remoción de partículas menores que el tamaño de los poros se debía a la sedimentación sobre la superficie de los granos la superficie que es grande.

1 m3 de arena seca de 0,35 mm de   puede tener un área de 8.000m2,[pic 2]

Pero se ha demostrado que solo un 5,5% de esta área se aprovecha para sedimentación o sea 444m2 por m3.

Pero este mecanismo no explica porque el filtro remueve, el floc con Peso específico igual al peso específico del agua, o partículas del tamaño coloidal, como bacterias cuya velocidad de sedimentación es del orden de mm/dia; ni porqué el material sedimentado no es arrastrado por el flujo, especialmente teniendo en cuenta el aumento de velocidad en los intersticios.

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