25 soluciones comunes al problema de la tecnología de membranas de ósmosis inversa (Parte 4)

19. ¿Cuáles son los efectos del pH sobre la tasa de eliminación, la producción de agua y la vida útil de la membrana?

El rango de pH correspondiente a los productos de membrana de ósmosis inversa suele ser de 2 a 11, y el pH tiene poca influencia en el rendimiento de la membrana en sí, lo cual constituye una característica significativa que la diferencia de otros productos de membrana. Sin embargo, las características de muchos iones en el agua se ven muy afectadas por el pH. Por ejemplo, cuando los ácidos débiles, como el ácido cítrico, se encuentran en estado no iónico en condiciones de pH bajo, se disocian y se convierten en iones a valores de pH altos. Debido al alto nivel de carga del mismo ion, la tasa de eliminación de la membrana es alta. Si el nivel de carga es bajo o nulo, la tasa de eliminación de la membrana es baja. Por lo tanto, el pH tiene un impacto significativo en la tasa de eliminación de ciertas impurezas.

20. ¿Cuál es la relación entre los sólidos disueltos totales (TDS) del agua de entrada y la conductividad?

Al obtener el valor de conductividad de entrada, este debe convertirse a valor de TDS para poder introducirlo durante el diseño del software. Para la mayoría de las fuentes de agua, la relación entre conductividad y TDS se sitúa entre 1,2 y 1,7. Para el diseño de ROSA, se utiliza una relación de 1,4 para agua de mar y una de 1,3 para agua salobre, lo que suele proporcionar una buena aproximación de la tasa de conversión.

21. ¿Cómo saber si la membrana ha sido contaminada?

Los siguientes son síntomas comunes de contaminación:

1. Bajo presión estándar, la producción de agua disminuye.
2. Para lograr una producción de agua estándar, es necesario aumentar la presión de operación v
3. La caída de presión entre la entrada y el agua concentrada aumenta en v
4. El peso de los componentes de la membrana aumenta en v
5. Cambios significativos en la tasa de eliminación de la membrana (aumento o disminución)
6. Cuando se retire el componente del recipiente a presión, vierta agua sobre la entrada del componente de membrana vertical. El agua no puede fluir a través del componente de membrana y solo se desborda por la cara frontal (lo que indica una obstrucción total del canal de entrada).

22. ¿Cómo prevenir el crecimiento de microorganismos dentro del embalaje original de los componentes de la membrana?

Cuando la solución protectora se enturbia, es probable que se deba al crecimiento de microorganismos. Los componentes de membrana protegidos con bisulfito de sodio deben inspeccionarse cada tres meses. Si la solución protectora se enturbia, los componentes deben retirarse de la bolsa de almacenamiento sellada y sumergirse nuevamente en una solución protectora fresca con una concentración del 1 % (en peso) de bisulfito de sodio de grado alimenticio (sin cobalto activado), durante aproximadamente una hora, y luego volver a sellarlos. Los componentes deben escurrirse antes de volver a envasarlos.

23. ¿Cuáles son los requisitos de entrada de agua para los componentes de la membrana de ósmosis inversa?

En teoría, los sistemas de ósmosis inversa (RO) y de intercambio iónico (IX) no deberían contener las siguientes impurezas:

1. Sólidos en suspensión, coloides, sulfato de calcio, algas, bacterias, oxidantes, como el cloro residual, etc.
2. Sustancias oleosas o lipídicas (deben estar por debajo del límite de detección inferior del instrumento).
3. Complejos de cromo de materia orgánica y materia orgánica de hierro
4. Óxidos metálicos como los productos de corrosión del hierro, el cobre y el aluminio

23. ¿Qué impurezas pueden eliminar las membranas de ósmosis inversa?

La membrana de ósmosis inversa (OI) elimina eficazmente iones y materia orgánica. Presenta una tasa de eliminación superior a la de la nanofiltración. Generalmente, la ósmosis inversa elimina el 99 % de la sal presente en el agua de alimentación, con una tasa de eliminación de materia orgánica ≥ 99 %.

24. ¿Cómo saber qué método de limpieza utilizar para su sistema de membranas?

Para lograr una limpieza óptima, es fundamental seleccionar los agentes y procedimientos de limpieza adecuados. Una limpieza incorrecta puede deteriorar el rendimiento del sistema. En general, para contaminantes inorgánicos incrustantes se recomienda el uso de soluciones de limpieza ácidas, mientras que para contaminantes microbianos u orgánicos se recomiendan soluciones alcalinas.

¿Por qué el valor de pH del agua producida por ósmosis inversa es menor que el valor de pH del agua de entrada?

Cuando se comprende el equilibrio entre CO₂, HCO₃⁻ y CO₃²⁻, se puede encontrar la mejor respuesta a esta pregunta. En un sistema cerrado, el contenido relativo de CO₂, HCO₃⁻ y CO₃²⁻ varía con el pH. En condiciones de pH bajo, el CO₂ es el componente mayoritario, mientras que el HCO₃⁻ predomina en el rango de pH medio y el CO₃²⁻ en el rango de pH alto. Debido a la capacidad de la membrana de ósmosis inversa (OI) para eliminar iones solubles pero no gases solubles, el contenido de CO₂ en el agua de producción de OI es prácticamente el mismo que en el agua de entrada. Sin embargo, las concentraciones de HCO₃⁻ y CO₃²⁻ a menudo se reducen entre uno y dos órdenes de magnitud, lo que puede romper el equilibrio entre CO₂, HCO₃⁻ y CO₃²⁻ en el agua de entrada. En una serie de reacciones, el CO₂ se combina con el H₂O para experimentar una transferencia de equilibrio hasta que se establece un nuevo equilibrio.

Si el agua de entrada contiene CO₂, el pH del agua producida por ósmosis inversa siempre disminuirá. En la mayoría de los sistemas de ósmosis inversa, el pH del agua producida disminuirá entre una y dos veces. Cuando la alcalinidad y la concentración de HCO₃⁻ en el agua de entrada son elevadas, el pH del agua producida disminuirá aún más.

Una cantidad muy pequeña de agua de entrada, con menor contenido de CO₂, HCO₃⁻ o CO₃²⁻, resulta en una menor variación del pH del agua producida. En algunos países y regiones, existen regulaciones para el pH del agua potable, que generalmente oscila entre 6.5 y 9.0. Según entendemos, esto se debe a la necesidad de prevenir la corrosión de las tuberías de suministro de agua. Consumir agua con un pH bajo no causa problemas de salud. Como es bien sabido, muchas bebidas carbonatadas comerciales tienen un pH entre 2 y 4.