Mantenga y proteja las membranas de filtración de agua
Aumente el rendimiento de la osmosis inversa y controle el coste de
filtración de las membranas
Las membranas de ósmosis inversa (OI) tienen, sin
duda, un mayor impacto en las operaciones que cualquier otro proceso de
filtración en el tratamiento de agua. Son extremadamente eficaces en la
eliminación de contaminantes inorgánicos, pero también son muy susceptibles a
la acumulación de suciedad, la oxidación y la formación de depósitos. La falta
de monitoreo preciso y en tiempo real de la vida útil de las membranas de OI
puede generar costes significativos debido a la bioincrustación, el uso
excesivo de productos químicos, la necesidad de una limpieza y un mantenimiento
frecuentes, el tiempo de inactividad de la planta y la sustitución prematura de
las membranas.
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Costos asociados al ensuciamiento de ósmosis inversa
Según un
reciente estudio científico publicado en Desalination de 2021, el costo de la
acumulación de suciedad en las membranas de OI de una planta desalinizadora de
los Países Bajos representa aproximadamente el 24 % de los gastos totales
operativos de la planta. La mayor parte de ese gasto se debe a la sustitución
prematura de las membranas. |
¿Cómo funcionan
las membranas de OI?
La ósmosis inversa
aplica presión a una membrana semipermeable que permite que las moléculas de
agua pasen a través de ella a medida que los compuestos inorgánicos disueltos
se eliminan por drenaje. El flujo cruzado separa el agua en dos vías.
Tratamiento y análisis de agua en el sistema de OI
Decloración y monitoreo de las membranas
Son muchos los parámetros importantes a la hora de
monitorear el rendimiento de las membranas de OI, y uno de los principales es
el cloro. El cloro es necesario para la desinfección, aunque un exceso puede
dañar las membranas. Por lo tanto, la cloración y la decloración son pasos
clave en casi todos los procesos de tratamiento industriales y municipales
cuando se utilizan membranas de OI. Debido a que es difícil medir niveles
ultrabajos de cloro residual, los operadores de las plantas optan a menudo por
eliminarlo por completo. A pesar de que el resultado final es cero cloros
residuales, cumpliendo así los objetivos de protección de las membranas, el
exceso o defecto de decloración pueden causar una serie de consecuencias y
gastos innecesarios.
1
El costo asociado a los productos químicos
utilizados para eliminar el cloro por completo.
2
La ausencia de cloro puede llevar a la
formación de bioincrustaciones, lo que requiere una limpieza y un mantenimiento
adicionales o la utilización de costosos biocidas no oxidantes.
3
La presencia de cloro adicional puede afectar
negativamente a la eficiencia de las membranas, obligando a su sustitución
meses antes de lo que normalmente sería necesario.
Ejemplo 1:
Prolongar la vida útil de las
membranas
Muchas membranas están clasificadas para 1000 partes por millón (ppm)/horas
de exposición al cloro antes de que el paso de sales se duplique. Si expone las
membranas de OI de la primera etapa a una media continua de 38 partes por mil
millones (ppb), alcanzará 1000 ppm/horas en 36 meses. Si aumenta su exposición
media en tan solo 10 ppb hasta 48 ppb, alcanzará la misma cantidad de 1000
ppm/horas en 28,5 meses. Esto significa que puede que tenga que sustituir sus
membranas de OI de la primera etapa siete meses y medio antes por un aumento
medio de la exposición al cloro de 10 ppb.
Ejemplo 2:
Reducir los gastos operacionales
El costo de limpieza de
las membranas en un sistema con el mantenimiento adecuado puede suponer 0,24
USD por metro cúbico. Sin embargo, si el mantenimiento de las instalaciones no
es el adecuado, puede gastar hasta 1,07 USD por metro cúbico. Los costos
aproximados de productos químicos habituales son:
- Antiincrustantes:
de 0,01 a 0,03 USD/m³
- Cartuchos de
filtro: de 0,01 a 0,03 USD/m³
- Limpieza preventiva
de las membranas: de 0,11 a 0,24 USD/m³
- Limpieza correctiva de
las membranas: hasta 0,97 USD/m³
Cuando las membranas están sucias,
los costos aumentan sustancialmente. Los costos de las operaciones podrían
aumentar de un 50 % a un 100 % y, para una planta típica que gasta alrededor de
1,07 a 3,22 USD por metro cúbico, esto podría incrementar sus costos en otros
3,22 USD por metro cúbico. Si bombea 4000 metros cúbicos al año, esto puede
equivaler a más de 10.750 USD adicionales por utilizar membranas sucias.
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