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Cómo dimensionar una ósmosis inversa industrial

Cómo dimensionar una ósmosis inversa industrial

Ha decidido que ha llegado el momento de tratar su agua. Puede que esté buscando un sistema para purificar el agua de un pozo o de la red municipal, o que simplemente quiera asegurarse de que en la producción de un producto terminado o un punto de uso cumple con ciertos parámetros de calidad. Una vez que sepa que va a utilizar una ósmosis inversa, vamos a ver cómo dimensionarlo. En este artículo repasaremos la cantidad de agua que necesita (y lo que funciona) en función de la calidad de su flujo de agua de alimentación.

¿Cuánta agua hay que tratar?

En primer lugar, debe calcular la cantidad de agua que necesita tratar. En la mayoría de los casos, usted utilizará un sistema de ósmosis inversa para el agua potable, o para algún otro proceso industrial. Para obtener su cantidad de agua, calcule el número de galones que su sistema necesitará tratar en 24 horas.

Para obtener su cantidad de agua, calcule el número de galones que su sistema necesitará tratar en 24 horas. La cantidad de agua a tratar depende del tipo de sistema que se utilice. Por ejemplo, si utiliza una unidad de ósmosis inversa de sobremesa para el agua potable, lo más probable es que necesite menos de 50 galones al día para uso personal. Por otro lado, las aplicaciones industriales pueden requerir cientos o miles de galones por día dependiendo de sus necesidades específicas.

¿De dónde procede el agua a tratar con ósmosis inversa?

– Procedencia originaria:

o pozo profundo (profundidad del espejo de agua mayor a 50 m)
o pozo somero (profundidad del espejo de agua menor a 50 m)
o cuerpo natural superficial
o agua de la red municipal
o pipas
o agua residual (mencionar el proceso que la generó).

¿El agua ha pasado por un pretratamiento?

o en caso de ser agua residual, cuáles son las etapas de la PTAR
o en caso de ser un pretratamiento tradicional, qué etapas se utilizaron: cloración, filtración, carbón activado, precipitación de Fe, Mn o H2S, suavización, filtración en cartuchos…).

Análisis físico-químico de agua

Sólidos disueltos totales (TDS) / sólidos suspendidos totales (TSS)

El valor de los Sólidos Disueltos Totales (TDS) de un agua es la medida de todos los minerales y sales dentro de la composición del agua. Cuanto más alto sea el valor de TDS, más difícil será que un sistema de ósmosis inversa la purifique.

  • El TDS (Total de Sólidos Disueltos) es la medida de todos los minerales y sales en la composición del agua.
  • Cuanto mayor sea el valor de TDS, más difícil será la purificación para un sistema de ósmosis inversa.
  • Difícil = Se necesitan más membranas en su unidad de ósmosis inversa para eliminar correctamente esos contaminantes de su fuente de agua.

pH del agua

El pH de una solución es una medida de su acidez o alcalinidad. La escala de pH va de 0 a 14, siendo 0 muy ácido, 7 neutro y 14 muy alcalino. El agua pura tiene un pH de 7; las soluciones con un pH inferior a 7 se consideran ácidas y las que tienen un valor superior se consideran básicas (o alcalinas).

De manera general para alimenta una ósmosis inversa debemos tener este dato, ya que puede influir en el cálculo y dimensionamiento.

Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica, o CE, es una medida de la capacidad del agua para conducir la electricidad. Se mide en microsiemens (uS)/cm o milisiemens (mS)/cm, y cuanto más alto sea el valor de la CE, más iones minerales habrá en el agua. Los valores más altos suelen ser un indicador de que necesita mejorar la calidad del agua.

Temperatura

Algunos de ustedes tienen la curiosidad por saber cuál es la temperatura de hoy. Pues bien, aquí va un pequeño consejo: si el agua está demasiado caliente o demasiado fría, no será tan eficaz.

Por cada °C que aumenta la temperatura, el permeado aumenta cerca de un 3% y el paso de sales aumenta cerca de un 6%. Por lo tanto, el aumento en la concentración de sales en el permeado es de alrededor del 3%.

En lugares en los que la temperatura del agua disminuye considerablemente, se debe diseñar el equipo de ósmosis considerando la temperatura más baja, o se puede calentar el agua.

La medida estándar de la temperatura se llama grados Celsius (°C). El agua puede medirse a varias temperaturas y éstas se denominan cero absoluto (-273,15C), punto de ebullición 100°C, punto de congelación 0°C y temperatura corporal normal 37°C.

Existen diferentes tipos de termómetros para medir las cuatro temperaturas mencionadas: termómetro de mercurio en vidrio (utilizado para temperaturas bajas), termómetro de alcohol (utilizado para temperaturas moderadas) y otros termómetros de líquido en vidrio (utilizados a altas temperaturas).

El tipo más común de termómetro digital o electrónico utiliza un sensor electrónico que cambia de resistencia con los cambios de temperatura y que luego muestra la lectura actual en la pantalla o a través de unidades de visualización digital como pantallas LCD o LED

Turbidez

El índice se basa en la turbidez del agua, que es una medida de su claridad. Cuanto mayor es la turbidez, menos se puede ver a través de ella y esto puede estar causado por muchas cosas, como materia orgánica, sedimentos u otras sustancias. También puede estar causada por bacterias o algas.

De manera general debemos no sobrepasar niveles de Turbiedad 5 NTU.

¿Qué calidad de agua se necesita para poder pasar por una ósmosis inversa?

– Para equipos de OI pequeños en Carbotecnia creemos que, para equipos pequeños, los datos mínimos recomendados son: un análisis fisicoquímico completo (SDT, alcalinidad total, pH y dureza total) y temperatura.
– Para equipos de OI medianos o grandes (los equipos producen a partir de 10 gpm),

se requiere lo siguiente:

Análisis de cationes y aniones (en mEq/L o en ppm como CaCO3):
Cationes Aniones
Sodio Cloruros
Calcio Bicarbonatos
Magnesio Sulfatos
Potasio Nitratos
Hierro Fluoruros
Manganeso Fosfatos
Estroncio Boro (boratos)
Bario
Aluminio
Amonio (NH4)
Suma Suma
Nota: la suma de cationes debe ser igual que la suma de aniones. Tener cuidado con las unidades en que esté expresado el parámetro de nitratos. La mayoría de los laboratorios los reportan como N (nitrógeno de nitratos) pero no son claros en su especificación.

Otros:

Sílice
pH
SDT
Temperatura del agua
en el sitio
Turbiedad
Conductividad
SST

Nota: en fondo azul, los datos mínimos necesarios para cotizar

¿Cuáles son los límites de calidad del agua que va a tratar una ósmosis inversa?

Turbiedad 5 NTU
SDI (índice de ensuciamiento) 3
Sílice 20 (para Total Water es 10)
Dureza total 170 mg/L
Hierro + Manganeso 0.3 mg/L
Aluminio 0.05 mg/L
Boro 0.5 mg/L
DQO 10 mg/L
COT 3 mg/L
Cloro libre 0.1 mg/L

Cloro, ozono u otros oxidantes para membranas de ósmosis inversa.

El cloro que actúa como desinfectante, pero es un oxidante que daña la membrana de ósmosis inversa. Se utiliza a menudo para matar bacterias, parásitos y virus en los suministros de agua potable, pero se debe destruir antes de ingresar a la ósmosis inversa. Es por eso que se utiliza un equipo de carbón activado para destruir cualquier oxidante antes de pasar a la ósmosis inversa.

El dióxido de cloro también es un desinfectante, pero es más eficaz que el cloro a la hora de eliminar patógenos dañinos como la Giardia o el Cryptosporidium. Pero es menos agresiva a la membran, podemos utilizar dióxido de cloro para desinfección, pero de manera muy esporádica, lo mejor es utilizar desinfectantes específicos para osmosis inversa.

Es importante analizar los parámetros de los laboratorios de análisis físicos y químicos.

En conclusión, es importante analizar los parámetros de los laboratorios de análisis físico-químicos. El análisis físico-químico del agua es un estudio de laboratorio.

Los métodos analíticos utilizados pueden clasificarse según el tipo de muestra y el tipo de datos obtenidos. Para facilitar las cosas, a continuación, se presentan algunos ejemplos:

¿Cuánta presión requiere su ósmosis inversa?

Su membrana de ósmosis inversa requiere una diferencia de presión entre sus dos lados (el de alimentación y el de permeado) para funcionar correctamente. Debe tener en cuenta la presión requerida por su membrana al calcular el tamaño de un sistema de ósmosis inversa. Esto significa que, si tiene una ósmosis inversa con un requisito de presión de 90 psi y una presión de suministro de agua de alimentación de 50 psi, esto significa que necesitaría 40 psi adicionales de una bomba para alcanzar los 90 psi que necesita su membrana.

El diafragma es el corazón de su sistema de filtrado de agua y, como tal, es fundamental comprender su funcionamiento. Separa el agua de alimentación del permeado y sirve como una válvula que permite que sólo uno fluya a la vez. Los principales factores que afectan al rendimiento de este componente son:

  • La caída de presión a través del diafragma depende de su grosor, tipo de material y longitud (ver imagen). Mientras su membrana de ósmosis inversa tenga una caída de presión (diferencia de presión) suficiente entre sus dos lados (alimentación y permeado) funcionará correctamente.
  • Una membrana más fina requiere menos fuerza, pero también tiene una menor durabilidad en términos de ciclos repetidos de apertura/cierre o grandes cantidades de presión aplicada en el tiempo.
  • Un diafragma más grueso dura más tiempo bajo alta presión constante, pero necesita más energía para abrirse/cerrarse en cada ciclo porque necesita más fuerza contra ellos al cerrarse o abrirse respectivamente

Conclusion

En resumen, la pregunta más importante que debe hacerse es ¿cuánta agua necesito? Y luego puedes empezar a trabajar en el resto de tu sistema.

Si necesita asesoría para elegir una ósmosis inversa, póngase en contacto con nosotros:

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