Desarrollo de Biofouling durante la Potabilización de Agua Superficial por Ultrafiltración

Abstract

El mercado global de membranas de ultrafiltración (UF) ha crecido rápidamente durante la última década. Sin embargo, el limitado conocimiento sobre el biofouling y su efecto en el rendimiento del sistema de UF dificultan una implementación más amplia de esta tecnología. Por lo que, el objetivo de este estudio fue evaluar el rendimiento de un sistema de UF basado en el desarrollo de biofouling, utilizando agua superficial del río Tena y membranas de diferente corte de peso molecular (100, 30 y 10 kDa). Se realizó una caracterización fisicoquímica y microbiológica del agua, antes y después de la UF, para evaluar la capacidad de remoción de contaminantes del sistema. Además, se emplearon modelos matemáticos para determinar los parámetros de filtrabilidad y los mecanismos de bloqueo de poro que caracterizaron al sistema durante la filtración. Los resultados indican que después de la UF, la concentración de los contaminantes disminuyó significativamente, alcanzando porcentajes de remoción del 100%. Sin embargo, el flujo de permeado disminuyó exponencialmente con mayores tasas de pérdida de flujo en la etapa inicial de la filtración. Posteriormente, se produjo la formación de la torta que alcanzó una estructura fractal tridimensional con porosidades relativamente bajas. De acuerdo con esta predicción y las tasas de acumulación de contaminantes y biomasa, la UF de agua superficial promueve el depósito continuo de bacterias y formación de biopelículas durante el desarrollo de biofouling. Estos hallazgos revelan la importancia del biofouling en la operación de los sistemas de UF para la potabilización de agua superficial.