25 soluciones comunes al problema de la tecnología de membranas de ósmosis inversa (Parte 1)

En general, cuando el flujo estandarizado disminuye entre un 10 % y un 15 %, o la tasa de desalinización del sistema disminuye entre un 10 % y un 15 %, o la presión de operación y la diferencia de presión entre secciones aumentan entre un 10 % y un 15 %, se debe limpiar el sistema de ósmosis inversa. La frecuencia de limpieza está directamente relacionada con el grado de pretratamiento del sistema. Cuando el SDI15 es inferior a 3, la frecuencia de limpieza puede ser de 4 veces al año; cuando el SDI15 se sitúa en torno a 5, la frecuencia de limpieza puede duplicarse, pero depende de las condiciones específicas de cada proyecto.

1. ¿Con qué frecuencia se debe limpiar el sistema de ósmosis inversa?

En general, cuando el flujo estandarizado disminuye entre un 10 % y un 15 %, o la tasa de desalinización del sistema disminuye entre un 10 % y un 15 %, o la presión de operación y la diferencia de presión entre secciones aumentan entre un 10 % y un 15 %, se debe limpiar el sistema de ósmosis inversa. La frecuencia de limpieza está directamente relacionada con el grado de pretratamiento del sistema. Cuando el SDI15 es inferior a 3, la frecuencia de limpieza puede ser de 4 veces al año; cuando el SDI15 se sitúa en torno a 5, la frecuencia de limpieza puede duplicarse, pero depende de las condiciones específicas de cada proyecto.

2. ¿Qué es SDI?

Actualmente, la técnica más eficaz para evaluar la contaminación coloidal en el agua de entrada de los sistemas de ósmosis inversa/filtración (OI/NF) consiste en medir el índice de densidad de sedimentación (IDS) del agua de entrada, un parámetro importante que debe determinarse antes del diseño de la OI. Durante el funcionamiento de la OI/NF, deben realizarse mediciones periódicas (2-3 veces al día para aguas superficiales). La norma ASTM D4189-82 especifica este estándar. El requisito para el agua de entrada del sistema de membranas es que el valor del IDS15 sea ≤ 5. Entre las tecnologías eficaces para reducir el IDS se incluyen los filtros multimedia, la ultrafiltración y la microfiltración. En ocasiones, la adición de un dieléctrico polimérico antes de la filtración puede mejorar la filtración física mencionada y reducir el valor del IDS.

3. ¿Debería utilizarse el proceso de ósmosis inversa o el proceso de intercambio iónico para el flujo de entrada general?

En muchas condiciones de entrada de agua, el uso de resina de intercambio iónico o ósmosis inversa es técnicamente viable, y la elección del proceso debe determinarse mediante un análisis económico. Generalmente, a mayor contenido de sal, más económica resulta la ósmosis inversa, mientras que a menor contenido de sal, más económico resulta el intercambio iónico. Debido al uso generalizado de la tecnología de ósmosis inversa, la combinación de ósmosis inversa con intercambio iónico, ósmosis inversa multietapa u ósmosis inversa con otras tecnologías de desalinización profunda se ha consolidado como una tecnología reconocida y una solución de tratamiento de agua más rentable. Para obtener más información, consulte con un representante de una empresa de ingeniería de tratamiento de agua. ¿Cuántos años suelen durar los componentes de una membrana de ósmosis inversa? La vida útil de una membrana depende de su estabilidad química, la estabilidad física de sus componentes, su lavabilidad, la fuente de agua de entrada, el pretratamiento, la frecuencia de limpieza y el nivel de gestión operativa. Según el análisis económico, suele ser superior a 5 años.

¿Cuántos años se pueden utilizar generalmente los componentes de una membrana de ósmosis inversa?

La vida útil de una membrana depende de su estabilidad química, la estabilidad física de sus componentes, su lavabilidad, la fuente de agua de entrada, el pretratamiento, la frecuencia de limpieza y el nivel de gestión operativa. Según análisis económicos, suele ser superior a 5 años.

4. ¿Cuál es la diferencia entre ósmosis inversa y nanofiltración?

La nanofiltración es una tecnología de separación de líquidos por membrana que se sitúa entre la ósmosis inversa y la ultrafiltración. La ósmosis inversa puede eliminar solutos con un peso molecular inferior a 0,0001 micrómetros, mientras que la nanofiltración puede eliminar solutos con un peso molecular de alrededor de 0,001 micrómetros. La nanofiltración es esencialmente un tipo de ósmosis inversa a baja presión, utilizada en situaciones donde la pureza del agua tratada no es un requisito estricto. Es adecuada para el tratamiento de agua de pozo y agua superficial. La nanofiltración es idónea para sistemas de tratamiento de agua que no requieren altas tasas de desalinización como la ósmosis inversa, pero que poseen una alta capacidad para eliminar componentes de dureza, a veces denominados "membranas ablandadoras". Los sistemas de nanofiltración tienen una presión de funcionamiento y un consumo energético menores que los sistemas de ósmosis inversa correspondientes.

5. ¿Cuál es la capacidad de separación de la tecnología de membranas?

La ósmosis inversa es actualmente la tecnología de filtración de líquidos más precisa. Las membranas de ósmosis inversa retienen moléculas inorgánicas, como sales solubles, y sustancias orgánicas con un peso molecular superior a 100. En cambio, las moléculas de agua pueden atravesar libremente estas membranas, y la tasa de eliminación típica de sales solubles es superior al 95-99 %. La presión de operación oscila entre 7 bar (100 psi) para agua salobre y 69 bar (1000 psi) para agua de mar. La nanofiltración puede eliminar impurezas en partículas de 1 nm (10 Å) y materia orgánica con un peso molecular superior a 200-400. La tasa de eliminación de sólidos solubles es del 20-98 %. La tasa de eliminación de sales que contienen aniones monovalentes (como NaCl o CaCl₂) es del 20-80 %, mientras que las sales que contienen aniones divalentes (como MgSO₄) presentan una tasa de eliminación mayor, del 90-98 %. La ultrafiltración separa macromoléculas mayores de 100-1000 angstroms (0,01-0,1 micrómetros). Todas las sales solubles y las moléculas pequeñas atraviesan las membranas de ultrafiltración, y entre las sustancias que se pueden eliminar se incluyen coloides, proteínas, microorganismos y materia orgánica macromolecular. El peso molecular de retención de la mayoría de las membranas de ultrafiltración oscila entre 1000 y 100 000. El rango de eliminación de partículas por microfiltración es de aproximadamente 0,1-1 micrómetro. Generalmente, los sólidos en suspensión y los coloides de partículas grandes se retienen para formar moléculas grandes y sales solubles.