Mantenga y proteja las membranas de filtración de agua
Aumente el rendimiento de la osmosis inversa y controle el coste de filtración de las membranas
Las membranas de ósmosis inversa (OI) tienen, sin duda, un mayor impacto en las operaciones que cualquier otro proceso de filtración en el tratamiento de agua. Son extremadamente eficaces en la eliminación de contaminantes inorgánicos, pero también son muy susceptibles a la acumulación de suciedad, la oxidación y la formación de depósitos. La falta de monitoreo preciso y en tiempo real de la vida útil de las membranas de OI puede generar costes significativos debido a la bioincrustación, el uso excesivo de productos químicos, la necesidad de una limpieza y un mantenimiento frecuentes, el tiempo de inactividad de la planta y la sustitución prematura de las membranas.
Costos asociados al ensuciamiento de ósmosis inversa
Según un reciente estudio científico publicado en Desalination de 2021, el costo de la acumulación de suciedad en las membranas de OI de una planta desalinizadora de los Países Bajos representa aproximadamente el 24 % de los gastos totales operativos de la planta. La mayor parte de ese gasto se debe a la sustitución prematura de las membranas.[1]
¿Cómo funcionan las membranas de OI?
La ósmosis inversa aplica presión a una membrana semipermeable que permite que las moléculas de agua pasen a través de ella a medida que los compuestos inorgánicos disueltos se eliminan por drenaje. El flujo cruzado separa el agua en dos vías.
Decloración y monitoreo de las membranas
Son muchos los parámetros importantes a la hora de monitorear el rendimiento de las membranas de OI, y uno de los principales es el cloro. El cloro es necesario para la desinfección, aunque un exceso puede dañar las membranas. Por lo tanto, la cloración y la decloración son pasos clave en casi todos los procesos de tratamiento industriales y municipales cuando se utilizan membranas de OI. Debido a que es difícil medir niveles ultrabajos de cloro residual, los operadores de las plantas optan a menudo por eliminarlo por completo. A pesar de que el resultado final es cero cloros residuales, cumpliendo así los objetivos de protección de las membranas, el exceso o defecto de decloración pueden causar una serie de consecuencias y gastos innecesarios.
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El costo asociado a los productos químicos utilizados para eliminar el cloro por completo.
2
La ausencia de cloro puede llevar a la formación de bioincrustaciones, lo que requiere una limpieza y un mantenimiento adicionales o la utilización de costosos biocidas no oxidantes.
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La presencia de cloro adicional puede afectar negativamente a la eficiencia de las membranas, obligando a su sustitución meses antes de lo que normalmente sería necesario.
Ejemplo 1:
Prolongar la vida útil de las membranas
Muchas membranas están clasificadas para 1000 partes por millón (ppm)/horas de exposición al cloro antes de que el paso de sales se duplique. Si expone las membranas de OI de la primera etapa a una media continua de 38 partes por mil millones (ppb), alcanzará 1000 ppm/horas en 36 meses. Si aumenta su exposición media en tan solo 10 ppb hasta 48 ppb, alcanzará la misma cantidad de 1000 ppm/horas en 28,5 meses. Esto significa que puede que tenga que sustituir sus membranas de OI de la primera etapa siete meses y medio antes por un aumento medio de la exposición al cloro de 10 ppb.
Ejemplo 2:
Reducir los gastos operacionales
El costo de limpieza de las membranas en un sistema con el mantenimiento adecuado puede suponer 0,24 USD por metro cúbico. Sin embargo, si el mantenimiento de las instalaciones no es el adecuado, puede gastar hasta 1,07 USD por metro cúbico. Los costos aproximados de productos químicos habituales son:
- Antiincrustantes: de 0,01 a 0,03 USD/m³
- Cartuchos de filtro: de 0,01 a 0,03 USD/m³
- Limpieza preventiva de las membranas: de 0,11 a 0,24 USD/m³
- Limpieza correctiva de las membranas: hasta 0,97 USD/m³
Cuando las membranas están sucias, los costos aumentan sustancialmente. Los costos de las operaciones podrían aumentar de un 50 % a un 100 % y, para una planta típica que gasta alrededor de 1,07 a 3,22 USD por metro cúbico, esto podría incrementar sus costos en otros 3,22 USD por metro cúbico. Si bombea 4000 metros cúbicos al año, esto puede equivaler a más de 10.750 USD adicionales por utilizar membranas sucias. [2]
Turbidímetro láser en continuo TU5400sc
Monitorice la turbidez antes y después de la NF y OI para comprobar el rendimiento de la membrana y el potencial de rotura. Utilice esta información para ajustar el proceso aguas arriba a fin de reducir el tiempo de mantenimiento y mejorar la vida útil de la membrana.
Más información
Monitor de Dureza SP 510
El supervisor de dureza SP 510 de Hach supervisa de forma continua los sistemas de aguas y emite una alarma cuando la dureza total supera el límite preestablecido (hay disponibles ocho alarmas). Al realizar un análisis cada dos minutos, el supervisor SP 510 puede establecer un sistema automático o semiautomático para la regeneración de descalcificador de agua en una gran variedad de aplicaciones comerciales o industriales.
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Sensores de conductividad, pH y ORP
Muchas membranas NF y OI son sensibles a los niveles de pH, así como a la presencia de sólidos disueltos y oxidantes. Esto último se puede monitorizar con sensores de ORP, algo que proporciona una rápida respuesta a los picos de oxidantes y que se puede sumar a la utilización del CL17sc ULR. La monitorización del pH y la conductividad para detectar señales de advertencia tempranas de posibles depósitos, degradación de las membranas y pérdida de eficiencia ayuda a evitar problemas importantes.
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Espectrofotómetro DR3900
Con su rutina diaria de análisis de agua en mente, el espectrofotómetro DR3900 está optimizado para realizar unos procesos seguros y para obtener informes significativos. Los parámetros de control como el amonio, la DQO, el fosfato, el nitrógeno y muchos otros son fáciles de realizar. El manejo de los tests y el fotómetro está bien diseñado para evitar errores en el análisis del agua.
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1Jafari, M. et al. “Cost of fouling in full-scale reverse osmosis and nanofiltration installations in the Netherlands.” Desalination, March 2021. https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114865