Skip to main content
search
0

Productos a cotizar

Cerrar ventana

Centro de aprendizaje

¿Qué es la ósmosis inversa?

Ósmosis inversa

¿Qué es la ósmosis inversa?

La ósmosis inversa (OI) es un proceso en el cual se reduce el caudal a través de una membrana semipermeable y se ejerce una fuerza de empuje superior a la presión osmótica en dirección opuesta al  proceso de ósmosis (Figura 1). De esta forma se logra separar las sustancias que se encuentran en el agua en un lado de la membrana (concentrado) y del otro lado se obtiene una solución diluida baja en sólidos disueltos (permeado). Podría decirse que es un filtro físico pero por tratarse de una membrana que retiene elementos solidos, pero ya no lo podemos llamar filtración porque retiene moléculas disueltas que no solo son retenidas por la física, sino también por lo química.

Diagrama de proceso de ósmosis y ósmosis inversa

Figura 1. Diagrama de proceso de ósmosis y ósmosis inversa.

La ósmosis inversa se usa para desalinizar agua de mar y agua salobre, suavizar aguas, remover materia orgánica y separar contaminantes específicos del agua.

¿Qué es la ósmosis?

La ósmosis es el proceso por el cual un solvente pasa a través de una membrana semipermeable, de una solución diluida a una concentrada, hasta igualar la diferencia de concentraciones a ambos lados de la membrana. A la presión que se requiere para que ocurra este fenómeno se le conoce como presión osmótica.

¿Cómo funciona una planta de ósmosis inversa?

Las plantas de ósmosis inversa requieren de sistemas de pretratamiento, equipo de bombeo de alimentación depósitos presurizados (portamembranas o housings) que contienen a las membranas, equipos de dosificación de químicos, etc. para que estas trabajen de forma adecuada.

  • Membrana: este elemento se fabrica al enrollar membranas en forma de espiral, suelen medir 40 o 60 pulgadas de largo, y los diámetros más comunes son de 4 o 8 pulgadas. Durante la operación el agua entra a presión por un lado del housing, a medida que esta fluye de forma tangencial a la membrana, parte de ella pasa por la superficie de la membrana hacia el colector de permeado, mientras que el agua con alta concentración de sales sale por el otro extremo de la membrana. En la Figura 2 se pueden apreciar los elementos de una membrana.

Elementos típicos de una membrana de OI (John C. Crittenden et al.)

Figura 2. Elementos típicos de una membrana de OI (John C. Crittenden et al.)

¿Cuáles son los tipos de membranas de ósmosis inversa?

Las membranas de ósmosis inversa los tipos más comunes para purificación de agua potable, agua salobre y agua de mar.

Membranas de ósmosis para agua salobre

El agua salobre es agua dulce y salada mezclada. Por lo tanto es más salada que el agua dulce, pero no tan salada como el agua de mar. Estas aguas son muy comunes en los mantos acuíferos cercanos al mar, o puede darse por fósiles salobres.

Sólidos disueltos totales del agua salobre (ppm): Salobre: 1,000 – 2,000 partes por millón

Agua dulce: <500
Ligeramente salobre: 500 – 1,000
Moderadamente salino: 2,000 – 5,000
Agua Salada: 5,000 – 10,000
Agua de Mar: 10,000 – 35,000
Salmuera: >35,000

Las membranas de ósmosis inversa para agua salobre

Membranas agua salobre
Membranas agua de mar
Membranas alto rechazo
Membranas baja energía
Membranas bajo ensuciamiento
2,5”
2,5”
2,5”
2,5”
2,5”
4”
4”
4”
4”
4”
8”
8”
8”
8”
8”

* Consultar para otras necesidades

Estos elementos se pueden instalar en diferentes arreglos, el concentrado de una membrana puede alimentar a otra para incrementar la recuperación del agua. Otro arreglo es el de alimentar una membrana con el permeado de otra, con el objetivo de disminuir aún más la concentración de sólidos disueltos en el agua.

Pre-tratamiento de ósmosis inversa

  • Pre-tratamiento: El tratamiento previo a los sistemas de ósmosis inversa es importante para extender el tiempo de vida de las membranas y obtener un mejor rendimiento en la disminución de sólidos disueltos.

Una de las finalidades del pretratamiento es prevenir las incrustaciones. Este fenómeno generalmente sucede cuando sales de baja solubilidad, como calcio y magnesio, se depositan y se incrustan en los poros de las membranas. El control de incrustaciones consiste en el ajuste de pH (modifica la solubilidad de estas sales)  o en la adición de antiincrustante (evita la formación de cristales o retarda el crecimiento de las mismas).

Otros contaminantes que pueden afectar a las membranas de OI son los sólidos suspendidos, estos pueden tapar la alimentación o saturar la superficie de la membrana. Un proceso de tratamiento previo para este problema es la filtración. Se recomienda usar filtros que retengan todas las partículas superiores a 5 micras. Por lo general se utilizan filtros de cartuchos absolutos de 5 micras o de 1 micra nominal.

La desinfección es otro paso de tratamiento previo típico que se utiliza para impedir saturación biológica de la membrana. Es de suma importancia verificar que el material de la membrana y el agente desinfectante sean compatibles, debido a que muchos de estos pueden dañar de manera permanente a la membrana de ósmosis.

Clasificación de las membranas de separación, de acuerdo con la abertura de sus poros

Recordar que:

1 mm = 1000 μm

1 μm = 1000 nanómetros (nm)

1 nm = 10 Angstroms (Å)


Encuentre equipos de ósmosis y membranas aquí: https://filtrashop.com/categoria-producto/tratamiento-de-agua/osmosis-inversa-purificador-de-agua/

Bibliografía

MWH’s water treatment: principles and design. John C. Crittenden et al.

Necesitas más información, escríbenos.

Algunos productos que te pueden interesar

Otros artículos: ¿Cómo funciona la ósmosis inversa?

¿La información fue útil?

6 comentarios

  • Luis Arias dice:

    Hola la aplicación del antincrustante tiene estrecha relación con el fabricante de membras o se puede aplicar uno que cumpla las característica mínimas del proceso?

    • Carbotecnia dice:

      Hola Luis,

      La aplicación de un antincrustante en membranas de ósmosis inversa o de ultrafiltración generalmente depende de las recomendaciones del fabricante de las membranas, ya que pueden tener requisitos específicos para el tipo de antincrustante utilizado. Sin embargo, si son membranas típicas para agua de pozo, es posible utilizar un antincrustante que cumpla con las características mínimas del proceso, siempre y cuando no dañe las membranas (revisar la composición química y física de la membrana) ni afecte negativamente el rendimiento del sistema. Saludos.

  • SIMOP dice:

    Muy bien explicado y la infografía de la membrana de osmosis inversa está realmente bien. Gracias por aportar conocimiento a la comunidad de tratamientos de agua!

  • Belu dice:

    Estoy en la otra punta… Pero tengo una duda técnica que si me pueden sacar… Son unos ídolos.

    Mi osmosis corta y enciende. Entiendo esto está vinculado a la presión? Antes andaba… Así que descarto sea el sistema de agua de la casa. Vivo en la isla y decanto el agua con sulfato de aluminio. Aún así está bastante sedimentada. Podrá ser que al saturarse los filtros empiece a presentar este problema? O será un tema puntualmente del circuito?! Superada de tratar de resolver yo todo. Jaja gracias

    • Carbotecnia dice:

      Hola Belu, el problema que describes podría ser con la bomba de tu ósmosis inversa podría estar relacionado con varias causas:

      Saturación de los filtros: Si los filtros de sedimentos o de carbón están muy saturados, esto podría restringir el flujo de agua y hacer que la presión disminuya, lo que podría causar que la bomba se encienda y apague repetidamente. En áreas con alta sedimentación como mencionas, los filtros pueden obstruirse rápidamente, lo que afecta el rendimiento del sistema.

      Presión de entrada: Aunque descartas que sea un problema con el sistema de agua de la casa, si la presión de entrada es demasiado baja o inestable, la bomba puede tener dificultades para mantener una presión constante, lo que también podría causar el encendido y apagado intermitente.

      Interruptor de presión o solenoide defectuoso: Algunos sistemas de ósmosis inversa utilizan un interruptor de presión o una válvula solenoide para controlar la bomba. Si alguno de estos componentes está fallando, podría causar que la bomba se comporte de manera errática.

      Acumulación de aire: Si hay aire atrapado en el sistema, podría causar fluctuaciones en la presión que hacen que la bomba se encienda y apague. Esto es menos común, pero puede suceder si hay una fuga de aire en las conexiones.

      Dado que mencionas que la bomba funcionaba bien antes y considerando las condiciones de tu entorno (agua sedimentada y decantación con sulfato de aluminio), mi recomendación sería revisar y posiblemente reemplazar los filtros de sedimentos y carbón. También sería útil verificar la presión de entrada y, si es posible, inspeccionar los componentes del sistema relacionados con la presión, como el interruptor de presión o la válvula solenoide.

      Si ya has intentado estas soluciones sin éxito, podría ser útil contactar a un técnico especializado para una inspección, ya que podría haber un problema eléctrico o mecánico en el sistema que no sea evidente a simple vista. Saludos

Dejar un comentario

Close Menu