Protección química en membranas de ósmosis inversa industriales

En los últimos años, la utilización de procesos de filtración de agua por membrana, como paso previo a cualquier actividad industrial, ha aumentado notablemente. En particular, la filtración por ósmosis inversa permite eliminar sales disueltas, contaminantes, microorganismos y/o sólidos en suspensión produciendo agua de una calidad muy elevada y sin impurezas.

La problemática más habitual que se encuentra en las membranas de ósmosis inversa es su ensuciamiento con el paso del tiempo. Los ensuciamientos más comunes que se producen son los siguientes:

• Metales: los más comunes son hierro, manganeso y aluminio; metales como zinc, cobre o níquel se encuentran con menos frecuencia.
• Coloides y partículas en suspensión que contiene el agua de entrada, incluyendo algas, sílice coloidal, arcilla, etc.
• Contaminación microbiológica: desarrollo de microorganismos y crecimiento de biofilm. Es un ensuciamiento muy habitual y difícil de eliminar.
• Materia orgánica de distintos orígenes.
• Incrustaciones inorgánicas: precipitación de sales inorgánicas de baja solubilidad que superan su producto de solubilidad (Kps). Las sales más habituales son carbonato de calcio, sulfato de calcio, fluoruro de calcio, fosfato de calcio, sulfato de estroncio, sulfato de bario o sales de sílice.

La aparición de cualquier de los elementos descritos puede provocar una disminución en el caudal de permeado, un aumento en el rechazo de sales o un aumento en la presión de alimentación para mantener el caudal de agua producida. Asimismo, además de la reducción en el rendimiento de los equipos, un ensuciamiento severo puede provocar daños irreversibles en los elementos de las membranas.

La presencia de suciedad en la superficie de una membrana supone un importante impacto económico en la operación de los equipos y su envejecimiento prematuro. Esta situación se puede evitar con un programa de tratamiento químico adecuado que consiste en la utilización de:

• Productos antiincrustantes: La dosificación en continuo de un producto químico antiincrustante permite controlar de forma efectiva la precipitación de sales inorgánicas, partículas coloidales y metales, manteniendo limpia la superficie de la membrana. Son productos efectivos en un amplio rango de pH.
• Productos de limpieza: De forma periódica, se deben realizar limpiezas en las membranas de ósmosis inversa para mantener su buen estado de conservación y siempre que se observe una de las siguientes situaciones:
  • Reducción del caudal de permeado.
  • Aumento en la concentración de sales en el rechazo.
  • Aumento en la presión de entrada.

Si se retrasa una limpieza o si el producto elegido no es el adecuado, la limpieza no será eficaz y no se conseguirá restablecer el caudal de permeado original. Además, se creará la necesidad de realizar limpiezas con más frecuencia, resultando un mayor tiempo con la ósmosis inversa fuera de producción, una reducción en la vida útil de los elementos de las membranas y costes de operación muy superiores.

• Reductores de cloro: La poliamida aromática se ha convertido en el material más utilizado en membranas de ósmosis inversa. La presencia de cloro o cualquier otro desinfectante de carácter oxidante en el agua de alimentación produce daños irreversibles en las membranas de ósmosis inversa de poliamida aromática. En este caso, se debe realizar un tratamiento previo con un producto químico que permita eliminar la presencia de cloro.
• Biocidas no oxidantes: La superficie de una membrana de ósmosis inversa supone un medio ideal para la proliferación de microorganismos y la acumulación de biofilm, ocasionando graves problemas en la operación de las membranas. La utilización de un producto biocida no oxidante permite controlar el desarrollo microbiológico.

Proquimia dispone del siguiente catálogo de productos destinados al tratamiento de equipos de ósmosis inversa industriales:

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Referencias bibliográficas:

[1] A.Siddiqui, I.Pinel, E.I.Prest, SzS.Bucs,M.C.M van Loosdrecht, J.C. Kruithof, J.S.Vrouwenvelder. Application of DBNPA dosage for biofouling control in spiral wound membrane sistema.

[2] Jaydevsinh, A.K. Suresh. Chlorine attack on reverse osmosis membranes, Mechanisms and mitigation strategies.

AUTOR: Roger Valldeoriola