Tratamiento de Agua mediante Ósmosis Inversa
53439974 - installation of industrial membrane devices water treatment based on reverse osmosis system, toned photo
En ocasiones podemos encontrar un agua con una elevada salinidad que impida o dificulte un proceso industrial. También puede incluir algún valor paramétrico superior a los límites establecidos para el consumo de agua que sea necesario rebajarlo o eliminarlo.
Para introducirnos en el tema, en primer lugar, habrá que entender el concepto de presión osmótica. Cuando se colocan dos disoluciones de distinta concentración salina, separadas por una membrana semipermeable (aquella que deja pasar las moléculas de agua, impidiendo el paso de las sales disueltas), las dos soluciones tienden a igualarse, al pasar el agua de la solución de menor concentración a la de mayor.
El paso de agua a través de la membrana semipermeable provoca un aumento de volumen en la solución receptora, y de nivel si los receptáculos son iguales, hasta que se equilibran. El valor de presión hidrostática correspondiente al aumento de volumen o nivel hasta su equilibrio, determina la presión osmótica.
Si ahora ejercemos una presión superior a la presión osmótica sobre la solución de mayor volumen provocamos el proceso inverso, retornando las moléculas de agua a la solución de menor volumen a través de la membrana. Podremos igualar los volúmenes o incluso, si ejercemos mayor presión aún obtendremos una solución más diluida o pobre en sales y una de menor volumen que retuvo todas o la mayoría de ellas, es decir mucho más concentrada. Este es el proceso de Ósmosis Inversa.
De esta forma obtenemos un agua permeada a través de la membrana gracias a la presión a la que sometemos el agua bruta a tratar, de menor concentración de sales y un rechazo más concentrado, pero de menor volumen. El agua a tratar sería la disolución inicialmente más concentrada, agua con elevada salinidad que al aplicar una presión mediante un equipo de bombeo, provocamos una filtración a través de la membrana para obtener el permeado, es decir nuestra agua tratada. El rechazo será el sobrante que se ha quedado con el contenido salino que inicialmente llevaba el agua.
El permeado será apto para nuestro proceso industrial si hemos rebajado el índice global de residuo seco o salinidad, o en su caso la habremos transformado en apta para consumo humano.
El tratamiento de agua de desalinización mediante tecnología de membranas y filtración a presión es por tanto un proceso no selectivo. Conseguimos rechazar del 92% al 99% del contenido total salino del agua. Hay otras tecnologías para reducir o eliminar selectivamente un anión o catión del agua, pero esto será objeto de otro artículo.
Con el tratamiento por Ósmosis inversa se consigue disminuir el contenido en sales en general que contiene el agua. Además, se inhibirán las incrustaciones ocasionadas por la «cal» (sales de calcio y magnesio), y aquellas inherentes al resto de sales disueltas en el agua (cloruros, sulfatos, nitratos, etc), que impiden a veces el flujo de agua o provocan averías en equipamientos o válvulas o simplemente las hacen inviables para el consumo humano (hierro, cobre, arsénico, etc).
No estamos hablando de agua de mar, que merece otro capítulo aparte, sino de aguas de redes municipales o de captaciones propias que adaptamos para nuestro aprovechamiento.
Estos abastecimientos pueden servirnos aguas de calidades muy variables, desde de 100 a 2.500 mg/l en muchas redes municipales a 5.000 mg/l o superiores en captaciones propias, dependiendo de la zona donde nos encontremos.
La adaptación a un proceso industrial o simplemente la mejora de la calidad de agua, para consumo humano harán de esta tecnología una herramienta útil para lograrlo.
Se utiliza en múltiples aplicaciones industriales de muy diversa índole y para producciones horarias de agua permeada muy variable. También se utiliza para alcanzar la calidad de agua apta para consumo humano en determinadas captaciones.
La adaptación de un agua a un proceso industrial, contribuye a la eficacia y significa el éxito o el fracaso del mismo, dependiendo de cómo se planifique y ejecute. Además, contribuye a una mayor eficiencia, disminuyendo costes o aumentando el rendimiento.
No hay recetas fijas y la definición tanto del pretratamiento como del propio equipo de ósmosis inversa vendrá determinado por el agua a tratar y el objetivo buscado. Es diferente partir de un agua de 5.000 mg/l que de 900 mg/l, por ejemplo, así como querer obtener como resultado un agua de 100, 50 ó de 5 mg/l. Es por tanto, muy importante estudiar la calidad de agua de entrada para definir y dimensionar un buen y correcto pretratamiento a los equipos de Ósmosis Inversa para mantener las garantías de funcionamiento y mantenimiento, así como para definir las etapas y número de membranas del propio equipo.
Asimismo, existen equipos domésticos que utilizan esta tecnología para producir una pequeña cantidad de agua al día, suficiente para beber y cocinar en una vivienda unifamiliar. Se suelen utilizar, en aguas que cumpliendo los requisitos de potabilidad en su composición, el índice global de salinidad es alto y en ocasiones produce sabores no deseados, o incluso en otros casos para eliminar un elemento concreto disuelto en el agua, que pueda estar por encima del valor paramétrico permitido para consumo humano.
