Filtración de agua

Granate medio filtrante para filtros multimedia de agua

El granate es el más pesado de los medios filtrantes comunes. Con una gravedad específica de 4.0, GRM Garnet se ubica en el fondo de un lecho multimedia como la capa de pulido más fina, y sus granulometrías gruesas pueden reemplazar la grava de sílice en las capas de soporte. Funciona en filtros de todos los tamaños, desde un filtro de tanque doméstico o de piscina hasta una planta de tratamiento municipal.

AntracitaArena filtranteGranate, 14/40Soporte de granate, 8/12FlujoEl medio más denso queda abajo
Grueso y liviano arriba, fino y pesado abajo.
4.0Gravedad específica, el medio filtrante común más pesado
17–24 m/hTasa de diseño de un filtro multimedia con granate, frente a unos 5 m/h de un filtro rápido de arena
10–20 µmTamaño de partícula que puede retener una capa fina de granate
0.1–8 mmDiez granulometrías, del pulido fino al soporte grueso
Por qué granate

El peso define el trabajo.

Un filtro de medios se limpia por retrolavado: se bombea agua hacia arriba a través del lecho, que se levanta y se suelta. Cuando se detiene el flujo, los medios vuelven a asentarse, y los granos más pesados se asientan primero.

Bajo el agua, un grano de GRM pesa unas 1.8 veces lo que pesa un grano de arena del mismo tamaño: su gravedad específica menos el agua que desplaza es 3.0, frente a 1.65 para la arena. Por eso el granate vuelve al fondo después de cada retrolavado aunque sus granos sean los más finos del lecho, y las capas se mantienen en el orden correcto.2,6

Solo arena

Después del retrolavado, la arena más fina se asienta arriba, por lo que los sólidos quedan retenidos en los primeros centímetros y el filtro se colmata pronto.6

Multimedia con granate

Los sólidos penetran más profundo en el lecho, por lo que este almacena más suciedad, opera más tiempo entre retrolavados y aun así termina en una capa fina.2,6 En un estudio de la ASCE, lechos de antracita, arena y granate operaron con casi la mitad de la pérdida de carga de un filtro de arena convencional, sin pérdida de calidad del filtrado.3

Gravedad específica de los medios filtrantes

Hoja de datos de seguridad de GRM; granate filtrante1; arena de sílice14; antracita, mínimo2.

Cómo funciona un filtro multimedia

De grueso a fino. De liviano a pesado.

Un filtro multimedia apila tres medios en un solo lecho. El agua encuentra primero los granos más gruesos y livianos y al final los más finos y pesados, de modo que toda la profundidad del lecho hace un trabajo útil. El granate es la capa que hace posible el fondo de esa secuencia.

Agua a filtrar
AntracitaAlrededor del 55% del lecho · GE superior a 1.4 · tamaño efectivo 0.6–1.6 mm
Arena de síliceAlrededor del 30% · GE 2.65 · tamaño efectivo 0.35–0.65 mm
Granate finoAlrededor del 15% · GE 4.0 · tamaño efectivo 0.26 mm
GRM 50#
Granate de soporteMantiene en su lugar las capas finas
GRM 8/12
Granate gruesoEn lugar de la grava de soporte
GRM 4/8 · 2/4
El sistema de drenaje inferior recoge el agua filtrada
Salida de agua filtrada

Proporciones de capas para lechos municipales e industriales.1 Tamaños de los medios2; tamaños efectivos de GRM calculados a partir de la tabla granulométrica de GRM.15 Siga los espesores de capa que indique el diseñador del filtro.

Cuatro funciones del granate en un lecho

Capa fina de pulido. La capa más fina y pesada, en el fondo de los medios. GRM 50#, u 80# cuando el diseño exige un medio extrafino.

Capa de transición. Escalona el lecho desde el soporte hasta el medio fino. GRM 14/40.

Capa base de soporte. Sostiene el lecho y protege el distribuidor. GRM 8/12.

Soporte grueso. Reemplaza la grava de soporte para un lecho íntegramente de granate. GRM 4/8 y 2/4.

Una capa fina de granate puede filtrar hasta unos 10–20 µm.6 Los filtros multimedia se diseñan para 17–24 m/h, frente a unos 5 m/h de los filtros rápidos de arena.2

Dónde se usa el granate

Del hogar a la ciudad.

Dondequiera que el agua pase por un filtro granular con retrolavado, el granate puede cumplir una de esas cuatro funciones. Las mismas pocas granulometrías GRM cubren todos los mercados que se indican a continuación.

MercadoFiltro típicoDónde va el granateGranulometrías GRMQué aporta
Agua doméstica y agrícolaFiltros de tanque con retrolavado para sedimentos, hierro y manganesoCapa base en el distribuidor; capa fina50# · 8/12 · 4/8Permanece bajo los medios pesados de remoción de hierro; mantiene los medios fuera de la válvula; agua mejor filtrada con un solo tanque1,11,13
Piscinas y spasFiltros de arena en el circuito de recirculaciónCapa fina bajo la arena; soporte en los laterales50# · 8/12Acerca la retención del filtro de arena a los niveles de un filtro de cartucho, manteniendo el retrolavado simple6,7
Agua potable municipalFiltros rápidos por gravedad, de medio dual y tripleCapa fina inferior; soporte íntegramente de granate50# · 80# · 8/12 · 4/8 · 2/43.5–5× la tasa de diseño de un filtro rápido de arena; alrededor de 50% menos pérdida de carga2,3
Aguas residuales y reúsoFiltros multimedia terciariosCapa fina de pulido50#Retención de sólidos más profunda y carreras más largas para un efluente con calidad de reúso6
Desalinización y OIFiltros multimedia a presión antes de los cartuchos y las membranasCapa fina de pulido; soporte íntegramente de granate50# · 8/12 · 4/8 · 2/4Elimina la mayoría de las partículas de hasta 5 µm o menos, protegiendo las membranas9
Torres de enfriamientoFiltros de medios de flujo lateralCapa fina en lechos de mayor tasa50#Intercambiadores de calor más limpios y menos biocida; más agua por m² de filtro2,10
Agua de proceso y calderasPretratamiento multimedia antes del intercambio iónico y la OICapa fina de pulido; soporte50# · 8/12 · 4/8Inerte, insoluble y con bajo contenido de cloruros, por lo que aporta poco al agua destinada a desmineralización12
Petróleo y gasFiltros de alimentación para inyección de agua de mar y remoción de sulfatosCapa fina de pulido; soporte íntegramente de granate50# · 80# · 8/12 · 4/8 · 2/4Los lechos de antracita, arena y granate aumentan la disponibilidad operativa de las unidades de remoción de sulfatos9

Los filtros de electrolito SX-EW de cobre tienen su propia página

Piscinas y plantas de tratamiento

Agua de piscina más clara. Más agua con los mismos filtros.

Piscinas y spas

Un filtro de arena de piscina es un filtro de medios con retrolavado en miniatura. Una capa fina de GRM bajo la arena acerca su retención al nivel de un filtro de cartucho, y se sigue limpiando con un simple retrolavado. La arena de piscina suele reemplazarse cada tres a cinco años;8 la dureza del granate resiste el desgaste en el retrolavado.1

Cómo agregarlo: GRM 8/12 alrededor de los laterales, una capa de GRM 50# y encima la arena para piscina del fabricante del filtro, con los espesores que este indique.

Partículas más pequeñas retenidasµm · MENOR ES MÁS FINO

Tipos de filtro7; capa fina de granate en un lecho multimedia.6

Agua potable municipal y aguas residuales

La mayoría de las plantas de tratamiento filtran el agua después de la coagulación y la sedimentación, y la filtración es la última barrera física antes de la desinfección. El lugar del granate es la capa fina inferior de un lecho de triple medio de antracita, arena y granate.

Los filtros multimedia se diseñan para un caudal por metro cuadrado 3.5–5 veces mayor que el de los filtros rápidos de arena.2 Mejorar los filtros de arena existentes puede aumentar la capacidad de la planta sin construir nuevas unidades de filtración; los reguladores suelen pedir monitoreo adicional para demostrar que la calidad del agua se mantiene a la tasa más alta.2

Tasa de filtración típicam/h

Metros por hora equivale a metros cúbicos de agua por metro cuadrado de filtro por hora. Convertido desde gal/ft²/min.2

Desalinización y OI

Los filtros multimedia de antracita, arena y granate eliminan la mayoría de las partículas de hasta 5 µm o menos antes de que el agua llegue a los cartuchos y las membranas, lo que significa menos cambios de cartucho y menos ensuciamiento de las membranas.9

Torres de enfriamiento

Los filtros de medios de flujo lateral mantienen más limpios los intercambiadores de calor y reducen la demanda de biocida.10 Un lecho multimedia con granate opera a una tasa mayor, por lo que trata más agua por metro cuadrado de filtro.2

Agua de proceso y calderas

Los filtros multimedia son la primera etapa antes del intercambio iónico, la OI y el agua de reposición de calderas.12 GRM Garnet es insoluble e inerte, con 10–15 ppm de cloruros, por lo que aporta muy poco al agua que está por desmineralizarse.

Granate grueso · 4/8 y 2/4

Un lecho de soporte íntegramente de granate. Rara vez se ofrece.

Todo filtro de medios descansa sobre capas de soporte graduadas que mantienen los medios por encima del sistema de drenaje inferior y distribuyen el retrolavado de manera uniforme. Esas capas suelen ser de grava de sílice, porque las granulometrías publicadas de granate filtrante llegan solo hasta unos 2.5 mm.1,11 GRM tritura roca dura, por lo que sus granulometrías 4/8 y 2/4 llevan el granate hasta 8 mm y más, y todo el lecho de soporte puede ser de granate.

Lecho convencional
Antracita
Arena de sílice
Granate fino
Soporte de granate, hasta 2.5 mm
Grava de síliceGE 2.65, más liviana que el granate que tiene encima
Grava de sílice gruesa
Sistema de drenaje inferior

La grava, más liviana, queda bajo el granate pesado. En el retrolavado ambos pueden mezclarse, con riesgo de que el agua eluda el lecho y de que el soporte quede irregular.11

Lecho íntegramente de granate · GRM
Antracita
Arena de sílice
Granate finoGRM 50#
Granate de soporteGRM 8/12
Granate gruesoGRM 4/8
Granate gruesoGRM 2/4
Sistema de drenaje inferior

Un solo material denso desde la capa fina hasta el sistema de drenaje inferior. Bajo el agua, el granate pesa unas 1.8 veces lo que pesa la grava de sílice del mismo tamaño, por lo que al retrolavado le cuesta más levantarlo. AWWA B100 incluye la grava de alta densidad como material filtrante junto con la grava común.4

Granulometrías para filtración

Las diez granulometrías, para cada capa del lecho.

Los diseñadores de filtros especifican los medios por tamaño efectivo (TE, el d10: el tamaño por el que pasa el 10% de los granos) y coeficiente de uniformidad (CU, d60 ÷ d10; cuanto más cerca de 1, más uniformes son los granos). Todas las granulometrías GRM pueden suministrarse como medio filtrante; las destacadas son las opciones habituales para un lecho estratificado.

GranulometríaTE (d10)CUFunción en el lecho
120#0.11 mm1.45Pulido extrafino donde el diseño lo exige
80#0.16 mm1.43Capa de pulido extrafina
50#0.26 mm1.38Capa fina de pulido: el granate estándar para multimedia
20/600.23 mm1.98Capa fina a media, con granulometría más amplia
14/40 Specialty Filter0.65 mm1.82Capa de transición entre el soporte y el medio fino
36#0.38 mm2.63Capa media con granulometría amplia
8/80 Alpha Blast0.25 mm3.40Granulometría muy amplia; según la especificación del diseñador del filtro
8/121.73 mm1.17Capa base de soporte y cubierta del distribuidor
4/82.58 mm1.55Soporte grueso en lugar de grava fina · rara vez ofrecido
2/45.30 mm1.45El soporte más grueso sobre el sistema de drenaje inferior, en lugar de grava gruesa · rara vez ofrecido
Tamaño efectivo (TE, d10) y coeficiente de uniformidad (CU, d60 ÷ d10) calculados a partir de la tabla granulométrica de GRM Garnet. Confírmelos mediante ensayo de laboratorio antes de especificar. El granate filtrante fino suele tener un TE de 0.18–0.60 mm y el granate de soporte, de 1.0–2.5 mm.
Pesado

GE 4.0–4.1, por lo que muy pocos granos son arrastrados hacia la arena.

Resistente al desgaste

Su dureza de 7.5–8.0 Mohs resiste la atrición en el retrolavado, para una larga vida útil.1

Limpio

Insoluble, inerte y con solo 10–15 ppm de cloruros que puedan lixiviarse al agua.

Un solo proveedor

Todas las capas de granate de una sola fuente, con una sola química y un solo conjunto de datos de ensayo.

Preguntas

Granate como medio filtrante: preguntas frecuentes.

¿Por qué se usa el granate como capa inferior en un filtro multimedia?

El granate es el medio filtrante común más pesado, con una gravedad específica de aproximadamente 4.0. Después de cada retrolavado, los granos más pesados se asientan primero, por lo que el granate vuelve al fondo aunque sus granos sean los más finos del lecho. Así se mantiene el orden: grueso y liviano arriba, fino y pesado abajo.

¿Qué granulometría de granate necesito para un filtro multimedia?

La capa fina de pulido suele tener un tamaño efectivo en el rango de 0.18–0.60 mm. GRM 50# (tamaño efectivo 0.26 mm, coeficiente de uniformidad 1.38) es el granate fino estándar; 80# es más fino. 14/40 forma la capa de transición, 8/12 la capa base de soporte, y 4/8 y 2/4 reemplazan la grava de soporte. Siga la especificación del diseñador del filtro.

¿Qué proporción de antracita, arena y granate debo usar?

Los lechos municipales e industriales suelen tener, en espesor, alrededor de 55% de antracita, 30% de arena de sílice y 15% de granate, con capas de soporte de granate debajo. El diseñador del filtro define los espesores exactos.

¿Puede el granate reemplazar a la grava como capa de soporte?

Sí. AWWA B100 incluye la grava de alta densidad junto con la grava común. Las granulometrías GRM 4/8 y 2/4 llevan el granate hasta 8 mm y más, de modo que todo el lecho de soporte puede ser de granate. Bajo el agua pesa unas 1.8 veces lo que pesa una grava de sílice del mismo tamaño, por lo que al retrolavado le cuesta más levantarlo hacia las capas superiores.

¿Puedo usar granate en un filtro de arena para piscina?

Sí. Coloque GRM 8/12 alrededor de los laterales, luego una capa de GRM 50# y encima la arena para piscina del fabricante del filtro, con los espesores que este indique. Una capa fina de granate retiene partículas de hasta unos 10–20 µm, frente a 20–40 µm con arena sola. Consulte primero las indicaciones del fabricante del filtro sobre los medios filtrantes.

¿Es seguro el granate como medio filtrante para agua potable? ¿Está certificado?

GRM Garnet es insoluble e inerte, con 10–15 ppm de cloruros. Los proyectos de agua potable suelen exigir certificación según EN 12910 en Europa o AWWA B100 en Norteamérica; solicítenos los datos de ensayo disponibles para su proyecto.

¿Cada cuánto hay que reemplazar el granate como medio filtrante?

El granate es duro, 7.5–8.0 Mohs, y resiste el desgaste en el retrolavado, por lo que suele durar más que los medios más livianos que tiene encima. Los operadores reponen o reemplazan el medio cuando la inspección o el desempeño del filtro indican que es necesario.

Documentos

Especificaciones y lecturas complementarias.

Otros usos de GRM Garnet

Fuentes

  1. Clack Corporation. Garnet filter media specification.
  2. Engelhardt, Hach (2012). Granular media filtration for water treatment.
  3. ASCE (1968). Filtration through a trimedia filter. Journal of the Sanitary Engineering Division 94(3).
  4. AWWA B100-25. Granular filter material.
  5. EN 12910:2012. Products used for treatment of water intended for human consumption: garnet.
  6. Carbotecnia. Garnet deep-bed filter media.
  7. Pool Research. Sand vs DE vs cartridge filters.
  8. Atomic Filters. How to choose swimming pool sand for filters.
  9. VWS Westgarth. Multi-media filtration.
  10. Water Technology (2019). Side-stream media filtration in cooling towers.
  11. Tohkemy. Filter garnet and support garnet.
  12. Ion Exchange. What is a multimedia filter.
  13. SoftPro. Gravel underbedding in softeners and filters.
  14. Graco. How to choose the right abrasive (silica sand specific gravity).
  15. GRM Garnet (2026). Product data sheet and size chart.

Los valores de GRM Garnet son típicos y no constituyen una especificación. El tamaño efectivo y el coeficiente de uniformidad se calculan a partir de la tabla granulométrica de GRM; confírmelos mediante ensayo de laboratorio antes de especificar. Los proyectos de agua potable suelen exigir certificación según EN 129105 o AWWA B100.4 Las cifras de terceros describen el granate en general, no GRM Garnet, salvo que se indique lo contrario.