Tratamiento de Agua Subterránea Salobre por Ósmosis Inversa

El tratamiento de aguas subterráneas salobres por ósmosis inversa se ha convertido en un método universalmente probado para proporcionar grandes cantidades de agua potable a municipios, empresas y muchas industrias que requieren agua fresca para una amplia variedad de usos y aplicaciones.

Por mucho, el mayor uso de las fuentes de agua fresca es para riego y cría de ganado, y representa el 69 por ciento del uso de agua fresca en el mundo. El agua fresca constituye aproximadamente el 3 por ciento de toda el agua en la Tierra, y de ese 3 por ciento: el 70 por ciento del agua fresca está atrapada en los glaciares y capas de hielo; El 30 por ciento está en el suelo, y menos del 1 por ciento de nuestra agua fresca se encuentra en cuerpos superficiales de agua como lagos, ríos y pantanos. Esto hace que el agua subterránea sea una fuente extremadamente importante de agua fresca.

¿QUÉ ES AGUA SUBTERRÁNEA?

El agua subterránea se refiere a cualquier fuente de agua que se encuentra debajo de la superficie de la Tierra, que se encuentra más comúnmente en los acuíferos. Grandes fuentes de agua salobre descansan debajo de la corteza terrestre: en rocas permeables, tierra, arena y lechos rocosos fracturados. La capa superior de esta zona saturada se conoce como la capa freática, y debajo de ella se encuentran las zonas acuáticas altamente saturadas de agua fresca. Estas fuentes de agua se pueden aprovechar con pozos de agua y se reponen de forma natural a través de un proceso llamado recarga de agua de fuentes de agua superficiales como ríos y arroyos, y mediante procesos naturales como la precipitación. La gravedad juega un papel importante al llevar el agua de las fuentes superficiales a los acuíferos.

Hay algunos tipos diferentes de acuíferos, con claras diferencias entre ellos.

• Tipos de acuíferos:
• o Acuífero no confinado: separado por rocas permeables, tierra, lechos rocosos fracturados, etc. que permite el paso directo de las aguas superficiales al acuífero directamente debajo de él.
• o Acuífero confinado: separado por una capa de tierra o roca impermeable de su fuente de agua superficial. El agua de la superficie se acumula y se propaga hasta que puede encontrar un lecho rocoso permeable o suelo a través del cual alcanzar el acuífero a continuación. Este tipo de acuífero requiere agua para tomar una ruta indirecta al acuífero a continuación.
• o Aquitard: una capa de arcilla, roca o limo fuertemente compactada que ralentiza o restringe el flujo de agua subterránea desde el acuífero al acuífero

Aquiclude / Aquifuge: completamente impermeable, no puede pasar ninguna fuente de agua, aquitard se conoce como aquiclude o aquifuge.

Tratamiento de aguas Subterraneas salobres

Debido a que los acuíferos viajan a través de tanta roca, arena y tierra, las aguas subterráneas salobres pueden contener sólidos disueltos, como minerales, sales, metales, etc., que pueden afectar el sabor, la salinidad y la toxicidad del agua subterránea. Muchas fuentes de agua fresca pueden tener niveles de TDS dentro del rango de lo que se considera salobre, y requieren tratamiento antes de que se pueda usar. El agua salobre generalmente tiene un nivel total de sólidos disueltos (TDS) que oscila entre 1,000 ppm y 10,000 ppm, lo que puede hacer que el agua no sea apta para el consumo humano o para su uso en ciertos procesos industriales.

La ósmosis inversa (RO) es el método probado y verdadero cuando se trata de tratamiento de aguas subterráneas salobres. La ósmosis es el proceso natural de presión osmótica que impulsa una fuente de agua de baja salinidad a través de una membrana semipermeable y a una fuente de agua salina para diluir el contenido total de agua y disminuir el nivel relativo de TDS. La ósmosis inversa, sin embargo, utiliza bombas presurizadas para forzar el flujo de agua en la dirección opuesta, para superar la presión osmótica, de modo que la fuente de agua salina viaja a través de la membrana semipermeable y filtra las sales y contaminantes en el proceso.

La ósmosis inversa de agua salobre cuenta con tasas de rechazo muy altas, bajo consumo de energía y altas tasas de recuperación. Debido a esto, los sistemas de ósmosis inversa de agua salobre son capaces de tratar miles de galones de agua al día, para proporcionar agua potable a muchas comunidades que normalmente no tendrían acceso al agua potable. Estos sistemas son útiles para una variedad de industrias, con un propósito principal; El tratamiento de aguas subterráneas salobres por ósmosis inversa puede eliminar hasta el 99% de todos los TDS del agua de la fuente, así como de muchos otros contaminantes.

• Contaminantes comunes y problemas encontrados en aguas subterráneas:

o El arsénico puede ingresar al agua subterránea a través de depósitos naturales en la Tierra, o a través de desechos industriales y contaminación.

o El flúor puede filtrarse al agua subterránea a partir de minerales y sedimentos que entran en contacto con el agua subterránea.

o La dureza se refiere a los altos niveles de carbonato de calcio en las aguas subterráneas, que pueden causar cal.

o El plomo puede ingresar al agua subterránea a través de la minería, la industria y los procesos de plomería, así como algunos otros. El plomo se considera peligroso para la salud humana.

o El mercurio contamina el agua subterránea con mayor frecuencia a través de desechos industriales, minería, pesticidas y carbón.

o La turbidez se refiere a pequeñas partículas de materia orgánica e inorgánica en el agua que pueden afectar su claridad o color. Las causas comunes incluyen arcilla y limo.

o Equilibrio del pH: el pH se refiere a una escala numérica que le indica cuán ácida o alcalina puede ser la fuente de agua.

Sin embargo, debido a la naturaleza de la ósmosis inversa, puede reducir el contenido de salinidad de las fuentes de agua a una fracción de lo que alguna vez fue, pero la RO nunca puede eliminar completamente por sí misma todos los contaminantes presentes en la fuente de agua. Muchas veces se requieren pasos adicionales en el proceso de tratamiento de aguas salobres.

Pasos y componentes adicionales:

Aunque la ósmosis inversa es un método altamente efectivo para tratar las aguas subterráneas salobres, es posible que se necesiten otros pasos y componentes adicionales para tratar las aguas subterráneas con las especificaciones adecuadas. Muchas veces el pretratamiento es una parte necesaria de la mayoría de los sistemas RO: la alta salinidad puede causar corrosión; el agua dura y las sales inorgánicas pueden causar oxidación de la membrana; y demasiados compuestos orgánicos pueden causar ensuciamiento en la membrana, para asegurarse de que el sistema funcione correctamente y para reducir el riesgo de una falla completa del sistema. El post-tratamiento también es necesario para reajustar el balance de pH según sea necesario para el control de la corrosión y la desinfección para producir agua de alta pureza.

A continuación, se incluyen pasos adicionales comunes incluidos en los sistemas de osmosis inversa de agua salobre:

• Pretratamiento: las aguas subterráneas salobres a menudo pueden tener sales orgánicas e inorgánicas que pueden causar escamas o contaminantes orgánicos que pueden causar incrustaciones en las membranas. El pretratamiento es necesario para aumentar el ciclo de vida de los sistemas de osmosis inversa de agua salobre y las membranas de RO.

o Ácidos: se pueden inyectar en el agua de alimentación de RO para reducir el equilibrio del pH; para evitar oxidación de las membranas.

o Cáustico: se puede inyectar en el agua de alimentación de RO para aumentar el equilibrio de pH y corroer el material orgánico; a menudo utilizado en el post-tratamiento en sistemas de RO de doble pase.

o Antiescalante: químicos que se pueden inyectar en el agua de alimentación de RO para evitar la formación y precipitación de sales minerales cristalizadas que pueden causar oxidación.

o Dispersantes: polímeros orgánicos hechos por el hombre que se pueden inyectar en el agua de alimentación de RO para evitar la contaminación de las membranas.

Filtro de carbón activado / multimedia: Tanto los filtros de carbón activado como los de multimedia pueden usarse en diferentes sistemas de osmosis inversa de agua salobre para eliminar ciertos compuestos orgánicos que la ósmosis inversa por sí misma no puede, así como el sabor, el olor y el cloro del agua de alimentación.

• Post-tratamiento

o Control de corrosión: se pueden inyectar inhibidores de corrosión para reducir el potencial de corrosión de ciertos elementos en el agua filtrada.

o Desinfección: los esterilizadores UV se pueden usar para desinfectar el agua permeada que se ha almacenado durante más de un día a medida que se mueve desde el tanque de almacenamiento y se pone en uso.

RO de Doble Paso: los sistemas RO de doble paso se implementan para tratar el agua permeada producida por un sistema RO de primer paso para producir un producto de agua altamente purificada.

SISTEMAS RECOMENDADOS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS:

Encuentre una lista completa de sistemas industriales y comerciales de ósmosis inversa de agua salobre aquí:

https://es.pureaqua.com/sistemas-de-osmosis-inversa-para-agua-salobre/