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Tratamientos de acondicionamiento de aguas naturales y efluentes

secundarios para procesos de filtracin por membrana.

Aplicacin de la tcnica de recuento de partculas

Por: Joan Sanz Ataz (*), Elisenda Taberna Camprub (*), Leopoldo Guerrero Gallego(*), Antoni Bernal Lluci (**) y Joan Boix Berna (**)

(*) Veolia Water Systems Ibrica

Edif. Augusta Park. Avda. Va Augusta, s/n

08190 Sant Cugat del Valls (Barcelona)

E-mail:joan.sanz@veoliawater.com

(**) Aiges de Barcelona

Passeig de Sant Joan, 39-4308009 Barcelona

E-mail: abernal@agbar.es

RESUMEN

El recuento de partculas y el anlisis de la distribucin su tamao son una herramienta de

diagnstico y predictiva en el pretratamiento de las aguas con aplicacin de membranas.

Mediante el empleo del anlisis de distribucin de tamao de partcula en las diferentes etapas

del pretratamiento es posible establecer la evaluacin de la eficiencia de cada operacin

unitaria y de todo tratamiento completo. El conocimiento de la distribucin de tamao de

partcula combinado con el anlisis morfolgico por microscopia electrnica de barrido ymicroanlisis por dispersin de energas de rayos X y el ndice de atascamiento MFI o SDI,

pueden convertirse en una herramienta valiosa para la minimizacin del ensuciamiento

coloidal de las membranas.

Palabras clave: Membranas, ultrafiltracin, microfiltracin, smosis inversa, nanofiltracin,

recuento de partculas, distribucin de tamao de partcula.

ABSTRACT

Particle counting and particle size distribution analysis are a diagnostic and predictive tool to

water improve membrane pre-treatment. Through the use of particle size distribution analysis

at different steps of pre-treatment it is possible the assessment of unit process performanceand total treatment efficiency. Knowledge of the particle size distribution combined with

morphological analysis by SEM-EDEX and MFI or SDI values can be a valuable analytical

tool to minimize colloidal fouling membranes.

Keywords: Membranes, ultrafiltration, microfiltration, reverse osmosis, nanofiltration,particle counting, particle size distribution.

1. Introduccin

El recuento de partculas y la consecuente distribucin de tamao de partcula puedeemplearse no slo como una herramienta de diagnstico de la eficiencia de los procesos de

reduccin de materia en suspensin aplicados al pretratamiento de sistemas de membranas(microfiltracin, ultrafiltracin, nanofiltracin u smosis inversa), sino tambin como una

herramienta predictiva del impacto de las partculas en los mecanismos de ensuciamiento.

El recuento de partculas complementa la informacin obtenida en la medicin de la turbidez,

del ndice de atascamiento (SDI o MFI)[1] y el anlisis morfolgico de las partculas por

microscopia electrnica de barrido y microanlisis de energas dispersivas de rayos X [2]. Laaplicacin de la curva de distribucin de tamao de partcula permite conocer con detalle las

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condiciones ptimas de operacin de los sistemas de filtracin, comparar diferentes

soluciones de filtracin y aumentar la eficacia de los procesos de coagulacin y floculacin al

relacionar las dosificaciones de reactivos con las curvas de distribucin de tamao de

partcula obtenidas.El diseo del pretratamiento de smosis inversa y nanofiltracin puede elaborarse

considerando el nmero de partculas como una condicin ms del agua de alimentacin juntocon el ndice de atascamiento (SDI o MFI) con objeto de minimizar el ensuciamiento coloidal

de las membranas. As se han planteado criterios de calidad en la alimentacin a sistemas de

nanofiltracin y smosis inversa, fijndose valores mximos recomendados de 200 partculas

por 1 ml de tamao superior a 1,5 m [3-4].

En los procesos de ultrafiltracin de efluentes secundarios destinados a obtener agua

regenerada, la distribucin de tamao de partculas juega un papel importante en el modo deoperacin y la eficiencia del contralavado [5]. Las caractersticas de filtracin de un efluente

secundario en un sistema de membranas como la ultrafiltracin o la microfiltracin estn

relacionadas tanto con el nmero de partculas, como con la forma y resistencia de las mismas

[6].

Tambin en los sistemas de filtracin previos a las membranas mediante medios granulares laeficiencia de la eliminacin vara para los diferentes intervalos de tamao de partcula, siendo

necesaria una adicin de reactivos qumicos para mejorar la eficiencia para partculas

inferiores a 10 m [7]. As mismo en el caso de emplear sistemas de filtracin mediante

microtamices el recuento de partculas se presenta como una herramienta til de diagnstico

para la optimizacin del tratamiento de efluentes secundarios [8].

Desde el punto de vista microbiolgico, el recuento de partculas y distribucin de tamao departcula nos permite estimar la eficiencia del pretratamiento y del sistema de membranas

respecto a la eliminacin de quistes de Giardia y ooquistes de Cryptosporidium [9] y huevosde helmintos [10].

El objetivo del presente trabajo es la descripcin de la tcnica de recuento de partculas

aplicada al control de la clarificacin en los procesos convencionales previos a sistemas de

membranas, control de reduccin de protozoos y el control de los propios procesos de

membrana. Posteriormente, se presentan dos casos prcticos de la aplicacin del recuento de

partculas en aguas superficiales y efluentes secundarios, respectivamente.

2. Descripcin del mtodo analtico

Las tcnicas de recuento de partculas, cuya aplicacin se ha extendido y generalizado en los

ltimos aos, no slo vienen a complementar sino a ampliar de manera importante, lainformacin aportada por el uso tradicional de las medidas de la turbidez, en especial en todas

aquellas aplicaciones relacionadas con el tratamiento de aguas as como en la evaluacin de

su calidad [11,12].La turbidez es un importante carcter organolptico dentro del conjunto de parmetros que

definen las caractersticas de un agua, pero no aporta informacin acerca del nmero de

partculas presentes ni de sus tamaos. El recuento de partculas permite obtener este tipo de

informacin, pudindose llegar a establecer una distribucin del nmero de partculas en

funcin de su tamao.

Tal como hemos indicado anteriormente, el seguimiento de la variacin de esta distribucin

de partculas por tamaos o dentro de unos intervalos concretos, encuentra una aplicacin

importante en la evaluacin de la eficacia de los procesos de tratamiento, tanto tradicionales

(coagulacin, floculacin, sedimentacin, decantacin, filtracin), como avanzados, como

son, por ejemplo, los tratamientos con membranas, de alta o baja presin.

Segn el sistema de muestreo que utilizan estos aparatos, se clasifican en tres tipos :

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- Contadores de partculas para muestras discretas (de laboratorio o batch). Lasmuestras se toman en un recipiente adecuado y se transportan al contador para su

anlisis. Aqu son importantes la representatividad de la propia muestra y el manejo

cuidadoso de la misma, evitando agitaciones o turbulencias que puedan romper laspartculas o introducir burbujas de aire que puedan interferir en la medida. Tambin es

importante la limpieza escrupulosa de los recipientes de toma de muestras. Estesistema permite realizar diluciones de las muestras, eliminacin de aire y otros

pretratamientos si es necesario y realizar estudios de laboratorio.

- Contadores de partculas con medida en continuo (on line), normalmente instalados enpuntos representativos de los procesos de tratamiento, para seguimiento de su eficacia.

La muestra fluye en continuo y en condiciones adecuadas por el recinto de medida y

se dispone en todo momento del recuento de partculas programado. Este sistema no

permite realizar diluciones de las muestras, aunque cuenta con la ventaja de que la

contaminacin o alteracin de las mismas es mas difcil.- Contadores de partculas combinados, de muestreo en continuo y medida discreta. Son

en realidad contadores de caractersticas similares a los de medida en continuo, con

flujo constante de la muestra por el recinto de medida, pero con la diferencia de que elrecuento se realiza en el momento en que el analista lo determine.

Los aparatos de recuento de partculas constan habitualmente de tres partes principales

diferenciadas:

- La unidad de proceso de datos, con sus accesorios (teclado, pantalla, impresora), quepuede ser una unidad compacta o conectada a un ordenador. Recibe las seales

emitidas por el sensor, al analizar la muestra, las convierte electrnicamente en datos

que son procesados segn las instrucciones introducidas por el analista y los datos decalibracin introducidos previamente y devuelve los resultados en pantalla y

impresora, en el formato requerido.

- El sensor o recinto de deteccin y medida de las partculas. La tcnicas que seemplean en los sensores para realizar estas medidas son diversas. Las mas utilizadas

son las que miden cambios de tipo elctrico u ptico, producidos por el paso de las

partculas, segn se describe mas adelante. Los intervalos de tamao de partcula, en

funcin del tipo de sensor instalado, abarcan desde 0,1 !m hasta ms de 500 !m.

- La unidad de muestreo, que hace llegar al sensor la muestra a una velocidad de flujodeterminada y constante. En los contadores de medida en continuo, esta unidad debe

estar dotada de controladores de flujo (por ejemplo, de tipo de nivel constante, porvertedero). En los contadores de medida discreta, los muestreadores pueden ser de

vaco (tipo jeringa de aspiracin), de presin o una combinacin de ambos. En todo

caso debe garantizarse una elevada precisin en la velocidad de flujo y en la medida

del volumen adquirido de muestra, para obtener unos resultados reproducibles.Normalmente estos muestreadores estn dotados de agitador de velocidad variable,

que permita mantener la muestra lo mas homognea posible durante las adquisiciones

de la misma.

Las tcnicas que emplean los sensores para la deteccin del tamao de las partculas y sunmero, son principalmente:

- Las que miden cambios en la resistencia elctrica del lquido que circula entre doselectrodos al paso de cada partcula. Este sistema necesita que las muestras tengan una

conductividad elevada y por tanto se les tiene que aadir una solucin de electrolito.

Es un mtodo que se puede utilizar en contadores de tipo discreto. Los intervalos de

medida que permite esta tcnica suelen estar entre 0,3 !m y 1.000 !m.

- Las que miden una extincin u oscuracin de luz. Una fuente de luz, normalmente detipo lser, emite un rayo que atraviesa de forma transversal el sensor por el que circula

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la muestra, desde un extremo del mismo y es detectado por un fotodetector situado en

el extremo opuesto. El paso de cada partcula crea una atenuacin (extincin) de la

cantidad de luz recibida por el fotosensor, que est en relacin al tamao de la misma.

Esta tcnica es adecuada tanto para contadores de tipo discreto como de medida encontinuo y en realidad es la ms utilizada actualmente. Los intervalos de medida de

estos sensores suelen ir de 1 !m hasta unos 500 !m.- Las que miden la dispersin de luz (scattering). Se produce una emisin de luz,

generalmente de tipo lser, de forma anloga a la de los sensores de extincin, pero

con la diferencia de que los fotodetectores recogen la luz dispersada en diversos

ngulos respecto a su trayectoria inicial. Su aplicacin tambin es adecuada tanto en

contadores de tipo discreto con de medida en continuo. Los intervalos de medida de

esta tcnica suelen abarcar de 0,1 !m hasta 50 !m.

Las variaciones que el paso de las partculas produce en el parmetro de medida del sensor

utilizado en un contador de partculas, son convertidas electrnicamente por los circuitos de launidad de proceso, en seales o pulsos elctricos que normalmente se traducen en variaciones

de voltaje expresadas en mV. Lgicamente, para relacionar la seal elctrica obtenida con un

tamao determinado de partcula, es necesario efectuar una calibracin con patrones quecontengan partculas de tamao conocido.

Los patrones que se utilizan son frecuentemente, suspensiones de partculas esfricas de

poliestireno, cuyo dimetro medio (segn una distribucin prxima a la distribucin normal)

ha sido calibrado y certificado segn las normas NIST. Las lecturas obtenidas al analizar los

patrones con los contadores de partculas dan el conjunto de pares de datos !m/mV, que

introducidos en la unidad de proceso permiten obtener la curva de calibracin

correspondiente, as como establecer otros parmetros como el ruido de fondo del sistema, larelacin seal/ruido, y la resolucin de las medidas. Como es lgico, es necesario efectuar

recalibraciones peridicas que permitan garantizar la obtencin de unos recuentos de

partculas satisfactorios.

Hay que tener en cuenta que las partculas tienen formas irregulares y muy diversas. Es por

ello que el sistema de medida y proceso de los datos tiene que efectuar la necesaria

aproximacin de asimilar el tamao de cada partcula que es detectada en el sensor, al de una

partcula esfrica equivalente, en cuanto al pulso elctrico producido por su paso. As, el

dimetro de esta partcula esfrica equivalente, nos determina el tamao de la partcula real.

Cabe decir, por ltimo, que la concentracin de partculas que presente una muestra, no debe

exceder de un valor, que depender de las caractersticas del propio sensor. As, si expresamosel recuento de partculas, como suele ser bastante habitual, en nmero de las mismas por ml

de muestra (part/ml), los valores de concentracin mximos en canales de tamao pequeos

como, por ejemplo, 1 !m, en un sensor de extincin de luz, estaran comprendidos entre

10.000 y 20.000 part/ml. En todo caso hay que remitirse a las instrucciones tcnicas defuncionamiento del aparato.

El motivo, como es lgico suponer, es que una concentracin excesivamente elevada de

partculas que circulen por el sensor, por solapamiento entre ellas, puede ser interpretado

como, una partcula sola de tamao superior. Esto produce errores importantes en el recuentoefectuado. En este caso, hay que efectuar diluciones de la muestra, que permitan obtener

concentraciones aceptables para ser ledas. Los medios de dilucin pueden ser la propiamuestra filtrada por membranas de porosidad suficientemente fina, o agua de calidad reactivo

analtico, con concentracin de partculas muy baja, siempre y cuando no altere por

disolucin u otros efectos el tamao de las partculas presentes.

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3. Casos prcticos

Las determinaciones efectuadas en los ensayos a los que se refiere el presente artculo, han

sido efectuadas con un contador de partculas HIAC/ROYCO 8000 A, de Pacific Scientific,

dotado de las unidades bsicas:- Unidad de proceso 8000 A, de tipo integrado, que permite, entre otras prestaciones, la

seleccin de hasta 8 canales de tamaos de partcula, en cada adquisicin de muestra yla programacin de adquisiciones repetidas de muestra en cada serie de lecturas.

- Sensor ptico HRLD-150, del tipo de extincin de luz lser, con un intervalo demedida de 1 !m hasta 150 !m, formado por un recinto de forma cilndrica, dotado de

una fuente de iluminacin de diodo lser y un fotodiodo detector, en posicin opuesta.

- Muestreador de vaco, del tipo jeringa de aspiracin de alta precisin (! 1% envolumen), con una capacidad de 10 ml por adquisicin de muestra. Est dotado de unagitador de 9 posiciones (permite agitar de 48 rpm a 432 rpm).

3.1. Aguas superficiales

Las aguas superficiales empleadas para alimentar sistemas de smosis inversa o

nanofiltracin suelen tratarse de forma convencional con lneas de proceso similares a lasestaciones de tratamiento de agua potables (ETAP). En el caso estudiado el agua tratada en

ETAP consista en un proceso de preoxidacin con permanganato de potasio en la captacin,

precloracin a la llegada a planta, coagulacin y floculacin, decantacin y filtracin dearena, present valores de turbidez a la salida de ETAP tpicamente entre 0,1 y 0,4 NTU.

El tratamiento posterior a la ETAP deba reducir el ndice de atascamiento SDI hasta valoresinferiores a 3. La reduccin del SDI se realiz ensayando sistemas de filtracin de una sola

etapa con filtros bicapa o tricapa y sistemas de filtracin en serie (sistema OFSY). En

combinacin con los sistemas de filtracin se ensayaron diferentes coagulantes y floculantes.

Una vez confirmada la mejor lnea de tratamiento se realiz las tomas de muestras de los

diferentes puntos de tratamiento de la ETAP para aplicarles la tcnica de recuento de

partculas.

Asimismo se complet esta caracterizacin con la observacin al microscopio electrnico de

barrido combinada con microanlisis mediante espectroscopia por dispersin energas derayos X (MEB-EDEX) de las partculas presentes.

Los resultados obtenidos en el recuento de partculas se representan en forma de grficas decurvas de distribucin de tamao de partcula (Figuras 1 y 2) ,con dos escalas para mejor

observacin de la zona de partculas pequeas y en una tabla resumen (Tabla 1) de los rangos

de tamao con los valores del nmero de partculas por 1 ml determinados en diferentes

puntos del proceso de clarificacin del agua desde la entrada a la ETAP hasta la salida del

agua tratada del sistema de filtracin en serie OFSY.

Tabla 1: Distribucin de tamao de partcula durante el proceso de clarificacin.

Muestra >1 m 1-2 m >2 m >10 m >20 m >30 m >40 m >50 m 1-2 m/totalPartculas/mlPartculas/mlPartculas/mlPartculas/mlPartculas/mlPartculas/mlPartculas/mlPartculas/ml %

Entrada ETAP 7851 6034 1816 752 422 163 55 18 76,86Lavado filtros 26675 19920 6755 1584 77 4 1

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Figura 1: Evolucin de la distribucin de tamao de partcula en el proceso de

clarificacin.

Figura 2. Evolucin de la distribucin de tamao de partcula en el proceso de

clarificacin (escala ampliada).

Evolucin distribucin de tamao de partcula

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

Tamao de partcula

NmerodepartculasN(part/ml)

Entrada ETAP Salida Accelator n3 Salida Accelator n4 Entrada OFSY

Salida OFSY Salida Filtro A Salida Filtro A Recirculacin lavados filtros

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La distribucin de tamaos de la entrada a la ETAP con un 76,86% de partculas entre 1 y 2

m se ve modificada, como es normal, en el proceso de clarificacin eliminando las partculasde mayor tamao.As, a la salida de filtros de arena de la ETAP, el 95-97% de las partculas estn en el rango

de 1-2 m. En cuanto a la reduccin del nmero total de partculas se observa una

disminucin a la salida de los decantadores pero un incremento a salida de filtros de arena. A

la salida del depsito de la ETAP existe una disminucin del nmero total de partculas pero

existe una disminucin del porcentaje del rango 1-2 m (85,72%) apareciendo partculas de

tamaos superiores. A la salida del tratamiento de filtracin en serie OFSY se obtiene una

importante reduccin del nmero total de partculas, con un porcentaje del 96,6% en el rango

de 1-2 m, un nmero total de partculas de tamao superior a 1 m de 706 por ml y un

nmero total de partculas de tamao superior a 2m de 24 por ml.

El agua a salida de ETAP posee una baja turbidez del orden de 0,1-0,3 UNF formadaexclusivamente por partculas pequeas en el rango de 1 a 11 m (98,72%) y especialmente

concentradas en el intervalo de 1 a 2 m (85,72%) como se indica en la Tabla 2.

La concentracin de partculas en el intervalo de 1-2 m implica la necesidad de aplicar una

coagulacin a las aguas para obtener una agrupacin de las mismas y facilitar la retencin en

el medio filtrante granular.

Tabla 2: Recuento de partculas a la salida del depsito agua tratada ETAP.

Intervalo de tamao m Nmero de partculas

(part/ml)

Porcentaje respecto al total

(2563 part/ml) %

1-2 2197 85,722-3 110 4,29

Evolucin de la distribucin de tamao de partcula

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

Tamao de partcula

NmerodepartculasN(part/ml)

Entrada ETAP Salida Accelator n3 Salida Accelator n4 Entrada OFSY

Salida OFSY Salida Filtro A Salida Filtro A Recirculacin lavados filtros

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3-4 65 2,54

4-5 61 2,38

5-6 44 1,72

6-7 26 1,01

7-8 14 0,55

9-10 8,3 0,3210-11 4,9 0,19

3.2. Efluentes secundarios

Los tratamientos de regeneracin de aguas residuales urbanas depuradas a partir de efluentes

secundarios suelen emplear sistemas de membranas en las aplicaciones ms exigentes como

son el reuso potable indirecto en la recarga de acuferos o cuando se precisa reducir la

salinidad del efluente a regenerar. El pretratamiento para osmosis inversa puede basarse en eluso de membranas de microfiltracin o ultrafiltracin dando lugar a sistemas integrados de

membranas o bien en sistemas convencionales mejorados como son la decantacin lastradaseguida de una o dos etapas de filtracin tanto superficial (microtamices) o en profundidad

(medios granulares).

La distribucin de tamao de partcula influye sobre ambos sistemas de filtracin superficial yen profundidad, ya que la eficiencia de la separacin viene afectada por la presencia de

grandes cantidades de partculas de pequeo tamao (inferior a 5-10 m).Tambin est

demostrado que el tipo de tratamiento biolgico empleado en la EDAR tiene un efectosignificativo sobre los niveles de turbidez y recuento de partculas en el efluente secundario

[8].

En la Tabla 3y Figura 3se presentan el recuento de partculas y la distribucin de tamao de

partcula para un efluente secundario procedente de EDAR con aeracin prolongada y valores

de turbidez y materia en suspensin bajos (materia en suspensin 4,8 mg/L y materia ensuspensin mayor de 10 m, 2 mg/l). Por intervalos, los datos de la tabla 3 nos indican una

distribucin porcentual como sigue: (1-2 m) 84,45%, (2-5 m) 11,09%, (5-10 m) 3,73%,

(10-15 m) 0,39%, (15-20 m) 0,14%.

Con un mismo diseo, una segunda EDAR presenta una distribucin con mayor peso en las

partculas superiores a 10 m y en este caso se puede plantear la filtracin en superficie sin

necesidad de adicionar coagulante o floculante.. El nmero de partculas de tamaos >1 m

era de 29.127 partculas por 1 ml. Por intervalos, la distribucin era de (1-2 m) 68,44%, (2-5

m) 12,17%, (5-10 m) 8,54%, (10-15 m) 3,58%, (15-20 m) 2,62%, (20-30 m) 2,83%,

(30-40 m) 1,07%, (>40 m) 0,75%. La presencia de una parte importante de partculas de

tamao superior a 10 m permite la filtracin en superficie sin adicin de coagulante o

floculante con objeto de alcanzar un valor de materia en suspensin inferior a 2 mg/L. LaFigura 4 muestra la reduccin del nmero de partculas por filtracin en superficie en un

efluente secundario con un valor de materia en suspensin de 21,3 mg/L de entrada e inferior

a 2 mg/L a la salida del filtro de microtamiz Discfilter de 10 m de grado de filtracin.

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Tabla 3: Recuento de partculas en un efluente secundario procedente de EDAR con

aeracin prolongada.

Lmite inferior

tamao

partcula (l)

Nmero partculas

tamao > l

Nmero partculas

interv ln- ln+1Distribucin %

Distribucin

acumulada

%

m part/ml part/ml1 43.805 36.994 84,452 84,452

2 6.811 2.413 5,509 89,960

3 4.398 1.261 2,879 92,839

4 3.137 1.186 2,707 95,546

5 1.950 828 1,890 97,436

6 1.122 364 0,831 98,267

7 758 180 0,411 98,678

8 578 178 0,406 99,085

9 400 86 0,196 99,281

10 314 46 0,105 99,386

11 268 39 0,089 99,475

12 229 42 0,096 99,571

13 187 27 0,062 99,63214 160 18 0,041 99,674

15 142 16 0,037 99,710

16 126 18 0,041 99,751

17 108 14 0,032 99,783

18 94 6,3 0,014 99,798

19 88 7,2 0,016 99,814

20 81 6,5 0,015 99,829

21 74 5,2 0,012 99,841

22 69 5,0 0,011 99,852

23 64 4,0 0,009 99,861

24 60 4,2 0,010 99,871

25 56 22 0,050 99,921

30 34 16 0,037 99,958

40 19 5,0 0,011 99,969

50 14 6,8 0,016 99,984

70 6,7 3,8 0,009 99,993

90 2,8 2,3 0,005 99,998

110 0,5 0,3 0,001 99,999

120 0,2 0,2 0,000 100,000

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Figura 3: Distribucin de tamao de partcula en un efluente secundario procedente de

EDAR con aeracin prolongada.

Figura 4: Distribucin de tamao de partcula en un efluente secundario clarificado por

filtracin en superficie con microtamices Discfilter de grado de filtracin 10 m.

En un tercer efluente de EDAR el nmero de partculas oscil entre 230.000 y 430.000partculas por 1 ml, con valores medios para tamaos >1 m, >2 m y >10 m de 309.923,

Efluente secundario. Filtracin por microtamiz. MeS entrada 21,3 mg/l salida

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21.936 y 2.570 respectivamente (Tabla 4). Por intervalos, la distribucin en valor medio era

de 93,2% para partculas de 1-2 m, 6,0% para 2-10 m y 0,8% para partculas >10 m

(Tabla 5). La reduccin del contenido en materia en suspensin y del nmero de partculas

inferiores a 10m (donde se encuentran el 99% de las mismas) como parte del pretratamiento

para un sistema de membranas empleando el proceso de clarificacin por decantacin lastrada

Actiflo se muestra en la Figura 5. La concentracin de materia en suspensin y la turbidez enel efluente secundario y a la salida de la clarificacin eran de 30 mg/L y 14,4 NTU y 2,9 mg/L

y 1,2 NTU, respectivamente. El nmero de partculas total de tamao superior a 1 m era de

394.800 part/ml y 37.198 part/ml para el efluente secundario y salida de clarificacin,

respectivamente.

Figura 5: Distribucin de tamao de partcula en un efluente secundario clarificado por

decantacin lastrada Actiflo.

Tabla 4: Recuento de partculas en una serie de muestras de efluente secundario.

Efluente secundario clarificado por Actiflo (110 m3/m2.h)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Tamao de partcula (um)

Nmerodepartculas(part/ml)

efluente secundario salida Actiflo

Muestra Nd>1 m Nd>2 m Nd>10 m

# part/ml part/ml part/ml

1 394800 28734 35572 238620 10012 1966

3 356355 27174 5789

4 257000 17542 2624

5 429390 43055 3195

6 260260 17588 1849

7 283500 20186 1721

8 315340 18785 1187

9 254040 14350 1242

Media 309923 21936 2570

Mediana 283500 18785 1966Desviacinestndar

68770 9814 1458

7/22/2019 19857,TA-257-AT-RECUENTO-2

12/13

Tabla 5: Distribucin de tamao de partcula en una serie de muestras de efluente

secundario.

4. Conclusiones

El recuento de partculas aplicado a las diferentes etapas del tratamiento de

acondicionamiento de aguas tanto superficiales como efluentes secundarios para sistemas de

membranas, permite establecer un control de la eficiencia de cada etapa con objeto deminimizar el ensuciamiento por partculas en las membranas.

La eficiencia de la filtracin viene afectada por la presencia de partculas de pequeo tamao.

El recuento de partculas permite seleccionar el sistema de filtracin y la necesidad de

emplear la coagulacin y floculacin como ayuda a la filtracin.

En sistemas de nanofiltracin y smosis inversa, el recuento de partculas permite una mejor

interpretacin de la capacidad de ensuciamiento que complementa los resultados obtenidos en

la aplicacin de los ndices de atascamiento SDI o MFI.

5. Bibliografa

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Muestra Nd 1-2 m Nd 2-10 m Nd >10 m% % %

1 92,7 6,4 0,9

2 95,8 3,4 0,8

3 92,4 6,0 1,6

4 93,2 5,8 1,0

5 90,0 9,3 0,7

6 93,2 6,0 0,7

7 92,9 6,5 0,6

8 94,0 5,6 0,4

9 94,4 5,2 0,5Media 93,2 6,0 0,8

Desviacin

estndar

1,6 1,5 0,4

7/22/2019 19857,TA-257-AT-RECUENTO-2

13/13

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