Contenido

La filtración ha evolucionado como un arte práctico desde aplicaciones primitivas, como la tradicional filtración en lecho de arena empleado desde la antigüedad para la extracción de agua potable, recibiendo una mayor atención teórica durante el siglo a partir de los trabajos[3]​ de P. Carman en 1937[4]​ y B. Ruth en 1946[5]​ estudios que fueron progresivamente ampliados en trabajos con medios porosos,[6]​ por Heertjes y colaboradores en 1949 y 1966[7]​ y Tiller[8]​ entre 1953 y 1964. Anteriormente, varios autores han revisado el estado de los conocimientos en filtración tanto desde una perspectiva práctica en los trabajos de Cain en 1984[9]​ y Kiefer, en 1991[10]​ como en sus principios teóricos con las publicaciones de Bear, 1988[11]​ y Norden en 1994.[12]​.

Aunque la teoría de la filtración no se emplea en exclusiva para el diseño de filtros en aplicaciones concretas, es frecuentemente empleada para la interpretación de resultados a escala de laboratorio, la optimización de aplicaciones o la predicción de cambios en las condiciones de trabajo. Su principal limitación reside en el hecho de que las características de la mezcla a tratar de partículas sólidas y fluido, a veces llamada lechada, por su complejidad e interacción pueden ser muy variables en los diferentes casos reales.

El principio teórico de la filtración se fundamenta en la cuantificación de la relación básica de velocidad un fluido o caudal:.

donde la fuerza impulsora (F) que puede ser la fuerza de gravedad, el empuje de una bomba de presión o de succión, o la fuerza centrífuga, mientras que la resistencia (R) es la suma de la ofrecida por el medio filtrante y la torta de sólido formada sobre el mismo.

La velocidad del fluido se ve condicionada por el hecho de que tiene que atravesar un medio irregular constituido por los canales pequeños formados en los intersticios de la torta y el medio

filtrante (percolación), de manera que se puede aplicar la fórmula obtenida fluidodinámica de la ley de Hagen-Poiseuille:.

donde la velocidad diferencial o instantánea, es decir, el volumen (V) filtrado por tiempo (θ) y por unidad de superficie (A), se relaciona con la fuerza impulsora o caída total de presión (P) sobre el producto de la viscosidad del filtrado (μ) por la suma de la resistencia de la torta y la del medio de filtración (r). La resistencia de la torta se expresa por la relación entre el peso (W) y el área en función de una constante (α) promedio característica de cada torta.[3]​.

Por su parte, si se considera la aproximación de que la torta es incompresible o compactada de manera uniforme, la masa de la torta filtrante (W) se relaciona con el volumen de filtrado (V) mediante un sencillo balance de materia:.

donde la masa de sólidos por unidad de volumen filtrado (ω) es función de la densidad del filtrado (ρ), la fracción de sólidos en la corriente de aporte o concentración (c) y la relación de masas entre la torta húmeda y la seca.

La constante de resistencia específica de la torta (α) se relaciona con la presión por la fórmula:.

donde α' es otra constante que depende del tamaño de las partículas que conforman la torta y s, una constante de compresibilidad que varía de 0, para tortas incompresibles como diatomeas y arena fina,

a 1, para las muy compresibles.

Estudos experimentais

Os estudos de filtração em laboratório ou em pequena escala permitem frequentemente obter experimentalmente e com uma configuração simples medições da variação ao longo do tempo do volume (velocidade) e da pressão filtrados, dependendo de três tipos de fluxo:

• - pressão constante.

• - velocidade constante.

• - pressão e velocidade variáveis.

Em testes de filtração de pressão constante, o fluido é bombeado por um gás ou ar comprimido que é mantido na mesma pressão. Nessas condições, a equação de Hagen-Poiseuille adaptada simplifica-se para a equação linear:.

onde K, K' e C são constantes para as condições dadas.

Em experimentos de filtração de volume constante, bombas de deslocamento positivo são usadas para medir a diferença de pressão inicial e final da qual a pressão diferencial do meio filtrante deve ser subtraída, de modo que a equação de filtração se torne:

onde P é a gota do meio filtrante:.

equações que nos permitem chegar à seguinte expressão simplificada para a velocidade de filtração:

com K e C', constantes características para as condições dadas.

No caso geral de filtração a pressão e velocidade variáveis a solução matemática para a equação geral torna-se complexa. Tiller propôs um modelo de integração satisfatório desde que a curva característica da bomba seja conhecida.

Limitações e conclusões do modelo

Além da premissa anterior de que o modelo da equação geral de filtração só é aplicável no caso de fluidos líquidos aos quais a lei de Hagen-Poiseuille pode ser aplicada, os resultados experimentais mostraram que o modelo só é aplicável no caso de meios filtrantes que formam torta, sem que possa ser utilizado para a modelagem daqueles casos de filtração onde não há formação de torta, como no caso de aplicações de fluidos com baixa concentração de sólidos e com meios filtrantes muito porosos, onde as partículas ficam retidas no interior do canais.[13]​.

Porém, a equação de filtração permitiu compreender a relação entre as variáveis ​​​​mais importantes na maioria dos casos práticos de modo que naqueles casos em que a torta formada é rígida, como aqueles formados por grandes partículas granulares, a constante s é considerada nula e é concluída com:.

Ou seja, a velocidade de filtração é diretamente proporcional à pressão aplicada e à área, enquanto é inversamente proporcional à viscosidade da corrente de fluido, à quantidade de torta formada e ao tamanho das partículas que a formam.

Por outro lado, quando a torta é muito compressível, como nos casos em que o sólido é muito macio ou deformável, a solução da equação leva à conclusão de que a velocidade de filtração é independente da pressão aplicada e apenas proporcional à grande área de filtração:

El efecto de cada una de las variables incluidas en la ecuaciones resueltas de filtración se puede constatar en la mayoría de los casos prácticos y de las aplicaciones, siendo su conocimiento y control de importancia particular para los procesos industriales.

Pressão

Na maioria dos casos,[3]​ a compressibilidade da torta de filtro está entre valores de 0,1 e 0,8, de modo que a maior parte do aumento na perda de pressão do fluido é uma consequência do meio filtrante. Em geral, se o aumento da pressão leva a um aumento significativo na vazão ou na velocidade de filtração, é uma indicação da formação de uma torta granulada. Por outro lado, para bolos espessos ou muito finos, um aumento na pressão de bombeamento não resulta num aumento significativo na vazão do filtrado. Noutros casos, o bolo é caracterizado por uma pressão crítica acima da qual a taxa de filtração diminui mesmo. Na prática, prefere-se operar a uma velocidade constante, começando a baixa pressão, embora devido à utilização generalizada de sistemas de bombagem centrífuga, as condições habituais sejam de pressão e caudal variáveis.

Teoria da filtragem

A teoria indica que, considerando separadamente as características do meio filtrante, a vazão que entra é igual à vazão que sai (Equação de Continuidade). Como resultado destas duas variáveis ​​conjuntas, para uma mesma quantidade de fluido a ser filtrado observar-se-á que o seu fluxo é inversamente proporcional ao quadrado da espessura da torta ao final do processo. Esta observação significa que a produtividade máxima é teoricamente alcançada com aquelas tortas de espessura muito fina cuja resistência excede a do próprio meio filtrante. Porém, outros fatores como o tempo de regeneração da torta, sua dificuldade de descarregamento e o custo de uma superfície filtrante maior explicam porque na prática é preferível trabalhar em condições de torta espessa.

Viscosidade e temperatura

O efeito da viscosidade é indicado pelas equações de taxa; A taxa de fluxo do filtrado em qualquer instante é inversamente proporcional à viscosidade do filtrado.

O efeito da temperatura na taxa de filtração de sólidos incompressíveis é evidente, sobretudo, através do seu efeito na viscosidade.

Tamanho e concentração de partícula

O efeito do tamanho das partículas na resistência do bolo e do tecido é muito perceptível. Eles afetam o coeficiente na equação da resistência da torta, e mudanças maiores afetam a compressibilidade.[14]​.

Filtrar mídia

O meio filtrante é o elemento fundamental para a prática da filtração e sua escolha costuma ser a consideração mais importante para garantir o funcionamento do processo.

De maneira geral, dentre os principais critérios de seleção de material de meio filtrante, podem ser destacados:

• - Compatibilidade e resistência química com a mistura.

• - Permeabilidade aos fluidos e resistência às pressões de filtração.

• - Capacidade de retenção de sólidos.

• - Adaptação a equipamentos de filtração e manutenção.

• - Relação vida útil e custo.

A variedade de tipos de meios porosos utilizados como meios filtrantes é muito diversa,[15]​ na forma de tecidos e fibras, feltros e fibras não tecidas, sólidos porosos ou perfurados, membranas poliméricas ou sólidos particulados, aos quais se soma a grande variedade de materiais: fibras naturais, fibras sintéticas, materiais metálicos, materiais cerâmicos e polímeros.

De acordo com o diâmetro dos poros do meio filtrante, surgem as seguintes categorias:

É o processo de filtração com membranas ou outros meios físicos, cujo diâmetro seja superior a 50 mícrons.

O processo de filtração com membranas cujos tamanhos de poros variam entre 0,2 e 10 mícrons é geralmente denominado microfiltração. Com essas membranas, as partículas suspensas com tamanhos dentro da faixa de poros ou maiores são retidas, permitindo a passagem de partículas menores.

Geralmente considera-se ultrafiltração aquela obtida por meio de membranas cujos poros permitem a separação de moléculas com peso molecular superior a 10³ Dalton/gmol. Com estas membranas é possível separar e concentrar proteínas, desinfetar a água retendo bactérias e vírus, etc. O diâmetro das partículas que esta tecnologia pode filtrar é de até 0,01 mícron.

As membranas utilizadas na nanofiltração são capazes de reter moléculas sem carga elétrica com peso molecular superior a 200 dalton/gmol. Este tipo de filtração é utilizado para concentrar compostos orgânicos e desmineralizar parcialmente o solvente.

Materiais de pré-revestimento, 'auxiliar de filtragem'

Além disso, algumas aplicações particularmente difíceis devido à baixa velocidade do fluido, à complexidade da mistura ou à qualidade insatisfatória da clarificação, exigem o uso de auxiliares de filtração ou adjuvantes[16]​, materiais de pré-filtração ou materiais de pré-revestimento.

São substâncias granuladas ou fibrosas que permitem a formação no meio filtrante de uma torta pré-filtrante adicional de maior permeabilidade e maior profundidade, onde as fases heterogêneas ficam retidas na forma de flocos ou pastas deformáveis ​​de maior viscosidade e teor de sólidos finos. Exemplos de substâncias frequentemente usadas para auxiliar na filtração são:[17]​.

• - terra diatomácea ou terra diatomácea (sílica de alta pureza "óxido de silício (IV)").

• - Terras Kieselguhr (diatomita).

• - Perlita ou lava expandida (silicato de alumínio alcalino).

• - fibras de celulose ou polpa de madeira moída.

• - e assim.

• - carvão ativado.

Em geral, estas substâncias são caracterizadas pela sua baixa densidade, pela facilidade de revestir a superfície do meio filtrante, pela sua compressibilidade, pela sua baixa tendência de sedimentação e pela sua inércia química com o fluido. No caso do gesso e do carvão, são utilizados apenas em casos muito específicos devido à sua baixa eficiência, embora neste último seja frequentemente utilizado na forma de carvão ativado, em combinação com diatomáceas para adicionar uma função de adsorção.

• - tripé.

• - funil.

• - papel filtro.

• - triângulo de argila.

• - copo.

• - baguete.

Este tipo de filtração utiliza filtros semipermeáveis ​​compostos por poliamida em formato de espiral cuja função é reter e eliminar grandes quantidades de água. Seu processo é realizado através das seguintes etapas:

1. • Separação de grandes sedimentos através de filtros de água.

2. • Remoção de sedimentos menores através de peneira.

3. • Eliminação de microrganismos e contaminantes através da utilização de carvão ativado.

O resultado é a obtenção de água esterilizada, com quantidade mínima de patógenos e nível de sal.

A seleção do equipamento de filtração geralmente requer um estudo das especificações e objetivos do processo, juntamente com uma avaliação da capacidade e características do equipamento de filtração, onde as considerações sobre o meio filtrante são importantes.

Os fatores a serem considerados em relação ao processo que geralmente são citados são:[3]​.

• - características fluido-mecânicas e físico-químicas da corrente de fluido a ser tratada ou pasta.

• - capacidade de produção.

• - condições do processo.

• - parâmetros operacionais.

• - materiais de construção.

Por sua vez, os critérios do equipamento de filtração a estudar são normalmente:

• - tipo de ciclo: contínuo ou batch.

• - força motriz.

• - fluxos admissíveis.

• - qualidade da separação.

• - confiabilidade e manutenção.

• - materiais de construção e dimensões.

• - custo.

Ao estimar custos, muitas vezes são considerados os seguintes aspectos:

• - custo de aquisição de equipamentos.

• - custos de instalação e arranque, incluindo condicionamento de fluidos ou tratamentos prévios necessários.

• - custos operacionais: mão de obra, energia elétrica, consumo de fluidos auxiliares.

• - custo de manutenção: mão de obra para substituição de meios filtrantes consumíveis, peças sobressalentes, tempo de inatividade.

• - vida útil do equipamento.

• - custo do meio filtrante consumível.

Normalmente, as características do fluido a ser tratado, como vazão e pressão, teor e natureza de sólidos, especialmente tamanho de partícula, propriedades químicas e temperatura, são fatores determinantes na seleção de um filtro de torta ou de um filtro de clarificação, muitas vezes filtros de cartucho.

A complexidade dos fatores a serem considerados e a contradição que alguns deles podem causar levaram autores como Tiller[18]​ ou Purchas[19]​ a propor tabelas de apoio à decisão baseadas no parâmetro fundamental da velocidade de formação da torta e nos resultados de testes de campo simples adicionais.

Quanto ao regime de operação, em geral, filtros contínuos são recomendados em aplicações de processo em estado estacionário, embora filtros intermitentes possam ser mais convenientes naqueles casos que requerem flexibilidade ou maior pressão.

O material a ser utilizado no projeto de um filtro pode variar desde um simples recipiente de plástico até o mais tecnológico, o importante é poder apreciar a forma como ocorre esse fenômeno surpreendente.

• - cerâmica.

• - peixes mais limpos.

• - purificação de água potável.

Contenido

La filtración ha evolucionado como un arte práctico desde aplicaciones primitivas, como la tradicional filtración en lecho de arena empleado desde la antigüedad para la extracción de agua potable, recibiendo una mayor atención teórica durante el siglo a partir de los trabajos[3]​ de P. Carman en 1937[4]​ y B. Ruth en 1946[5]​ estudios que fueron progresivamente ampliados en trabajos con medios porosos,[6]​ por Heertjes y colaboradores en 1949 y 1966[7]​ y Tiller[8]​ entre 1953 y 1964. Anteriormente, varios autores han revisado el estado de los conocimientos en filtración tanto desde una perspectiva práctica en los trabajos de Cain en 1984[9]​ y Kiefer, en 1991[10]​ como en sus principios teóricos con las publicaciones de Bear, 1988[11]​ y Norden en 1994.[12]​.

Aunque la teoría de la filtración no se emplea en exclusiva para el diseño de filtros en aplicaciones concretas, es frecuentemente empleada para la interpretación de resultados a escala de laboratorio, la optimización de aplicaciones o la predicción de cambios en las condiciones de trabajo. Su principal limitación reside en el hecho de que las características de la mezcla a tratar de partículas sólidas y fluido, a veces llamada lechada, por su complejidad e interacción pueden ser muy variables en los diferentes casos reales.

El principio teórico de la filtración se fundamenta en la cuantificación de la relación básica de velocidad un fluido o caudal:.

donde la fuerza impulsora (F) que puede ser la fuerza de gravedad, el empuje de una bomba de presión o de succión, o la fuerza centrífuga, mientras que la resistencia (R) es la suma de la ofrecida por el medio filtrante y la torta de sólido formada sobre el mismo.

La velocidad del fluido se ve condicionada por el hecho de que tiene que atravesar un medio irregular constituido por los canales pequeños formados en los intersticios de la torta y el medio

filtrante (percolación), de manera que se puede aplicar la fórmula obtenida fluidodinámica de la ley de Hagen-Poiseuille:.

donde la velocidad diferencial o instantánea, es decir, el volumen (V) filtrado por tiempo (θ) y por unidad de superficie (A), se relaciona con la fuerza impulsora o caída total de presión (P) sobre el producto de la viscosidad del filtrado (μ) por la suma de la resistencia de la torta y la del medio de filtración (r). La resistencia de la torta se expresa por la relación entre el peso (W) y el área en función de una constante (α) promedio característica de cada torta.[3]​.

Por su parte, si se considera la aproximación de que la torta es incompresible o compactada de manera uniforme, la masa de la torta filtrante (W) se relaciona con el volumen de filtrado (V) mediante un sencillo balance de materia:.

donde la masa de sólidos por unidad de volumen filtrado (ω) es función de la densidad del filtrado (ρ), la fracción de sólidos en la corriente de aporte o concentración (c) y la relación de masas entre la torta húmeda y la seca.

La constante de resistencia específica de la torta (α) se relaciona con la presión por la fórmula:.

donde α' es otra constante que depende del tamaño de las partículas que conforman la torta y s, una constante de compresibilidad que varía de 0, para tortas incompresibles como diatomeas y arena fina,

a 1, para las muy compresibles.

Estudos experimentais

Os estudos de filtração em laboratório ou em pequena escala permitem frequentemente obter experimentalmente e com uma configuração simples medições da variação ao longo do tempo do volume (velocidade) e da pressão filtrados, dependendo de três tipos de fluxo:

• - pressão constante.

• - velocidade constante.

• - pressão e velocidade variáveis.

Em testes de filtração de pressão constante, o fluido é bombeado por um gás ou ar comprimido que é mantido na mesma pressão. Nessas condições, a equação de Hagen-Poiseuille adaptada simplifica-se para a equação linear:.

onde K, K' e C são constantes para as condições dadas.

Em experimentos de filtração de volume constante, bombas de deslocamento positivo são usadas para medir a diferença de pressão inicial e final da qual a pressão diferencial do meio filtrante deve ser subtraída, de modo que a equação de filtração se torne:

onde P é a gota do meio filtrante:.

equações que nos permitem chegar à seguinte expressão simplificada para a velocidade de filtração:

com K e C', constantes características para as condições dadas.

No caso geral de filtração a pressão e velocidade variáveis a solução matemática para a equação geral torna-se complexa. Tiller propôs um modelo de integração satisfatório desde que a curva característica da bomba seja conhecida.

Limitações e conclusões do modelo

Além da premissa anterior de que o modelo da equação geral de filtração só é aplicável no caso de fluidos líquidos aos quais a lei de Hagen-Poiseuille pode ser aplicada, os resultados experimentais mostraram que o modelo só é aplicável no caso de meios filtrantes que formam torta, sem que possa ser utilizado para a modelagem daqueles casos de filtração onde não há formação de torta, como no caso de aplicações de fluidos com baixa concentração de sólidos e com meios filtrantes muito porosos, onde as partículas ficam retidas no interior do canais.[13]​.

Porém, a equação de filtração permitiu compreender a relação entre as variáveis ​​​​mais importantes na maioria dos casos práticos de modo que naqueles casos em que a torta formada é rígida, como aqueles formados por grandes partículas granulares, a constante s é considerada nula e é concluída com:.

Ou seja, a velocidade de filtração é diretamente proporcional à pressão aplicada e à área, enquanto é inversamente proporcional à viscosidade da corrente de fluido, à quantidade de torta formada e ao tamanho das partículas que a formam.

Por outro lado, quando a torta é muito compressível, como nos casos em que o sólido é muito macio ou deformável, a solução da equação leva à conclusão de que a velocidade de filtração é independente da pressão aplicada e apenas proporcional à grande área de filtração:

El efecto de cada una de las variables incluidas en la ecuaciones resueltas de filtración se puede constatar en la mayoría de los casos prácticos y de las aplicaciones, siendo su conocimiento y control de importancia particular para los procesos industriales.

Pressão

Na maioria dos casos,[3]​ a compressibilidade da torta de filtro está entre valores de 0,1 e 0,8, de modo que a maior parte do aumento na perda de pressão do fluido é uma consequência do meio filtrante. Em geral, se o aumento da pressão leva a um aumento significativo na vazão ou na velocidade de filtração, é uma indicação da formação de uma torta granulada. Por outro lado, para bolos espessos ou muito finos, um aumento na pressão de bombeamento não resulta num aumento significativo na vazão do filtrado. Noutros casos, o bolo é caracterizado por uma pressão crítica acima da qual a taxa de filtração diminui mesmo. Na prática, prefere-se operar a uma velocidade constante, começando a baixa pressão, embora devido à utilização generalizada de sistemas de bombagem centrífuga, as condições habituais sejam de pressão e caudal variáveis.

Teoria da filtragem

A teoria indica que, considerando separadamente as características do meio filtrante, a vazão que entra é igual à vazão que sai (Equação de Continuidade). Como resultado destas duas variáveis ​​conjuntas, para uma mesma quantidade de fluido a ser filtrado observar-se-á que o seu fluxo é inversamente proporcional ao quadrado da espessura da torta ao final do processo. Esta observação significa que a produtividade máxima é teoricamente alcançada com aquelas tortas de espessura muito fina cuja resistência excede a do próprio meio filtrante. Porém, outros fatores como o tempo de regeneração da torta, sua dificuldade de descarregamento e o custo de uma superfície filtrante maior explicam porque na prática é preferível trabalhar em condições de torta espessa.

Viscosidade e temperatura

O efeito da viscosidade é indicado pelas equações de taxa; A taxa de fluxo do filtrado em qualquer instante é inversamente proporcional à viscosidade do filtrado.

O efeito da temperatura na taxa de filtração de sólidos incompressíveis é evidente, sobretudo, através do seu efeito na viscosidade.

Tamanho e concentração de partícula

O efeito do tamanho das partículas na resistência do bolo e do tecido é muito perceptível. Eles afetam o coeficiente na equação da resistência da torta, e mudanças maiores afetam a compressibilidade.[14]​.

Filtrar mídia

O meio filtrante é o elemento fundamental para a prática da filtração e sua escolha costuma ser a consideração mais importante para garantir o funcionamento do processo.

De maneira geral, dentre os principais critérios de seleção de material de meio filtrante, podem ser destacados:

• - Compatibilidade e resistência química com a mistura.

• - Permeabilidade aos fluidos e resistência às pressões de filtração.

• - Capacidade de retenção de sólidos.

• - Adaptação a equipamentos de filtração e manutenção.

• - Relação vida útil e custo.

A variedade de tipos de meios porosos utilizados como meios filtrantes é muito diversa,[15]​ na forma de tecidos e fibras, feltros e fibras não tecidas, sólidos porosos ou perfurados, membranas poliméricas ou sólidos particulados, aos quais se soma a grande variedade de materiais: fibras naturais, fibras sintéticas, materiais metálicos, materiais cerâmicos e polímeros.

De acordo com o diâmetro dos poros do meio filtrante, surgem as seguintes categorias:

É o processo de filtração com membranas ou outros meios físicos, cujo diâmetro seja superior a 50 mícrons.

O processo de filtração com membranas cujos tamanhos de poros variam entre 0,2 e 10 mícrons é geralmente denominado microfiltração. Com essas membranas, as partículas suspensas com tamanhos dentro da faixa de poros ou maiores são retidas, permitindo a passagem de partículas menores.

Geralmente considera-se ultrafiltração aquela obtida por meio de membranas cujos poros permitem a separação de moléculas com peso molecular superior a 10³ Dalton/gmol. Com estas membranas é possível separar e concentrar proteínas, desinfetar a água retendo bactérias e vírus, etc. O diâmetro das partículas que esta tecnologia pode filtrar é de até 0,01 mícron.

As membranas utilizadas na nanofiltração são capazes de reter moléculas sem carga elétrica com peso molecular superior a 200 dalton/gmol. Este tipo de filtração é utilizado para concentrar compostos orgânicos e desmineralizar parcialmente o solvente.

Materiais de pré-revestimento, 'auxiliar de filtragem'

Além disso, algumas aplicações particularmente difíceis devido à baixa velocidade do fluido, à complexidade da mistura ou à qualidade insatisfatória da clarificação, exigem o uso de auxiliares de filtração ou adjuvantes[16]​, materiais de pré-filtração ou materiais de pré-revestimento.

São substâncias granuladas ou fibrosas que permitem a formação no meio filtrante de uma torta pré-filtrante adicional de maior permeabilidade e maior profundidade, onde as fases heterogêneas ficam retidas na forma de flocos ou pastas deformáveis ​​de maior viscosidade e teor de sólidos finos. Exemplos de substâncias frequentemente usadas para auxiliar na filtração são:[17]​.

• - terra diatomácea ou terra diatomácea (sílica de alta pureza "óxido de silício (IV)").

• - Terras Kieselguhr (diatomita).

• - Perlita ou lava expandida (silicato de alumínio alcalino).

• - fibras de celulose ou polpa de madeira moída.

• - e assim.

• - carvão ativado.

Em geral, estas substâncias são caracterizadas pela sua baixa densidade, pela facilidade de revestir a superfície do meio filtrante, pela sua compressibilidade, pela sua baixa tendência de sedimentação e pela sua inércia química com o fluido. No caso do gesso e do carvão, são utilizados apenas em casos muito específicos devido à sua baixa eficiência, embora neste último seja frequentemente utilizado na forma de carvão ativado, em combinação com diatomáceas para adicionar uma função de adsorção.

• - tripé.

• - funil.

• - papel filtro.

• - triângulo de argila.

• - copo.

• - baguete.

Este tipo de filtração utiliza filtros semipermeáveis ​​compostos por poliamida em formato de espiral cuja função é reter e eliminar grandes quantidades de água. Seu processo é realizado através das seguintes etapas:

1. • Separação de grandes sedimentos através de filtros de água.

2. • Remoção de sedimentos menores através de peneira.

3. • Eliminação de microrganismos e contaminantes através da utilização de carvão ativado.

O resultado é a obtenção de água esterilizada, com quantidade mínima de patógenos e nível de sal.

A seleção do equipamento de filtração geralmente requer um estudo das especificações e objetivos do processo, juntamente com uma avaliação da capacidade e características do equipamento de filtração, onde as considerações sobre o meio filtrante são importantes.

Os fatores a serem considerados em relação ao processo que geralmente são citados são:[3]​.

• - características fluido-mecânicas e físico-químicas da corrente de fluido a ser tratada ou pasta.

• - capacidade de produção.

• - condições do processo.

• - parâmetros operacionais.

• - materiais de construção.

Por sua vez, os critérios do equipamento de filtração a estudar são normalmente:

• - tipo de ciclo: contínuo ou batch.

• - força motriz.

• - fluxos admissíveis.

• - qualidade da separação.

• - confiabilidade e manutenção.

• - materiais de construção e dimensões.

• - custo.

Ao estimar custos, muitas vezes são considerados os seguintes aspectos:

• - custo de aquisição de equipamentos.

• - custos de instalação e arranque, incluindo condicionamento de fluidos ou tratamentos prévios necessários.

• - custos operacionais: mão de obra, energia elétrica, consumo de fluidos auxiliares.

• - custo de manutenção: mão de obra para substituição de meios filtrantes consumíveis, peças sobressalentes, tempo de inatividade.

• - vida útil do equipamento.

• - custo do meio filtrante consumível.

Normalmente, as características do fluido a ser tratado, como vazão e pressão, teor e natureza de sólidos, especialmente tamanho de partícula, propriedades químicas e temperatura, são fatores determinantes na seleção de um filtro de torta ou de um filtro de clarificação, muitas vezes filtros de cartucho.

A complexidade dos fatores a serem considerados e a contradição que alguns deles podem causar levaram autores como Tiller[18]​ ou Purchas[19]​ a propor tabelas de apoio à decisão baseadas no parâmetro fundamental da velocidade de formação da torta e nos resultados de testes de campo simples adicionais.

Quanto ao regime de operação, em geral, filtros contínuos são recomendados em aplicações de processo em estado estacionário, embora filtros intermitentes possam ser mais convenientes naqueles casos que requerem flexibilidade ou maior pressão.

O material a ser utilizado no projeto de um filtro pode variar desde um simples recipiente de plástico até o mais tecnológico, o importante é poder apreciar a forma como ocorre esse fenômeno surpreendente.

• - cerâmica.

• - peixes mais limpos.

• - purificação de água potável.