Sistemas de Pretratamiento de Ósmosis Inversa

La ósmosis inversa (ÓI) es un método de filtración que elimina muchos tipos de grandes moléculas e iones de las soluciones aplicando presión a la solución cuando está en un lado de una membrana selectiva. El resultado es que el soluto se retiene en el lado presurizado de la membrana y se permite que el disolvente puro pase al otro lado. Para ser "selectivo", esta membrana no debe permitir que grandes moléculas o iones pasen por los poros (orificios), pero debe permitir que los componentes más pequeños de la solución (como el disolvente) pasen libremente.

La ósmosis inversa es más conocida por su uso en la purificación de agua potable del agua de mar, eliminando la sal y otras sustancias de las moléculas de agua. Esto es lo contrario del proceso de ósmosis normal, en el que el disolvente se mueve naturalmente desde un área de baja concentración de soluto, a través de una membrana, a un área de alta concentración de soluto. El movimiento de un solvente puro para igualar las concentraciones de soluto en cada lado de una membrana genera una presión y esta es la "presión osmótica". Aplicar una presión externa para revertir el flujo natural de disolvente puro, por lo tanto, es ósmosis inversa.

El proceso es similar a la filtración por membrana. Sin embargo, existen diferencias clave entre la ósmosis inversa y la filtración. El mecanismo de eliminación predominante en la filtración por membrana es el esfuerzo o la exclusión por tamaño, por lo que el proceso teóricamente puede lograr la exclusión perfecta de partículas independientemente de los parámetros operativos como la presión y la concentración del influente. Sin embargo, la ósmosis inversa implica un mecanismo de difusión de modo que la eficiencia de la separación depende de la concentración de soluto, la presión y la velocidad de flujo del agua.

Pure Aqua ofrece una amplia gama de pretratamientos como:

• Filtración de medios
• Filtros de carbón activado
• Suavizadores de agua automáticos
• Sistema de dosificación de químicos
• Iron Removal Filters
• Pre esterilizadores ultravioleta
• Sistemas de ozonación

El pretratamiento es importante cuando se trabaja con membranas para ósmosis inversa y nanofiltración (NF) debido a la naturaleza de su diseño en espiral. El material está diseñado de tal manera que solo permite un flujo unidireccional a través del sistema. Como tal, el diseño enrollado en espiral no permite que se produzca un pulso inverso con agua o agitación de aire para fregar su superficie y eliminar los sólidos. Dado que el material acumulado no se puede eliminar de los sistemas de superficie de la membrana, son muy susceptibles a ensuciarse (pérdida de capacidad de producción). Por lo tanto, el pretratamiento es una necesidad para cualquier sistema de RO o NF. El pretratamiento en los sistemas SWRO tiene cuatro componentes principales:

• Filtración de sólidos: Los sólidos dentro del agua deben ser removidos y el agua tratada para prevenir el ensuciamiento de las membranas por partículas finas o crecimiento biológico y reducir el riesgo de daño a los componentes de la bomba de alta presión.

• Filtración de cartucho: Generalmente, los filtros de polipropileno enrollados en hilo se utilizan para eliminar partículas entre 3 y 5 micrones.
  • Dosificación: Se agregan biocidas oxidantes, como el cloro, para matar las bacterias, seguido de la dosificación de bisulfito para desactivar el cloro, que puede destruir una membrana compuesta de película delgada. También existen inhibidores de la bioincrustación, que no matan las bacterias, sino que simplemente evitan que crezcan limo en la superficie de la membrana.
  • Ajuste de pH de prefiltración: Si el pH, la dureza y la alcalinidad del agua de alimentación dan como resultado una tendencia a la formación de incrustaciones cuando se concentran en la corriente de rechazo, se dosifica el ácido para mantener los carbonatos en su forma de ácido carbónico soluble.

  CO3-2 + H3O+ = HCO3- + H2O
  HCO3- + H3O+ = H2CO3 + H2O

  • El ácido carbónico no se puede combinar con el calcio para formar incrustaciones de carbonato de calcio. La tendencia a la formación de incrustaciones de carbonato de calcio se estima utilizando el índice de saturación de Langelier. Agregar demasiado ácido sulfúrico para controlar las escamas de carbonato puede resultar en la formación de escamas de sulfato de calcio, sulfato de bario o sulfato de estroncio en la membrana de ÓI.
  • Antiescalante de prefiltración: Los inhibidores de incrustaciones (también conocidos como antiescalantes) previenen la formación de todas las incrustaciones en comparación con el ácido, que solo puede prevenir la formación de escamas de carbonato de calcio y fosfato de calcio. Además de inhibir las incrustaciones de carbonato y fosfato, los antiescalantes inhiben las incrustaciones de sulfato y fluoruro, dispersan coloides y óxidos metálicos, y los productos especiales pueden inhibir la formación de sílice.