Las membranas de ósmosis inversa utilizadas en plantas desaladoras se fabrican principalmente en formatos comerciales de 2, 4 y 8 pulgadas de diámetro, aunque su selección depende también del caudal requerido, el área activa, la salinidad del agua, la presión de operación y la configuración de la planta. En instalaciones de mayor capacidad son habituales los elementos 8040, con un diámetro nominal de 8 pulgadas, mientras que los elementos 4040 se destinan a plantas comerciales, pequeñas instalaciones industriales y sistemas de menor producción.
Las dimensiones no determinan por sí solas el rendimiento de una membrana: el área efectiva, el caudal de permeado, el rechazo de sales y las condiciones de alimentación son igualmente decisivos. En las plantas desaladoras de agua de mar pueden encontrarse elementos con áreas activas de 12 a 440 ft² (1,1 a 41 m²) y producciones aproximadas de 270 a 12.650 GPD (1,0 a 47,9 m³/d), según el modelo y el tipo de agua tratado.
Qué función cumplen las membranas en una planta desaladora
Una planta desaladora es una instalación que convierte el agua salada del mar (o salobre) en agua apta para el consumo humano, así como para usos industriales y de regadío. El proceso de desalinización se puede realizar de acuerdo conforme a dos tipos de procesos: térmicos o mediante membranas.
El otro proceso que emplea una planta desaladora es mediante el empuje del fluido a través de una membrana especial. Las membranas permiten separar el concentrado del permeado. De esta forma, se obtiene agua dulce a partir de agua salada o salobre.
Las membranas de ósmosis inversa son el componente clave en los procesos de depuración de agua, ya que permiten separar de forma molecular y selectiva los sólidos disueltos. En el ámbito del tratamiento de aguas, las membranas de ósmosis inversa actúan como barreras semipermeables que dividen el flujo en dos corrientes: el permeado (agua purificada) y el rechazo (corriente concentrada con impurezas retenidas).
Cómo funciona la ósmosis inversa
La ósmosis es un fenómeno natural que se produce cuando el agua procedente de una solución menos concentrada pasa, a través de una membrana semipermeable, hacia otra solución de mayor concentración. El proceso dura hasta alcanzar el equilibrio.
La aplicación de una presión forzada en una solución salina, en dirección opuesta y a través de una membrana semipermeable, produce la separación de una solución más concentrada en sales. Por lo tanto, la ósmosis inversa utiliza la presión para la separación de las sales, dejando pasar el agua desalada a través de las membranas e impidiendo el paso de la salmuera.
Una membrana de ósmosis inversa comercial retiene los sólidos disueltos una vez que el agua de alimentación se bombea con fuerza a través de sus poros. La presión impide el flujo osmótico normal, lo que resulta en un flujo inverso.
Allí, el agua fluye desde la corriente de alta concentración (agua de alimentación) a través de una barrera (membrana de ósmosis inversa comercial) hasta el lado del permeado. Las membranas perforadas capturan las sales, microorganismos y minerales disueltos, que luego se liberan por la salida de salmuera.
Básicamente, las membranas de ósmosis inversa utilizan una separación selectiva mediante la cual los contaminantes con un peso molecular superior a 150-250 Daltons quedan retenidos mientras que las moléculas de agua pasan a la salida del permeado.
El diseño de flujo cruzado permite que la membrana se “autolimpie” de manera continua. El agua concentrada arrastra los contaminantes hacia la salida, reduciendo la acumulación en la superficie y prolongando la vida útil de la membrana.
| Corriente | Descripción |
|---|---|
| Agua de alimentación | Agua salada o salobre que llega a la membrana después del pretratamiento. |
| Permeado | Agua purificada que ha atravesado la membrana. |
| Concentrado | Agua de rechazo que contiene las sales y los contaminantes retenidos. |
Dimensiones comerciales principales
Las membranas comerciales de ósmosis inversa se pueden clasificar según diversos principios. En primer lugar, se agrupan según el material del que están hechas.
Las membranas comerciales de ósmosis inversa también se clasifican según el tamaño y los tamaños principales de membrana de ósmosis inversa son 2, 4 y 8.
Las dimensiones nominales más utilizadas corresponden al diámetro y a la longitud del elemento enrollado. Los formatos 2, 4 y 8 pulgadas permiten adaptar el número de membranas y el tamaño de los bastidores a la capacidad de producción de la planta.
| Formato comercial | Aplicación habitual |
|---|---|
| 2 pulgadas | Sistemas pequeños y aplicaciones de baja producción. |
| 4 pulgadas | Aplicaciones comerciales, pequeñas industrias y plantas de menor escala. |
| 8 pulgadas | Plantas desaladoras municipales e industriales de gran capacidad. |
Las membranas comerciales estándar de ósmosis inversa tienen un diámetro de hasta 4 mm y una longitud de 40 mm.
La variedad de tamaños de membranas de ósmosis inversa comerciales garantiza la existencia de membranas adecuadas para todos los sistemas de ósmosis inversa comerciales. Normalmente, todos los tipos de membranas de ósmosis inversa están disponibles en diferentes tamaños.
La referencia dimensional utilizada en instalaciones industriales suele expresarse mediante códigos como 2521, 2540, 4021, 4040, 8040 u 8440. En estas denominaciones, las primeras cifras se relacionan con el diámetro nominal y las últimas con la longitud nominal del elemento.
Área activa y relación con las dimensiones
El área activa es la superficie efectiva de membrana disponible para realizar la separación. Una mayor superficie permite obtener un caudal de permeado más elevado o reducir el número de elementos necesarios para una producción determinada, siempre que las condiciones de operación sean compatibles.
Las dimensiones exteriores y el área activa no son equivalentes. Dos membranas con el mismo diámetro y la misma longitud pueden presentar diferente área efectiva debido al diseño del enrollamiento, el número de láminas, el espesor del espaciador y la configuración interna.
Las membranas de ósmosis inversa comerciales habituales constan de una película delgada de tejido compuesto por tres capas. Normalmente, estas membranas TFC adoptan la configuración de una espiral compuesta de entre una y más de 30 láminas.
Las capas de una membrana de ósmosis inversa comercial son básicamente:
- Red de soporte de poliéster.
- Capa intermedia de polisulfona microporosa.
- Barrera de poliimida.
Este tipo de membranas están formadas por varias láminas enrolladas sobre un eje cilíndrico con perforaciones. Entre cada lámina se coloca un separador impermeable, que evita la comunicación entre las mismas, y una malla por la que pasa el agua a tratar hasta que entra en las bombas de alta presión.
Dimensiones y caudal de producción
El tratamiento de agua mediante sistemas comerciales de ósmosis inversa implica tres corrientes de agua. Por lo tanto, se registran tres caudales distintos: el de agua de alimentación, el de permeado y el de concentrado.
El caudal de permeado, a menudo medido en m³/h o GPM, expresa la velocidad a la que el agua pasa a través de la membrana de ósmosis inversa comercial. Normalmente, las membranas de ósmosis inversa comerciales tienen caudales de permeado considerablemente altos, con rangos de capacidad diaria de entre 100 y 1800 GPD.
Dependiendo del tamaño de la membrana, esta nos dará un caudal u otro. Normalmente el caudal está expresado en galones americanos (3’75 litros de agua) por día, por lo que para saber su capacidad de producción por hora, solo tendremos que calcular el total y dividirlo para 24.
El caudal también depende de la temperatura y la presión del agua, lo que nos hace diferenciar el caudal nominal (lo que nos dice la membrana) con el caudal real, que es el que finalmente se obtiene. Cuanta más temperatura y más presión más caudal se obtienen, y al contrario cuanta menos temperatura y menos presión menos caudal se obtiene.
El caudal real siempre es inferior al caudal nominal. En algunas ocasiones también se ponen 2 o más membranas para que trabajen en paralelo y así multiplicar el caudal.
El caudal suele ser determinante de la presión ejercida por las bombas de alta presión de ósmosis inversa. Las membranas de ósmosis inversa comerciales sucias tienden a presentar descensos en el caudal.
Ejemplos de dimensiones y prestaciones
Las siguientes series muestran cómo varían el área efectiva, el rendimiento y la presión de operación según el tipo de membrana y la calidad del agua de alimentación.
Membranas para agua de mar
Las membranas de ósmosis inversa para desalinización de agua de mar están diseñadas específicamente para tratar agua de mar con altos niveles de salinidad, que suelen contener entre 35 000 y 45 000 ppm de sólidos disueltos totales.
Estas membranas de alto rendimiento operan a presiones de entre 800 y 1,000 psi y están diseñadas con una química de polímeros avanzada para soportar las duras condiciones marinas.
Las membranas de ósmosis inversa para agua de mar presentan tasas superiores de rechazo de sales del 99.4-99.8 % y están diseñadas para soportar las exigentes condiciones de incrustaciones presentes en las aplicaciones de agua de mar.
| Modelo | Área efectiva ft² (m²) | Rendimiento promedio GPD (m³/d) | Rechazo de sal (%) | Tasa de recuperación (%) |
|---|---|---|---|---|
| SW-2521 | 12 (1.1) | 270 (1.0) | 99.5 | 4 |
| SW-2540 | 28 (2.6) | 600 (2.3) | 99.5 | 8 |
| SW-4014 | 22 (2.0) | 500 (1.9) | 99.5 | 8 |
| SW-4021 | 33 (3.1) | 750 (2.8) | 99.5 | 8 |
| SW-4040 | 90 (8.4) | 1600 (6.1) | 99.8 | 8 |
| SW-8040 | 400 (37) | 7500 (28.4) | 99.8 | 8 |
Presión operacional 800 psi (5.52 Mpa).
Presión máxima de funcionamiento 1200 psi (8.27 Mpa).
Membranas para agua salobre
Las membranas de ósmosis inversa para agua salobre se utilizan para tratar agua salobre, es decir, agua con un nivel de sólidos disueltos totales (TDS) de entre 1,000 y 10 000 ppm.
Están diseñadas para funcionar a presiones superiores a 200 psi y requieren más energía que las membranas de ósmosis inversa para agua corriente. La principal diferencia entre el agua salobre y el agua de mar reside en la cantidad de sales y sólidos disueltos.
| Modelo | Área efectiva ft² (m²) | Rendimiento promedio GPD (m³/d) | Rechazo de sal (%) | Tasa de recuperación (%) |
|---|---|---|---|---|
| BW-2521 | 13 (1.2) | 350 (1.3) | 99 | 15 |
| BW-2540 | 28 (2.6) | 750 (2.8) | 99.3 | 15 |
| BW-4021 | 36 (3.3) | 900 (3.4) | 99.3 | 8 |
| BW-4040 | 78 (7.2) | 2500 (9.5) | 99.5 | 15 |
| BW-8040 | 400 (37) | 11000 (41.6) | 99.5 | 15 |
Presión operacional 255 psi (1.76 Mpa).
Presión máxima de funcionamiento 600 psi (4.14 Mpa).
Membranas de baja presión
La serie de baja presión (LP) es un elemento de membrana compuesto de poliamida aromática que se utiliza para la desalinización de agua salobre de concentración media y baja.
Se caracteriza por su alta tasa de desalinización y gran flujo. Se utiliza ampliamente en el suministro de agua municipal, la reutilización de aguas superficiales, la industria química del carbón, el suministro de agua para calderas de generación de energía térmica, la industria alimentaria, la impresión y teñido de textiles, la industria de la galvanoplastia y otros campos.
| Modelo | Área efectiva ft² (m²) | Rendimiento promedio GPD (m³/d) | Rechazo de sal (%) | Tasa de recuperación (%) |
|---|---|---|---|---|
| LP-2521 | 13 (1.2) | 350 (1.3) | 98.5 | 15 |
| LP-2540 | 28 (2.6) | 750 (2.8) | 99 | 15 |
| LP-4021 | 36 (3.3) | 900 (3.4) | 99 | 15 |
| LP-4040 | 78 (7.2) | 2500 (9.5) | 99 | 15 |
| LP-8040 | 400 (37) | 11000 (41.6) | 99 | 15 |
| LP-8440 | 440 (41) | 12000 (45) | 99 | 15 |
Presión operacional 150 psi (1.03 Mpa).
Presión máxima de funcionamiento 600 psi (4.14 Mpa).
Membranas de presión ultrabaja
La serie de presión ultrabaja (ULP) optimiza el proceso de fabricación de membranas y ofrece un mayor flujo de agua y una mayor tasa de rechazo de sales que la generación anterior, además de una mejor resistencia a la contaminación.
Este elemento de membrana es adecuado para la desalinización y el tratamiento profundo de aguas crudas con bajo contenido de sal, como aguas superficiales, subterráneas y de grifo, con un contenido de sal inferior a 1000 ppm.
Permite alcanzar una alta producción de agua con presiones de operación extremadamente bajas o con una superficie de membrana reducida.
| Modelo | Área efectiva ft² (m²) | Rendimiento promedio GPD (m³/d) | Rechazo de sal (%) | Tasa de recuperación (%) |
|---|---|---|---|---|
| XLE-2521 | 13 (1.2) | 350 (1.3) | 98.5 | 8 |
| XLE-2540 | 28 (2.6) | 750 (2.8) | 99 | 15 |
| XLE-4021 | 36 (3.3) | 900 (3.4) | 99 | 8 |
| XLE-4040 | 78 (7.2) | 2500 (9.5) | 99 | 15 |
| XLE-8040 | 400 (37) | 11000 (41.6) | 99 | 15 |
| XLE-8440 | 440 (41) | 12000 (45) | 99 | 15 |
Presión operacional 110 psi (0.76 Mpa).
Presión máxima de funcionamiento 600 psi (4.14 Mpa).
Dimensiones de membranas comerciales para plantas industriales
Además de las series específicas para agua de mar, agua salobre, baja presión y presión ultrabaja, existen elementos comerciales con diferentes áreas activas y caudales nominales.
| Modelo de membrana | Flujo de permeado | Rechazo de sal estabilizado | Área de membrana activa | Espesor del espaciador |
|---|---|---|---|---|
| LG BW 400 ES L | 10,500 GPD (39.7 m3/d) | 99.6% | 400 ft2 (37 m2) | 34 mil |
| LG BW 440 ES L | 11,550 GPD (43.7 m3/d) | 99.6% | 440 ft2 (41 m2) | 28 mil |
| LG BW 400 R Dura | 11,000 GPD (41.6 m3/d) | 99.7% | 400 ft2 (37 m2) | 34 mil |
| LG BW 400 R G2 | 11,500 GPD (43.5 m3/d) | 99.8% | 400 ft2 (37 m2) | 34 mil |
| LG BW 440 R G2 | 12,650 GPD (47.9 m3/d) | 99.8% | 440 ft2 (41 m2) | 28 mil |
| LG BW 4040 ES | 2,500 GPD (9.5 m3/d) | 99.5% | 85 ft2 (7.9 m2) | 28 mil |
El LG BW 400 R Dura destaca por su resistencia química y su elevado rechazo de sal (99,7 %). Ofrece un caudal de 11.000 GPD (41,6 m³/d) y dispone de 400 ft² (37 m²) de área activa con un espaciador de 34 mil.
El LG BW 440 R G2 ofrece el mayor caudal de la gama, con 12.650 GPD (47,9 m³/d) y un rechazo de sal del 99,8 %. Con 440 ft² (41 m²) de área activa y un espaciador de 28 mil, está diseñado para procesos industriales de gran escala y plantas municipales.
Más compacto que los modelos anteriores, el LG BW 4040 ES ofrece un caudal de 2.500 GPD (9,5 m³/d) con un rechazo de sal del 99,5 %. Dispone de 85 ft² (7,9 m²) de área activa y un espaciador de 28 mil.
Cómo se instalan las membranas en los bastidores
Las membranas de ósmosis inversa se suelen colocar dentro de unos cartuchos huecos que reciben el nombre de porta-membranas. Estas porta-membranas tienen que ajustarse al modelo ya las medidas marcadas por el fabricantes, pueden estar fabricadas de diferentes materiales, aunque lo más lógico suele ser que sean de calidad alimentaria, es decir que puedan estar en contacto con aquello que luego vaya a ser consumido por el ser humano.
Normalmente las membranas (ya enrolladas) se introducen en estos cartuchos huecos o cilindros en una determinada posición, marcada en la propia membrana, para que puedan llevar a cabo su labor y resulta tan sencillo como introducir un pergamino enrollado dentro de un cilindro protector.
A su vez el porta-membranas irá anclado al sistema de ósmosis inversa mediante un sistema de juntas o sujeciones que dependerá del modelo.
El conjunto de membrana y porta-membrana se coloca siempre después del pre-tratamiento y antes del depósito y el post-tratamiento.
En sistemas comerciales de ósmosis inversa las membranas de ósmosis inversa comerciales se alojan en recipientes a presión.
Los bastidores RO o racks son módulos de ósmosis inversa que disponen de unas membranas semipermeables para separar el agua pura de los elementos disueltos en ella.
El agua expulsada de la bomba de alta presión se dirige hacia los módulos RO por una tubería super dúplex para conducciones de alta presión.
Al final del proceso, en las salidas de los módulos, se encuentra el permeado (agua pura) que se desplaza en tubería de PE100 o PVC y el concentrado (salmuera) en tubería de super duplex.
Configuración de los elementos en una planta desaladora
Una instalación de ósmosis inversa consta fundamentalmente de las siguientes etapas:
- toma de agua de mar
- pretratamiento
- bombeo de alta presión
- recuperación de energía
- ósmosis inversa
- postratamiento de agua desalada
- vertido de salmuera
En función de las exigencias de calidad del agua desalada y al factor de recuperación (40-50%), se podrán diseñar distintas configuraciones. Por ejemplo, los sistemas de doble paso o de doble etapa, de esta forma se alcanza la calidad del agua deseada.
En las plantas semi-industriales e industriales se consigue llegar a una proporción de 50% de producto y 50% de rechazo.
Con los diseños y tecnologías actuales se pueden esperar factores de recuperación del orden del 50%. Esto significa que la concentración de sales en el rechazo es de 70-80 gr/l.
Pretratamiento necesario para proteger las dimensiones y el rendimiento
En un sistema de ósmosis inversa tan importante es el tratamiento propiamente dicho (las membranas) como el pretratamiento. Las membranas son tan delicadas que el agua se debe preparar previamente para que llegue en unas determinadas condiciones.
El pretratamiento de una instalación de desalinización está concebido para conseguir los siguientes objetivos:
- Eliminar turbidez y sólidos en suspensión.
- Ajustar y controlar el pH.
- Inhibir y minimizar la formación de componentes que puedan obstruir o precipitar sobre las membranas.
- Impedir desarrollos biológicos en el sistema.
- Mejorar el SDI del agua de alimentación hasta valores inferiores a 5.
El esquema general, en función de dichos objetivos, incluye los siguientes procesos unitarios:
- dosificación de reactivos
- desarenado
- coagulación y floculación
- decantación o flotación
- filtración sobre arena
- filtración sobre cartuchos
Los módulos UF no retienen las sales disueltas, por lo que en el proceso de desalación son utilizados como complemento de la ósmosis inversa para un pretratamiento de agua de mar.
De este modo se consigue que durante la primera etapa el agua salada llegue a las bombas de alta presión y a los módulos de RO en las mejores condiciones posibles.
Otra opción para el proceso de pretratamiento durante la desalación son los filtros de cartucho.
El pretratamiento común incluye Filtración multimedia, filtración con carbón activado, dosificación de suavizante o antiincrustante y filtración con cartuchos (1-5 micras) para proteger la membrana contra la suciedad y la formación de incrustaciones.
Presión de operación según el tipo de membrana
Las bombas de alta presión trabajan a presiones que oscilan entre los 60 y70 bar. Son equipos que alimentan las membranas de ósmosis inversa a la presión adecuada para que pueda producirse la separación entre el agua desalada y la salmuera.
Las membranas de ósmosis inversa para agua de mar operan a presiones de entre 800 y 1,000 psi. Las membranas para agua salobre tienen una presión operacional indicada de 255 psi (1.76 Mpa), mientras que las series de baja presión y presión ultrabaja funcionan respectivamente a 150 psi (1.03 Mpa) y 110 psi (0.76 Mpa).
La presión de operación es uno de los criterios principales para seleccionar el elemento, porque influye en el caudal, el consumo energético, el rechazo de sales y la carga mecánica del recipiente a presión.
El caudal real siempre es inferior al caudal nominal. Cuanta más temperatura y más presión más caudal se obtienen, y al contrario cuanta menos temperatura y menos presión menos caudal se obtiene.
Recuperación de energía y tamaño de la planta
El gran consumo de energía que se produce en esta fase del proceso ha provocado el desarrollo de diferentes sistemas de recuperación de energía. Desde las turbinas de contrapresión, han evolucionado a las turbinas tipo Pelton. Actualmente, estas han sido superadas por las cámaras intercambiadoras de presión.
Estos intercambiadores transfieren la energía proveniente de la alta presión de los residuos sobrantes de la OI (líquido concentrado / salmuera) a una de baja presión, el nuevo caudal de agua.
De esta forma, se ha pasado de un consumo específico de 8-9 kWh/m³ en los años ochenta a 3-4 kWh/m³ en las plantas más modernas.
El tamaño de las membranas también se relaciona con la arquitectura del bastidor: los elementos de mayor área activa producen más agua por unidad, pero requieren recipientes, tuberías, bombas y sistemas de soporte compatibles con sus dimensiones y presiones de servicio.
Obstrucción, limpieza y sustitución
Con el uso continuo, las membranas de ósmosis inversa pueden sufrir distintos tipos de ensuciamiento u obstrucción, lo que reduce progresivamente su rendimiento.
Entre las causas más habituales se encuentran el biofouling (formación de biopelículas de bacterias y microorganismos), la incrustación de sales como carbonato de calcio, sulfato de bario o sílice, y la acumulación de materia orgánica o coloides en la superficie de la membrana.
Estas obstrucciones provocan un aumento de la presión diferencial, una reducción del caudal de permeado y una menor calidad del agua obtenida.
Si no se corrigen a tiempo, pueden dañar de forma irreversible la membrana y obligar a reemplazarla antes de lo previsto, incrementando los costes de operación.
Para evitarlo, es fundamental implementar programas de pretratamiento y mantenimiento preventivo que incluyan filtración previa, dosificación de antiincrustantes y un monitoreo constante de parámetros como la presión diferencial y la conductividad.
Sin embargo, incluso con un pretratamiento adecuado, llega un momento en que resulta necesaria la limpieza química de la membrana.
En estos casos, se aplican productos específicos diseñados para disolver las incrustaciones o eliminar el biofouling. La elección del producto depende del tipo de obstrucción.
Por ejemplo, los limpiadores ácidos son eficaces frente a depósitos minerales, mientras que los limpiadores alcalinos se utilizan para eliminar materia orgánica y contaminantes biológicos.
Se recomienda realizar la limpieza cuando el flujo de permeado normalizado disminuye entre un 10 y un 15 % o la presión diferencial aumenta entre un 15 y un 20 %.
La frecuencia de limpieza varía según la calidad del agua y las condiciones de funcionamiento.
Vida útil de las membranas
En general cuando hablamos de sistemas domésticos de ósmosis inversa, se suele estimar la vida útil de las membranas en un periodo que oscila entre 1 y 5 años.
Con un pretratamiento y una operación adecuados, las membranas de ósmosis inversa industriales suelen durar 2-3 años.
La calidad de agua es importante: una misma membrana ofrecerá diferente rendimiento y tendrá diferentes necesidades de mantenimiento según sea la calidad de agua que tenga que depurar, así como la calidad de agua que se exija en el producto final.
Si existe el flushing se alarga considerablemente la vida de las membranas, ya que se limpian los microporos arrastrando impurezas y dejando que la membrana pueda seguir filtrando de una manera más efectiva.
Existen diferentes tipos de membranas y pueden estar fabricadas en diferentes materiales, siendo unos más resistentes que otros y por tanto tienen una mayor durabilidad.
Por ejemplo existen membranas fabricadas con acetato de celulosa, que son más económicas pero cuya vida es bastante más corta que por ejemplo las membranas de poliamidas.
Cómo elegir las dimensiones adecuadas
La selección depende de TDS del agua de alimentación, presión de operación, temperatura, tasa de recuperación y diseño del sistema (4040, 8040, etc.).
Proporcionar un análisis de agua permite una adaptación precisa de la membrana para garantizar un rendimiento estable y una larga vida útil.
A continuación, se presenta un resumen de las variables clave que los posibles compradores deben considerar al adquirir membranas de ósmosis inversa comerciales.
- El caudal de la membrana.
- El nivel máximo de TDS de la membrana.
- El diámetro y la longitud de la membrana.
- La eficiencia energética de la membrana.
El tipo y la configuración del agua de alimentación informan las opciones sobre las membranas de ósmosis inversa comerciales.
Las membranas de ósmosis inversa industriales de alta calidad suelen ofrecer 98.5%-99.7% de rechazo de sal, dependiendo del tipo de membrana (salobre o de mar) y de las condiciones de operación.
Ejemplo de dimensionamiento en una planta desaladora
La IDAM Santa Eulalia tiene una capacidad de producción de 15.000 m3/día.
La tecnología empleada en la desaladora de Santa Eulalia es la ósmosis inversa. Se diseñó para alcanzar un factor de conversión del 45 %.
Continúa con una etapa de desalación por osmosis inversa. Está fase consta de tres 3 bastidores.
Los bastidores sostienen las 1386 membranas que logran el proceso de desalación de agua marina.
Este ejemplo muestra que el dimensionamiento de una planta no depende únicamente del tamaño individual de cada membrana. También es necesario determinar el número de bastidores, la disposición de los elementos, el caudal por bastidor, la recuperación global y la presión requerida.
Relación entre las dimensiones y el diseño del bastidor
El proceso de ósmosis inversa es la pieza clave de toda la instalación. Su implantación va en aumento progresivamente. Actualmente las plantas desaladoras con membranas de osmosis inversas son las más abundantes.
Las principales razones de este éxito son: la evolución tecnológica, y la reducción de costes tanto en la construcción como en la explotación.
La productividad de las membranas de ósmosis inversa comerciales ha impulsado a numerosos sectores a incorporarlas en sus proyectos de tratamiento de agua.
Su variedad de tamaños les permite adaptarse a aplicaciones comerciales de tratamiento de agua, tanto pequeñas como grandes.
Los sistemas de agua potable, el tratamiento de aguas residuales, la generación de agua ultrapura industrial, las industrias de procesamiento de alimentos y las centrales eléctricas utilizan configuraciones de membranas ajustadas a sus necesidades de producción.
En definitiva, las dimensiones más importantes de una membrana de ósmosis inversa son el diámetro nominal, la longitud nominal, el área activa y el espesor del espaciador. Para plantas desaladoras de gran capacidad, los elementos 8040 y 8440 proporcionan áreas activas de 400 y 440 ft², respectivamente, mientras que los elementos 4040 ofrecen una solución más compacta para instalaciones comerciales y pequeñas plantas industriales.
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