En los procesos de purificación de agua, el mantenimiento de membranas de osmosis inversa es clave para garantizar la eficiencia y la prolongación de la vida útil de las plantas de tratamientos de lixiviados. Aunque estos sistemas son altamente efectivos para eliminar impurezas, las membranas pueden acumular residuos y contaminantes que afectan su rendimiento. Implementar una limpieza periódica y un mantenimiento correcto asegura su funcionalidad óptima, contribuye a la sostenibilidad en el uso del agua. Explicamos en este post todos los elementos que intervienen en la reutilización y el mantenimiento de membranas de osmosis inversa.
¿Cada cuanto se deben cambiar los filtros de osmosis?
La filtración mediante membranas de osmosis inversa industrial (OI) es la tecnología más utilizada para la desalación de agua, tanto para consumo humano como para su reutilización en industrias. Estas membranas, consideradas el corazón del sistema, son capaces de eliminar hasta el 99% de los contaminantes, incluidos sólidos disueltos y microorganismos. Sin embargo, su rendimiento puede verse afectado por el ensuciamiento o fouling, causado por factores como altas concentraciones de carbonatos, sulfatos, óxidos metálicos o materia biológica. Este problema puede reducir la eficiencia y la vida útil de las membranas, estimada entre 5 y 8 años.
El fouling implica no solo la necesidad de limpiezas periódicas y pretratamientos eficientes, sino también la sustitución regular de las membranas. Se calcula que cada año se desechan alrededor de 840.000 módulos de OI, gestionándose mayoritariamente en vertederos, aunque existen alternativas como la recuperación energética mediante incineración. Monitorear parámetros como la presión y el rechazo de sales es esencial para programar tareas de mantenimiento preventivo que optimicen el funcionamiento del sistema y reduzcan los impactos ambientales de su gestión al final de su vida útil.
¿Cómo limpiar membranas de osmosis inversa?
La limpieza de membranas de osmosis inversa debe adaptarse al tipo de contaminante acumulado en la superficie de la membrana, ya que la presencia de diferentes tipos de impurezas requieren tratamientos específicos.
Cuando se realiza la limpieza de depósitos minerales, como carbonatos, sulfatos o silicatos, se deben emplear soluciones ácidas para disolver estas incrustaciones y restaurar la eficiencia de la membrana. En el caso de detectar la presencia de residuos metálicos como hierro, magnesio o aluminio, es necesario utilizar productos químicos diseñados para eliminar los óxidos metálicos que se adhieren a la superficie. Para la materia orgánica y biológica, como el biofouling, se recomienda el uso de limpiadores alcalinos, los cuales dispersan y eliminan estos contaminantes biológicos.
Para realizar estas tareas de limpieza y mantenimiento de membranas de ósmosis inversa, es importante preparar la solución de limpieza conforme a las recomendaciones del fabricante de la membrana para garantizar que los productos sean compatibles. En los sistemas de ósmosis inversa multietapa, cada sección debe limpiarse por separado para asegurar una limpieza homogénea. Finalmente, se debe realizar un enjuague completo para eliminar cualquier residuo químico, lo que previene daños en la membrana y asegura su correcto funcionamiento.
En Telwesa ofrecemos un servicio integral de mantenimiento de plantas de tratamiento de lixiviados por osmosis inversa. Acompañamos a nuestros clientes en todas las etapas del proceso, desde el diseño y la instalación hasta el mantenimiento, adaptándonos a las necesidades específicas de cada proyecto para garantizar un funcionamiento eficiente y sostenible. Según el tipo de contaminación, empleamos un detergente u otro:
- Alcalino: para suciedad generada por materia orgánica.
- Neutro: actúa principalmente sobre las proteínas, desnaturalizándolas.
- Ácido: combate las incrustaciones inorgánicas, como el carbonato cálcico o el sulfato de bario.
En Telwesa comercializamos detergentes específicos para la eliminación de diferentes tipos de suciedad. Contactad con nosotros para que podamos diseñar una solución a medida de vuestro proyecto.
¿Qué tener en cuenta antes de realizar el mantenimiento de membranas de osmosis inversa?
Antes de realizar el mantenimiento de membranas de ósmosis inversa, es esencial considerar diversos factores para asegurar la correcta ejecución del proceso y evitar daños en los componentes del sistema.
Es crucial seguir las recomendaciones del fabricante, que incluyen el cumplimiento de parámetros como el pH, la temperatura, los tiempos de reposo y los procedimientos de agitación específicos para cada tipo de membrana. Además, debe verificarse que los limpiadores sean compatibles con los materiales de fabricación de las membranas, para evitar posibles daños. Las indicaciones sobre la preparación de la solución de limpieza también deben ser seguidas con precisión.
Es importante evitar la mezcla de soluciones ácidas con cáusticas, ya que pueden generar reacciones químicas no deseadas. En sistemas multietapa, cada etapa debe limpiarse por separado para asegurar una limpieza uniforme. Además, se recomienda utilizar materiales resistentes a la corrosión química durante todo el proceso de mantenimiento.
La bomba debe proporcionar el flujo y la presión requeridos para el proceso de limpieza, y se debe contar con puntos de muestreo y monitoreo para medir parámetros como la presión de la bomba, el pH y la línea de retorno del agua. De este modo, se asegura el funcionamiento adecuado del sistema durante el mantenimiento.
El cumplimiento de estas consideraciones asegura un mantenimiento eficiente y extiende la vida útil de las membranas de osmosis inversa.
Reutilización de membranas de osmosis inversa: aplicación industrial hacia la economía circular
La dra. García-Pacheco, actualmente investigadora post-doctoral en el laboratorio de ingeniería ambiental (LEQUIA) de la UdG, realizó su tesis doctoral y sus actuales investigaciones en la recuperación de las membranas de OI usadas en desaladoras. Sus estudios han generado una patente así como diversos artículos científicos y ponencias en conferencias internacionales. Las conclusiones de dichos estudios se podrían resumir en que alrededor del 60% de los módulos de OI que se desechan podrían ser reutilizados en distintos usos directamente, y otra gran parte, pueden ser tratadas mediante procesos de oxidación para obtener membranas de nanofiltración (NF) o ultrafiltración (UF).
Desde LEQUIA se pusieron en contacto con TELWESA para poder realizar pruebas a escala real para la reutilización de membranas de OI en el tratamiento de aguas complejas como son los lixiviados. El ensuciamiento de las membranas de OI para el tratamiento de lixiviados es muy alto debido a la gran cantidad de sales y DQO refractaria remanente después del tratamiento biológico (Figura 1). Las primeras pruebas han resultado en una operación igual que con membranas nuevas tanto lo que hace referencia al uso e instalación de las membranas de OI reutilizadas directamente como las membranas tratadas con agentes oxidantes sin alterar en ningún caso la calidad del agua. Estos resultados fueron expuestos por conferencia oral en el congreso IMSTEC 2020 que se celebró en Sidney (Australia).
En Telwesa nos esforzamos por innovar y desarrollar nuevas formas de recuperación y reciclaje de las membranas de ósmosis inversa. Nuestro objetivo es reducir al máximo su desecho y, con ello, impulsar una industria más comprometida con la economía circular. Creemos firmemente en la colaboración con ingenieros y científicos como parte de nuestra apuesta por la calidad y el desarrollo de soluciones avanzadas para el tratamiento de lixiviados.
A través de nuestros servicios, trabajamos para optimizar los procesos industriales y reducir la huella hídrica de manera efectiva. También buscamos construir un futuro más sostenible, integrando eficiencia y responsabilidad ambiental en cada proyecto para liderar con innovación tecnológica y soluciones sostenibles que generen un impacto positivo para el planeta.
