La tasa de rechazo de un sistema de ósmosis inversa mide la eficiencia con la que la membrana elimina las sales disueltas, los minerales y otros contaminantes del agua de alimentación. Una membrana en buen estado debería rechazar entre el 90 % y el 99 % de los sólidos disueltos.
La presión, la temperatura, la concentración de sólidos disueltos, el estado de la membrana, el pH, el pretratamiento, la contrapresión y el mantenimiento determinan tanto la calidad del permeado como la velocidad con la que se produce. El permeado es el agua limpia y tratada que pasa a través de la membrana de ósmosis inversa (OI), mientras que todo lo que no la atraviesa sale como concentrado, también llamado salmuera o agua de rechazo.
Qué significan la tasa de rechazo y el caudal de ósmosis inversa
La velocidad a la que su sistema produce permeado es lo que comúnmente se conoce como “caudal de OI” o “tasa de flujo de permeado”. En términos simples, la velocidad de flujo de un sistema de ósmosis inversa se refiere a la cantidad de agua que el sistema puede producir en un período de tiempo determinado. Por lo general, se mide en galones por día (GPD) o litros por hora (LPH).
Las unidades residenciales suelen producir entre 50 y 100 galones por día. Los sistemas industriales se clasifican en GPM (galones por minuto). El dato más útil es cómo se compara la producción actual con el rendimiento nominal o de referencia original del sistema.
La tasa de rechazo y el caudal están relacionados, pero no son lo mismo. Un sistema puede producir agua lentamente y mantener un rechazo de TDS normal cuando existe una presión baja, una temperatura reducida o contrapresión del tanque. También puede producir un caudal aparentemente aceptable y, al mismo tiempo, presentar una tasa de rechazo deficiente por daños en la membrana, oxidación, sellos defectuosos o condiciones químicas inadecuadas.
Cómo funciona una membrana de ósmosis inversa
Podríamos pensar en un filtro de ósmosis como en un colador con el tamaño de los agujeritos tan finos, que prácticamente sólo deja pasar el agua, quedándose retenidas sales y casi todo lo que acompañe al agua. Realmente no funcionan exactamente así, se trata de un fenómeno de difusión, un poco más complejo, pero no creo necesario entrar en esos detalles.
La presión aplicada fuerza el paso del agua a través de una membrana semipermeable. Una parte atraviesa la membrana con una concentración muy baja de minerales y constituye el permeado, mientras que otra parte arrastra las sales, los minerales y los contaminantes retenidos y sale como agua de rechazo.
La ósmosis inversa separa el agua en dos corrientes: una purificada y otra que contiene las sustancias retenidas. El agua de rechazo no es un “fallo” del sistema, sino una parte esencial de su funcionamiento. Actúa como un mecanismo de autolimpieza que evita que la membrana se obstruya con sales y contaminantes.
Etapas de un sistema doméstico de ósmosis inversa
Las primeras etapas sirven para ir eliminando lo que pueda acompañar al agua de un tamaño mayor y que se pueda eliminar con métodos baratos antes de que llegue a las membranas de ósmosis, quitándole trabajo y haciendo que dure más.
Pretratamiento y filtros iniciales
En este caso es un filtro de sedimentos. Para arenilla o granitos de cal que pudiera acompañar al agua. Todo lo que supere las 5 micras de tamaño (0,005 milímetros).
En ellas se usa carbón activado (uno en grano y otro en bloques). Para conseguirlo se tratan restos vegetales; cascarás de nuez, madera o corteza de coco, con gases de combustión y vapor de agua a altas temperaturas.
Se consigue un material con una gran cantidad de poros y recovecos que por un fenómeno de adsorción es capaz de eliminar ciertos componentes. Principalmente se usan para eliminar olores y en el caso del agua potable para eliminar el cloro.
Se les suele añadir también una resina de intercambio catiónico, o sea, el mismo funcionamiento que tienen los descalcificadores de sal, como el que tienes en el lavavajillas. Esta parte es la que reduce la dureza del agua.
Membrana, depósito y filtro final
Una vez que hemos eliminado algunos restos sólidos y el cloro y algunas sales, hacemos pasar el agua por la membrana de ósmosis y ahí eliminamos prácticamente la mayoría de lo que acompañe al agua.
Como este proceso puede ser lento, hay un depósito que acumula el agua para cuando la quieras usar y no tengas que esperar. Después del depósito suelen poner otro pequeño filtro de carbón activado para darle el toque final.
Fórmula de la tasa de rechazo
La tasa de rechazo se calcula comparando la concentración de sólidos disueltos totales del agua de alimentación con la concentración de TDS del permeado:
Tasa de rechazo (%) = [1 − (TDS del permeado / TDS del agua de alimentación)] × 100
Por ejemplo, si el agua de alimentación contiene 500 ppm de TDS y el permeado contiene 25 ppm, la tasa de rechazo es del 95 %. La comparación debe realizarse con mediciones tomadas en condiciones equivalentes de presión, temperatura y funcionamiento.
Una membrana en buen estado debería rechazar entre el 90 % y el 99 % de los sólidos disueltos. Si el rechazo ha disminuido por debajo del 85 %, probablemente sea necesario limpiarla o reemplazarla.
Factores que afectan la velocidad de rechazo
Presión de alimentación
La presión aplicada es uno de los factores más importantes en la ósmosis inversa. A mayor presión, mayor será la capacidad del sistema para forzar el paso del agua a través de la membrana semipermeable, lo que aumenta la tasa de rechazo de sales y otros contaminantes.
La presión es lo que impulsa el agua a través de la membrana de ósmosis inversa. Lo que realmente determina el caudal de permeado es la presión motriz neta (PNN), que es la diferencia entre la presión aplicada en el lado de alimentación y la presión osmótica del agua de origen.
Cuando la PNN disminuye, el caudal también disminuye. Por lo general, una presión de alimentación insuficiente resultará en una menor eliminación de impurezas, afectando negativamente la calidad del agua producida.
La mayoría de los sistemas de ósmosis inversa requieren una presión de alimentación de 40 a 80 psi para funcionar correctamente. Por debajo de 40 psi, la producción disminuye notablemente. Por debajo de 30 psi, algunos sistemas prácticamente no producen nada.
Los sistemas de ósmosis inversa dependen de la presión del agua para forzar el agua a través de la membrana. Si la presión del agua es demasiado baja, el caudal se reducirá. Por otro lado, si la presión del agua es demasiado alta, puede dañar la membrana.
Por lo tanto, es importante tener la presión de agua adecuada para su sistema. La mayoría de los sistemas de ósmosis inversa funcionan mejor con una presión de agua entre 40 y 80 psi (libras por pulgada cuadrada).
La presión insuficiente reduce el flujo y puede disminuir el rechazo de sales, mientras que una presión excesiva puede provocar daños mecánicos en la membrana. Una gran diferencia de presión hace que el elemento de membrana produzca un efecto telescópico y cause daños.
Cómo comprobarlo: instale un manómetro en la línea de alimentación antes de la unidad de ósmosis inversa. Si la lectura es consistentemente inferior a 40 psi, la solución más sencilla suele ser instalar una bomba de refuerzo.
Presión motriz neta y sólidos disueltos
El nivel de sólidos disueltos totales (TDS) en el agua de alimentación es otro factor crucial. A mayor concentración de sales, la tasa de rechazo puede reducirse si no se ajustan adecuadamente las condiciones operativas.
Cuanto mayor sea la concentración de sólidos disueltos en el agua de origen, mayor será la presión osmótica que el sistema de ósmosis inversa deberá superar. Este es uno de los principios fundamentales de la ósmosis: la presión osmótica aumenta con la concentración de solutos.
Con niveles bajos de sólidos disueltos totales (200-500 ppm), la presión osmótica es manejable y se supera fácilmente con la presión de operación estándar. Con niveles altos de sólidos disueltos totales (por ejemplo, el agua de mar tiene alrededor de 35 000 ppm), la presión osmótica por sí sola supera los 350 psi, razón por la cual la desalinización del agua de mar requiere equipos especializados de alta presión.
Si la cantidad de sales en el agua es elevada, será necesario aplicar mayor presión para alcanzar una tasa de rechazo eficiente. Por esta razón, la calidad del agua de alimentación debe ser monitoreada constantemente.
Para la mayoría de las aplicaciones de ósmosis inversa comerciales e industriales, un nivel de sólidos disueltos totales (TDS) en la alimentación superior a 2,000 ppm requiere una gestión cuidadosa de la presión para mantener el caudal de permeado deseado.
Si la calidad del agua de origen ha cambiado recientemente, como ocurre con el agua de pozo o ciertos suministros municipales, conviene analizar el TDS actual y compararlo con las especificaciones de diseño del sistema.
Temperatura del agua
La temperatura del agua influye en la viscosidad del líquido y en la velocidad con la que las moléculas atraviesan la membrana. A medida que la temperatura aumenta, la tasa de rechazo tiende a disminuir, ya que las moléculas de agua pasan más fácilmente a través de la membrana, mientras que los contaminantes también pueden cruzar con mayor facilidad.
Cuando la temperatura del agua baja, la viscosidad aumenta, lo que dificulta que las moléculas de agua atraviesen la membrana. La regla general es que, por cada grado Celsius de descenso en la temperatura del agua de alimentación, el caudal de permeado disminuye aproximadamente entre un 2 % y un 3 %.
Un sistema que funciona a 10 °C puede producir entre un 30 % y un 40 % menos de agua que el mismo sistema a 25 °C, incluso con la misma presión y calidad del agua de alimentación. Un sistema que produce 100 GPD a 25 °C puede producir solo 60-70 GPD a 10 °C.
Por eso, la producción de ósmosis inversa suele disminuir en invierno. En la mayoría de los casos, no se debe a un problema con la membrana o los filtros.
Sin embargo, si la disminución estacional es mayor de lo esperado, conviene revisar los demás factores que se mencionan a continuación antes de asumir que la temperatura es la única causa. Los fabricantes de membranas publican factores de corrección de temperatura (TCF) en las fichas técnicas de sus productos.
Estos factores permiten calcular el rendimiento esperado a diferentes temperaturas, lo cual resulta útil tanto para el dimensionamiento del sistema como para la monitorización continua del rendimiento. Por eso, los sistemas de ósmosis inversa suelen operar mejor a temperaturas moderadas, típicamente entre 15°C y 25°C.
Estado, ensuciamiento e incrustación de la membrana
El mantenimiento y la limpieza de las membranas son vitales para asegurar un alto rendimiento en la ósmosis inversa. Con el tiempo, las membranas pueden sufrir de ensuciamiento o incrustación debido a partículas suspendidas, minerales y compuestos orgánicos presentes en el agua.
Estas condiciones reducen significativamente la tasa de rechazo, ya que las impurezas tienen más probabilidades de pasar a través de una membrana dañada o bloqueada. La obstrucción se produce cuando el material se acumula en la superficie de la membrana y restringe el paso del agua.
La obstrucción se presenta en tres formas principales:
- Bioincrustación: crecimiento microbiano en la membrana. Se desarrolla lentamente y tiende a provocar una disminución gradual y constante de la producción a lo largo de los meses, en lugar de una caída repentina.
- Incrustaciones: depósitos minerales, generalmente carbonato de calcio, sulfato de calcio o sílice, que se forman cuando el lado del concentrado se sobresatura. El agua dura aumenta significativamente el riesgo.
- Incrustaciones coloidales: partículas finas en suspensión, limo o materia orgánica que obstruyen la superficie de la membrana. Este problema suele agravarse por un pretratamiento inadecuado aguas arriba.
Un indicador útil: si el flujo de permeado ha disminuido más del 15 % con respecto al valor inicial, mientras que la presión y la temperatura de alimentación permanecen constantes, es probable que la causa sea la obstrucción.
Si, al mismo tiempo, el rechazo de sales también ha disminuido un 10 % o más, esto suele indicar daños en la membrana, más que solo obstrucción. Las obstrucciones menores suelen solucionarse mediante limpieza química in situ (CIP).
Las obstrucciones más graves o persistentes generalmente requieren el reemplazo de la membrana. La forma más fiable de prevenir las obstrucciones es mediante un pretratamiento adecuado, eliminando los sólidos en suspensión y controlando la química del agua de alimentación antes de que llegue a la membrana.
pH del agua
El nivel de pH del agua de alimentación también puede afectar el rendimiento de la membrana de ósmosis inversa. Un pH fuera del rango óptimo (que varía según el tipo de membrana) puede dañar la estructura de la misma o reducir su capacidad para rechazar ciertos contaminantes, como metales pesados.
Es esencial mantener el pH dentro de los parámetros recomendados para maximizar la eficiencia del sistema. El pH bajo también puede aparecer después de eliminar una gran cantidad de sales del agua.
Al eliminar las sales reducimos el pH del agua, por lo que podría corroer metales como grifos u ollas, incorporando ese metal al agua. El pH puede bajar de los límites de la potabilidad.
Calidad del agua de alimentación y pretratamiento
La calidad del agua entrante influye directamente en la vida útil, el caudal y la tasa de rechazo de la membrana. Si el agua tiene un alto nivel de contaminantes, la membrana tendrá que trabajar más para filtrarlo.
Esto puede reducir la velocidad de flujo con el tiempo a medida que la membrana se obstruye con las impurezas. Es por eso que es importante tener prefiltros en su sistema de ósmosis inversa para eliminar partículas más grandes antes de que el agua llegue a la membrana.
Los filtros de pretratamiento, como los filtros de sedimentos, los filtros de carbón y, en ocasiones, los ablandadores, protegen la membrana de ósmosis inversa de partículas, cloro y minerales que forman incrustaciones.
Cuando se obstruyen, restringen el flujo de alimentación y reducen la presión de entrada a la membrana, lo que disminuye directamente la producción de permeado. Los filtros de sedimentos (PP) generalmente necesitan reemplazarse cada 1 a 3 meses, dependiendo de la calidad del agua de origen.
Los filtros de carbón necesitan reemplazarse cada 3 a 6 meses. Si han transcurrido esos intervalos sin realizar ningún cambio, esta es la opción más económica para empezar.
El sistema de preprocesamiento no se puede optimizar cuando el material filtrante del filtro multimedia tiene una capa caótica o flujo parcial, las bacterias y los microorganismos se reproducen seriamente en el tanque de agua de reserva o el material filtrante del filtro de carbón activado se pulveriza o los microorganismos se multiplican gravemente.
El diámetro del filtro de seguridad puede ser demasiado pequeño, la calidad del elemento filtrante puede ser mala y la precisión de la filtración no cumplir con los requisitos, o el elemento filtrante puede no estar apretado y deformarse fácilmente.
Contrapresión del tanque de almacenamiento
A medida que se llena el tanque de almacenamiento de ósmosis inversa, la presión del agua en su interior aumenta. Esa presión ejerce una fuerza de reacción contra el lado permeado de la membrana, lo que reduce la presión neta disponible para la filtración.
El resultado es que la producción disminuye a medida que se llena el tanque y puede llegar a detenerse por completo cuando este alcanza aproximadamente dos tercios de su capacidad, incluso antes de que se active la válvula de cierre automático.
Este comportamiento es normal en las configuraciones estándar de ósmosis inversa (OI). Sin embargo, si su tanque suele estar casi lleno y su producción es consistentemente inferior a la nominal, conviene revisarlo.
El aumento de la contrapresión de la producción de agua provoca una disminución en el volumen de producción de agua. Una bomba de permeado utiliza la energía del flujo de salmuera para impulsar el permeado hacia el tanque contra la contrapresión, lo que permite una producción más constante y reduce las aguas residuales.
Envejecimiento natural de la membrana
Incluso una membrana bien mantenida no mantiene el mismo rendimiento indefinidamente. Con el tiempo, el material de la membrana sufre una compactación gradual y una ligera degradación, lo que reduce progresivamente el flujo de permeado, es decir, la tasa de flujo de agua por unidad de superficie de la membrana.
En condiciones normales de funcionamiento, la mayoría de las membranas de ósmosis inversa pierden entre un 5 % y un 10 % de su rendimiento anual. Esta pérdida es gradual y predecible, y muy diferente de la disminución más pronunciada que se observa en caso de ensuciamiento o problemas de presión.
En la práctica, si su sistema tiene entre 3 y 4 años y ha recibido el mantenimiento adecuado, es normal que su rendimiento disminuya. Si el rendimiento ha caído más del 20-30 % respecto a su valor inicial, probablemente la solución más rentable sea reemplazar la membrana en lugar de seguir solucionando el problema.
Tamaño de la membrana
La membrana es el corazón del sistema de ósmosis inversa, y es responsable de filtrar las impurezas del agua. En términos generales, una membrana más grande tendrá una velocidad de flujo más alta.
Esto se debe a que tiene más superficie para que pase el agua, lo que le permite procesar más agua en menos tiempo. El tamaño de la membrana afecta principalmente al caudal, aunque el rechazo final también depende de la presión, la calidad del agua, el diseño y el estado de la membrana.
Diseño, recuperación y configuración del sistema
La tasa de recuperación determina qué proporción del agua de alimentación se convierte en permeado y qué proporción sale como concentrado. Un diseño de recuperación excesivo puede aumentar la concentración de sales en el lado de alimentación y favorecer la formación de incrustaciones.
La tasa de recuperación real puede ser demasiado alta cuando el anillo de sellado de salmuera está invertido, cuando está dañado o cuando el anillo de empuje de agua concentrada del recipiente a presión se superpone o se superpone parcialmente con la salida de agua concentrada.
El diseño de la tasa de recuperación de la ósmosis inversa puede no ser razonable y el número de elementos de la membrana puede ser demasiado pequeño. La disposición irrazonable de la ósmosis inversa hace que aumente el flujo de agua de los elementos de la membrana local y se acelere la velocidad de contaminación.
La longitud excesiva del recipiente a presión hace que el agua concentrada se filtre hacia el lado del agua producida, provocando que se deteriore la calidad del agua producida. La falta de un manómetro entre etapas impide analizar y juzgar de manera confiable el funcionamiento de la ósmosis inversa.
Sellos, juntas y daños mecánicos
El daño a la junta tórica provoca una disminución en la calidad del agua producida. La inversión del anillo de sellado de salmuera hace que la tasa de recuperación real sea demasiado alta, lo que provoca incrustaciones y degradación de la calidad del agua.
El uso mixto de elementos de membrana nuevos y viejos y de diferentes tipos de elementos de membrana provoca una disminución en el rendimiento del sistema. La contaminación por partículas provoca una grave contaminación mecánica de los elementos de la membrana, la diferencia de presión en una sección es demasiado grande y la producción y la calidad del agua se deterioran.
Una diferencia de presión excesiva provoca la fractura mecánica del elemento de membrana, lo que provoca pérdidas irrecuperables. Una presión de funcionamiento inexacta puede provocar fácilmente que el sistema se sobrecargue y acelere la contaminación.
Dosificación química y control de incrustaciones
El rendimiento del antiincrustante debe coincidir con la calidad del agua. La bomba dosificadora antiincrustante debe ser fiable, la dilución del antiincrustante debe ser adecuada y el botiquín debe mantenerse sin contaminación grave.
El análisis detallado de la calidad del agua cruda es un requisito previo. También deben considerarse las condiciones del sistema de ósmosis inversa, como temperatura, tasa de recuperación, disposición y producción de agua.
No comprender estos puntos clave puede provocar que la falta de coincidencia de los tipos químicos cause incrustaciones en la ósmosis inversa, que las pequeñas dosis causen suciedad en el sistema de ósmosis inversa o que una dosis excesiva conduzca a mayores costos.
Una dilución excesiva puede causar fácilmente que el antiincrustante se contamine con bacterias y microorganismos, provocando incrustaciones en el sistema de ósmosis inversa. La bomba dosificadora antiincrustante puede seleccionarse incorrectamente y tener una presión de salida menor que la presión del agua de pretratamiento, lo que resulta en una dosificación insuficiente y provoca incrustaciones.
La instalación incorrecta de la bomba dosificadora de antiincrustante puede resultar en una dosificación insuficiente del antiincrustante, provocando incrustaciones en el sistema de ósmosis inversa. Cuando hay burbujas en la tubería curva, el antiincrustante no se puede agregar de manera confiable.
Los floculantes inadecuados pueden provocar la contaminación de los elementos de la membrana. La adición excesiva de oxidante provoca la oxidación de los elementos de la membrana, mientras que la adición excesiva de agente reductor provoca una grave contaminación de los elementos de la membrana.
Cómo interpretar una disminución del caudal o del rechazo
| Lo que estás viendo | Causa más probable | El primer paso |
|---|---|---|
| Salida lenta, el rechazo de TDS sigue siendo normal. | Baja presión o contrapresión | Compruebe la presión de alimentación; compruebe el nivel del tanque. |
| Producción lenta solo en invierno | Efecto de temperatura | Comparar con la línea de base de verano |
| Disminución gradual a lo largo de varios meses | Ensuciamiento de la membrana | Realizar una prueba de limpieza CIP o de rechazo de sal. |
| Alto contenido de sólidos disueltos totales (TDS) en el permeado + baja velocidad de salida | Daño a la membrana | Prueba de rechazo de sal; considere el reemplazo. |
| Caída repentina tras el cambio de filtro | Bloqueo de aire o problema de instalación | Vuelva a cebar el sistema; compruebe las conexiones. |
| Rendimiento lento en sistemas envejecidos (más de 3 años) | Envejecimiento de la membrana | Comparación del rendimiento de referencia |
Hay tres tipos principales de fenómenos de falla en el sistema de ósmosis inversa: permeabilidad reducida al agua, permeabilidad aumentada a la sal (disminución de la tasa de rechazo de sal) y mayor caída de presión.
Sin embargo, existen muchas causas para estas fallas y usted debe intentar descubrir el problema a partir de estos fenómenos de falla. En esencia, se pueden implementar contramedidas como la inspección y el mantenimiento lo antes posible.
Agua de rechazo: proporción, composición y función
El agua de rechazo de la ósmosis inversa es el agua que arrastra sales, minerales y contaminantes que la membrana no deja pasar. Este flujo es necesario para mantener el sistema limpio y evitar que se sature.
En equipos domésticos, se pueden generar entre 3 y 9 litros de agua de rechazo por cada litro de agua purificada, aunque los sistemas más eficientes reducen esta proporción significativamente. En sistemas domésticos tradicionales, el ratio puede variar entre 1:3 (1 litro purificado por 3 de rechazo) hasta 1:9 en equipos menos eficientes.
Aunque los fabricantes te hablan de proporciones de 1 a 4 (cuatro litros tirados por cada litro filtrado), la cifra suele ser mucho mayor, este sólo es el óptimo y no se alcanza tan fácilmente. Cifras de 1 a 10 son bastante normales y si no está bien elegido el equipo y la presión de la red no es la adecuada, esta cifra se puede multiplicar por dos o por tres.
Los sistemas modernos han mejorado mucho su eficiencia, llegando en algunos casos a ratios cercanos a 1:1. Esto depende del diseño del equipo, la presión del agua y la calidad de la membrana.
La cantidad de agua generada no es fija. Depende de la presión del agua de entrada, la calidad del agua, el tipo de membrana, el estado del sistema y el mantenimiento. Un equipo bien mantenido siempre será más eficiente.
El agua de rechazo contiene mayor concentración de sales minerales, más sólidos disueltos y parte de los contaminantes retenidos. Por eso no se considera apta para consumo.
El agua de rechazo no es agua potable, pero tampoco es “tóxica” en el sentido estricto. Simplemente tiene una mayor concentración de las sustancias presentes en el agua de entrada.
Reutilización del agua de rechazo
Esto significa que puede reutilizarse para muchos usos domésticos, siempre que no implique consumo humano. El agua de rechazo no debe utilizarse para beber ni cocinar, pero es perfectamente válida para muchos usos domésticos donde no se requiere agua potable.
- Puede utilizarse para fregar suelos, limpiar baños o superficies.
- Es uno de los usos más habituales y sostenibles para la cisterna del WC.
- Es ideal para terrazas, patios, herramientas o incluso vehículos.
- Puede utilizarse en prelavados o para ropa poco delicada.
Puede utilizarse para regar, pero depende del tipo de planta y de la concentración de sales. Algunas especies pueden verse afectadas.
No es recomendable usarla para beber agua, cocinar, preparar biberones, acuarios o electrodomésticos sensibles.
Mantenimiento y limpieza para conservar la tasa de rechazo
Si no se mantiene bien el aparato y se cambian los filtros cuando se debe, no sólo no filtrarán bien, sino que empeorará la calidad del agua. La mayoría de las veces, el problema comienza en la parte anterior del sistema.
Las directrices de la EPA de EE. UU. sobre el tratamiento de agua en el punto de uso también enumeran el mantenimiento de los filtros como uno de los factores más críticos para mantener un rendimiento constante de la ósmosis inversa a lo largo del tiempo.
La instrumentación requiere calibración periódica de caudalímetros y limpieza periódica de sondas. El manómetro necesita calibración regular.
El límite superior de los datos operativos debe determinarse para parámetros como la diferencia de presión entre secciones, y debe realizarse el procesamiento oportuno cuando se alcance el límite superior.
La limpieza y el mantenimiento químicos son los medios fundamentales para restaurar el sistema de ósmosis inversa después de una disminución del rendimiento. Por lo tanto, tanto el principio de limpieza como el proceso de limpieza deben corresponder a las condiciones reales del lugar.
Además de tener un plan de limpieza integral, un sistema de limpieza relativamente completo también es la clave para restaurar el rendimiento del sistema de ósmosis inversa.
Principios de limpieza química
- El sistema de etapas múltiples se puede limpiar en serie cuando la contaminación no es grave.
- Los sistemas de secciones múltiples deben limpiarse en las secciones donde la contaminación es grave.
- Cuando la turbidez de la solución de limpieza es demasiado alta, es necesario volver a dispensarla para limpiarla.
- Durante el proceso de limpieza inicial, se debe descargar parte del agua concentrada para evitar que el líquido de limpieza se diluya.
Elementos de un sistema de limpieza química
- Calefacción: calefacción eléctrica, calefacción a vapor o calefacción mixta con agua caliente.
- Tubería de circulación de agentes: a través de su propia circulación del agente, el agente se puede mezclar uniformemente antes de ingresar al dispositivo de ósmosis inversa.
- Medidor de flujo de limpieza: observar cambios en el flujo de limpieza y ajustar las operaciones de limpieza en tiempo real.
- Presión de limpieza: observar los cambios en la presión de limpieza y ajustar las operaciones de limpieza en tiempo real.
- Bomba de limpieza y elevador: asegurar al menos un caudal de limpieza de 9 toneladas/hora por contenedor.
Diagnóstico práctico paso a paso
Si el flujo de permeado ha disminuido, el enfoque más eficiente es revisar esta lista en orden: primero la presión, luego la temperatura, después la obstrucción, y así sucesivamente.
- Compruebe la presión de alimentación con un manómetro.
- Compare la temperatura actual del agua con la temperatura de referencia.
- Mida el TDS del agua de alimentación y del permeado.
- Revise la antigüedad y el estado de los filtros de sedimentos y carbón.
- Compruebe el nivel y la presión del tanque de almacenamiento.
- Busque signos de obstrucción, incrustación o bioincrustación.
- Examine juntas tóricas, anillos de sellado y conexiones.
- Compare el rendimiento actual con el valor nominal o de referencia original.
- Realice limpieza química cuando los síntomas indiquen ensuciamiento.
- Considere reemplazar la membrana cuando el rendimiento haya caído más del 20-30 % respecto a su valor inicial o cuando el rechazo sea inferior al 85 %.
La mayoría de los problemas se pueden diagnosticar con un manómetro y un medidor de TDS. Una disminución del caudal con rechazo normal apunta principalmente a presión, temperatura, contrapresión o filtros obstruidos.
Una disminución simultánea del caudal y del rechazo de sales apunta con mayor probabilidad a ensuciamiento grave, daño, oxidación, envejecimiento de la membrana o problemas de sellado.
Para aplicaciones donde la producción constante es fundamental (producción farmacéutica, hemodiálisis, purificación de laboratorio), la tolerancia a la variación del rendimiento es mucho menor.
Relación entre rendimiento, sabor y calidad del agua
En aguas duras, es decir, que tienen muchas sales disueltas, principalmente de calcio (la que se incrusta) y magnesio, la presencia de cloro hace que tenga ese sabor característico, es una combinación de las dos características.
Estos aparatos mejoran su sabor porque tienen filtros de carbón activo y resina, pero harías el mismo efecto con una jarra filtradora. Una opción mucho más barata y bastante efectiva es eliminar el cloro del agua de manera natural.
Y es que si dejas el agua en una jarra abierta, el cloro simplemente se evapora. Y si a continuación metes el agua en la nevera, prácticamente no notarás diferencias de sabor con un agua menos dura.
Los aparatos de ósmosis no mejoran la calidad del agua en general, sólo mejoran su sabor. Una reducción de sales no significa una mejora de la calidad del agua.
Un agua dura quiere decir que tiene niveles altos de calcio y magnesio, normalmente en forma de bicarbonatos. Un agua de muy baja mineralización sólo es recomendada por los médicos para personas con ciertos problemas de salud, pero para una persona sana no es algo ni necesario ni siquiera beneficioso.
Pero tampoco vas a tener problemas de salud simplemente por beber agua de mineralización débil siempre que consumas los minerales necesarios por otras vías.
El agua del grifo no sólo es sana sino que tiene un exhaustivo control de calidad y sus parámetros químicos y biológicos están muy por debajo de los límites máximos permitidos.
De hecho, se especifica muy claramente que estos aparatos sólo sirven para tratar agua que ya es potable. No te dan ninguna garantía con agua por ejemplo de un pozo, así que si no estás seguro de la procedencia o calidad del agua, no la consumas ni siquiera con un filtro de estos.
Qué no demuestra una prueba de electrólisis
Para “mostrarte” que el agua del grifo es malísima y llena de impurezas y cosas dañinas, lleva a tu casa un hidrolizador de agua, que no es más que un aparato que hace pasar corriente eléctrica por el agua.
Son dos barras de hierro y se hace pasar una corriente de una a otra. El comercial introduce el aparato en un vaso agua sacada de tu grifo y se empieza a poner de un color marrón negruzco y empiezan a salir unos pizcos negros.
La explicación real es mucho más sencilla. El agua normalmente tiene una cierta cantidad de sales disueltas. La electricidad se transmite por ella, y en una de las dos barras, en el llamado ánodo, se produce una oxidación.
Como hemos dicho que contenían hierro, este se oxida y se disuelve en el agua, y por eso se tiñe el agua de un marrón negruzco. No es lo que lleva el agua, son los óxidos de hierro de la barra que hemos metido nosotros.
En el caso del otro agua, al no llevar apenas sales, no transmite la corriente, no se produce la oxidación y el agua no adquiere tan mal aspecto. El color obtenido no demuestra por sí mismo que el agua del grifo contenga contaminantes peligrosos.
Prueba de Electrólisis - Prueba de agua
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