Membrana cerámica
Tratamiento Agua
Sistema de membrana cerámica
Modelo: serie CM
1. Descripción del producto
Una membrana cerámica es una membrana de separación inorgánica sinterizada a alta temperatura a partir de alúmina (Al₂O₃), circona (ZrO₂), titania (TiO₂) o carburo de silicio (SiC). Construido en torno a elementos de membrana cerámica y operado en modo de flujo cruzado, el sistema realiza la separación sólido-líquido, la eliminación de turbidez y bacterias y el fraccionamiento bajo presión. Los tamaños de poro nominales abarcan de 0,02 a 1,2 μm; la turbidez del permeado es ≤0,1 NTU, con una eliminación de bacterias de ≥99,99 % (grado MF) y ≥99,999 % (grado UF). Las membranas cerámicas funcionan de forma continua a pH 0–14 y entre 5 y 90 °C, así como en corrientes oleosas o fuertemente ácidas o alcalinas, donde las membranas poliméricas no resisten. La vida útil de los elementos es de 5 a 10 años y pueden regenerarse repetidamente mediante limpieza química.
Características principales
- Material cerámico inorgánico: resistente a pH 0–14, alta temperatura, cloro y disolventes orgánicos
- Tamaño de poro de 0,02–1,2 μm con precisión de separación estable; la membrana no libera extractables
- Eliminación de bacterias ≥99,99 % (grado MF) / ≥99,999 % (grado UF)
- Turbidez del permeado ≤0,1 NTU
- Operación en flujo cruzado: alto flujo, bajo ensuciamiento, tolerante al retrolavado a alta presión
- Vida útil de los elementos de 5 a 10 años, totalmente regenerables mediante CIP
2. Principio de funcionamiento
Separación en flujo cruzado
El alimento circula por el interior de los canales de la membrana a 1–5 m/s. Impulsado por una presión de 0,1–0,4 MPa, el agua y los componentes de bajo peso molecular atraviesan radialmente la pared de la membrana en forma de permeado, mientras que los sólidos en suspensión, los coloides, las bacterias y las gotas de aceite quedan retenidos y regresan con el concentrado. La fuerza de cizallamiento del flujo cruzado a alta velocidad barre continuamente la superficie de la membrana, suprime el crecimiento de la capa de torta y mantiene un flujo elevado durante periodos prolongados.
Retrolavado y limpieza química
Se realiza un retrolavado cada 15–60 minutos: el permeado o el aire comprimido a 0,4–0,6 MPa se impulsa en sentido inverso para desprender la capa de torta. Cuando la presión transmembrana alcanza el valor de consigna (normalmente 0,15–0,25 MPa), se inicia un ciclo CIP: el NaOH al 1–2 % elimina el ensuciamiento orgánico y biológico, y el HNO₃ o el ácido cítrico al 0,5–1 % elimina las incrustaciones inorgánicas. Los intervalos de CIP son de 1–4 semanas, con una recuperación del flujo de ≥95 %.
3. Clasificación del sistema
Según el material de la membrana
1. Membrana cerámica de alúmina (Al₂O₃)
2. Membrana cerámica de circona (ZrO₂)
3. Membrana cerámica de titania (TiO₂)
4. Membrana cerámica de carburo de silicio (SiC)
Según la precisión de separación
1. Microfiltración cerámica (MF, 0,1–1,2 μm)
2. Ultrafiltración cerámica (UF, 0,02–0,1 μm)
3. Nanofiltración cerámica (NF, MWCO 200–1000 Da)
Según la configuración
1. Tubular multicanal (19 canales / 37 canales)
2. Tubular de un solo canal
3. Placa plana
4. Parámetros técnicos detallados
Parámetros básicos
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Modelo | CM-5 / CM-20 / CM-100 |
| Capacidad | 1–100m³/h |
| Tamaño de poro | 0.02–1.2μm |
| Material de la membrana | Al₂O₃ / ZrO₂ / TiO₂ / SiC |
| Presión operación | 0.1–0.4MPa |
| Presión de retrolavado | 0.4–0.6MPa |
| Temperatura | 5–90°C |
| Rango de pH | 0–14 |
| Turbidez del permeado | ≤0,1 NTU |
| Eliminación de bacterias | ≥99,99% (MF) / ≥99,999% (UF) |
Parámetros de la membrana cerámica
| Modelo | Capacidad (m³/h) | Superficie (m²) | Presión (MPa) | Retrolavado (min) |
|---|---|---|---|---|
| CM-5 | 1–5 | 25 | 0.1–0.3 | 15–30 |
| CM-20 | 5–20 | 100 | 0.1–0.3 | 15–30 |
| CM-100 | 20–100 | 500 | 0.1–0.4 | 15–60 |
5. Selección de componentes principales
Elementos de membrana cerámica
Elementos tubulares multicanal, con un diámetro exterior de 30–40 mm, un diámetro interior de canal de 3–6 mm y de 0,2 a 0,6 m² por elemento según el número de canales y la longitud. El tamaño de poro se selecciona según el objetivo de separación, y el material según la corrosividad y la temperatura del medio. Entre las marcas figuran TAMI, Novasep, Pall y proveedores nacionales.
Bomba de circulación
Bomba centrífuga de acero inoxidable SUS304/SUS316L o dúplex 2205 con variador de frecuencia, que proporciona una velocidad de flujo cruzado de 1–5 m/s con altura suficiente para cubrir la presión transmembrana y las pérdidas en la tubería.
Sistema de retrolavado
Bomba de retrolavado con depósito (o depósito amortiguador de aire comprimido) a 0,4–0,6 MPa, con un caudal de 2–3× el flujo de permeado.
Sistema CIP
Depósito CIP con calentador y bomba dosificadora para NaOH, HNO₃/ácido cítrico y NaClO, con conmutación automática entre limpieza alcalina, ácida y oxidante.
Sistema de control
PLC con pantalla táctil HMI y conmutación automática entre filtración, retrolavado y CIP; monitorización en línea de la presión transmembrana, el caudal, la temperatura y el pH, con alarma por límite de presión transmembrana y registro de los datos de operación.
6. Campos de aplicación típicos
Aguas residuales oleosas
Emulsiones, fluidos de corte y emulsiones de laminación: separación y concentración de aceite y agua
Aguas residuales industriales
Efluentes de galvanizado, lixiviados de vertedero y aguas residuales de la industria del carbón y de la tintura: separación sólido/líquido y reutilización
Alimentos y bebidas
Clarificación, esterilización en frío y concentración de zumos, té, vino y condimentos, sustituyendo parcialmente la filtración y la pasteurización
Farmacéutica y fermentación
Separación de caldos y células, clarificación de extractos vegetales, concentración y desalación de enzimas
Química y nuevos materiales
Recuperación de catalizadores, lavado de nanopowders, recuperación de sólidos de corrientes ácidas o alcalinas
7. Normas de diseño y certificaciones
El equipo se diseña y fabrica cumpliendo con las siguientes normas y certificaciones:
1. GB/T 20103-2006 Separación por membranas — Terminología
2. GB/T 32360-2015 Módulos de membrana de ultrafiltración (referencia para el ensayo de rendimiento de los módulos)
3. GB 5749-2022 Normas para la calidad del agua potable (aplicaciones de agua potable)
4. ISO 9001/14001 sistemas de gestión de la calidad y ambiental
5. Marcado CE para el mercado de la UE; documentación NSF/ANSI 61 disponible bajo solicitud para las piezas en contacto con el agua potable
8. Configuraciones opcionales personalizadas
| Opción | Detalles |
|---|---|
| Capacidad | 1–100m³/h |
| Material de la membrana | Al₂O₃ / ZrO₂ / TiO₂ / SiC |
| Tamaño de poro | 0,02 / 0,05 / 0,1 / 0,2 / 0,5 / 1,0 / 1,2 μm |
| Tipo de elemento | Multicanal de 19 o 37 canales, canal único, placa plana |
| Operación | Flujo cruzado / purga de concentrado |
| Control | Manual / semiautomático / PLC totalmente automático |
| CIP | Alcalina / ácida / oxidante, combinadas |
9. Términos de garantía
| Estado | Garantía | Alcance |
|---|---|---|
| Equipo nuevo | 12meses | Elementos de membrana, bombas y sistema de control |
| Elementos cerámicos | 12meses | Sustitución gratuita si el flujo o la precisión de separación no alcanzan lo especificado; se excluye el uso indebido (funcionamiento en seco, impacto mecánico, exceso de temperatura o presión) |
10. Embalaje y entrega
| Artículo | Embalaje |
|---|---|
| Unidad principal | Tratamiento antioxidante, envoltura con film plástico, caja de madera |
| Elementos de membrana | Embalaje individual antichoque con amortiguación de espuma |
Plazo de entrega para equipo nuevo:30–60días hábiles.
11. Información requerida para la consulta
Para recibir una cotización precisa, proporcione la siguiente información:
Medio y capacidad requerida (m³/h)
Características del alimento (SS, contenido de aceite, DQO y distribución del tamaño de partícula)
Calidad requerida del permeado o relación de concentración
Temperatura y rango de pH del medio
Componentes corrosivos (ácidos, álcalis, disolventes y cloruros)
Modo de operación (por lotes / continuo)
Preferencia de modo de control
Tensión y frecuencia locales
Preferencia: equipo nuevo / reacondicionado
Condiciones de entrega y puerto de destino