Limpieza de filtros de membrana de ósmosis inversa con antiincrustante

Limpieza de membranas de ósmosis inversa

El ensuciamiento de la membrana es un fenómeno natural en los sistemas de ósmosis inversa (OI). La limpieza química es reversible cuando se realiza de manera adecuada y oportuna. Y si no, pues no.

Las señales de que es necesaria una limpieza química incluyen:

• Cuando el caudal de infiltración disminuye entre un 10 y un 15 por ciento.
• Cuando la diferencia de presión aumenta del 10 al 15 por ciento, la diferencia de presión se calcula a partir de la presión en la corriente de alimentación menos la presión en la corriente de descarga.
• Cuando la eliminación de sales se reduce entre un 1 y un 2% (esto se calcula por los caudales de alimentación y permeado y por la concentración total de sales disueltas en ambos).

La frecuencia necesaria para limpiar las membranas de ósmosis inversa RO depende de lo siguiente: la concentración de sal en el agua de alimentación, su pretratamiento adecuado y el porcentaje de rechazo con el que está operando el equipo. La frecuencia de limpieza aceptable es entre 3 y 12 meses.

La suciedad puede ser causada por:

1. Carbonatos, sulfatos y/o silicatos.
2. Óxidos metálicos de hierro, manganeso, aluminio, etc.
3. Materiales orgánicos.
4. Materiales biológicos (crecimiento de bacterias, mohos, hongos, etc.).

En el caso de los dos primeros grupos, la sedimentación se debe a la precipitación de estas sales, que son mayores cuanto más cercana esté su concentración al límite de solubilidad en el efluente.

La sedimentación por materia orgánica se debe a su acumulación, y cuanto mayor sea su concentración, más probable es que se acumule. Y la contaminación por materiales biológicos ocurre cuando los microorganismos golpean la membrana y entran en contacto con materiales orgánicos biodegradables.

La eficacia de la limpieza química depende en gran medida de la elección del limpiador o detergente. Existen compuestos específicos para cada tipo de sedimento. En general, las soluciones ácidas facilitan la dispersión de los contaminantes inorgánicos que componen los dos primeros grupos. Mientras que los componentes del tercer y cuarto grupo se eliminan con soluciones alcalinas.

Una vez que se conoce la química del agua de alimentación, se puede predecir la naturaleza del sedimento. La primera vez que se requiera una limpieza, se recomienda contactar con un profesional.

Antes de limpiar, hay algunas cosas importantes a tener en cuenta:

• Consulte las recomendaciones del fabricante del limpiador: dosis, pH, temperatura, tiempo de reposo y agitación.
• Verifique la compatibilidad del(los) limpiador(es) con el material de la membrana.
• Tenga cuidado de no exceder el rango de pH recomendado al preparar la solución con el limpiador. El rango entre 4 y 10 no causa ningún daño a la membrana. Si el nivel de suciedad requiere soluciones más agresivas, recuerde que valores de pH entre 2 y 4 o entre 10 y 12 pueden provocar daños en las membranas si se exceden los tiempos de limpieza.
• No mezcle soluciones ácidas y cáusticas. Asegúrese de enjuagar bien cada solución de limpieza antes de introducir la siguiente.
• En sistemas multietapa, se recomienda lavar cada etapa por separado.
• Limpiar en un área bien ventilada.
• Todos los materiales que componen el sistema de limpieza deben ser resistentes a la corrosión química.
• El tanque debe ser lo suficientemente grande para contener la solución de limpieza. Se recomienda utilizar un volumen de 5 galones por membrana de 4×40 pulgadas y 20 galones por membrana de 8×40 pulgadas. El tanque en el que se prepara la solución debe ser de fácil acceso. La disposición de las tuberías debe permitir la recirculación, y ésta debe drenarse hasta el fondo del tanque para minimizar la formación de espuma.
• La bomba debe ser suficiente para proporcionar el flujo y la presión requeridos. La presión máxima recomendada es de 60 psi. Demasiada presión no permite que los sólidos o las impurezas escapen de la superficie de la membrana. El flujo no debe exceder los 40 gpm para una membrana de 8 x 40 pulgadas y los 10 gpm para una membrana de 4 x 40 pulgadas.
• Se recomienda el uso de un filtro de cartucho de 5 a 10 micrones para retener los sólidos liberados durante la limpieza. Debe colocarse en la línea de recirculación hacia el tanque. Es muy importante monitorear la presión diferencial en este punto y reemplazar el cartucho una vez que se alcance una presión diferencial de 15 psi.
• Es imprescindible disponer de puntos de muestreo y manómetros que permitan realizar mediciones de pH y presión en la descarga de la bomba y en la línea de retorno de recirculación. Es de esperar un cambio en el pH: significa que los contaminantes están reaccionando con la solución de limpieza. Al detectar un cambio de más de 5 unidades de pH, ajuste el valor de pH inicial de la solución con el químico de limpieza.

El indicador más comúnmente utilizado para determinar cuándo dejar de limpiar es cuando el pH ya no cambia, lo que significa que los contaminantes ya no se dispersan.

Los métodos de limpieza por ósmosis inversa varían según las características de cada sistema.

Los pasos iniciales de limpieza son:

1. Llene el tanque con el volumen de agua necesario para el tamaño y número de membranas limpias. Utilice agua filtrada o al menos suavizada.
2. Agregue el agente de limpieza según las instrucciones del fabricante. Utilice un agitador mecánico o agite el tanque para asegurarse de que la solución sea completamente homogénea. Para evitar reacciones que puedan comprometer su seguridad, es importante añadir siempre el agente limpiador al agua y no al Rio.
3. Si es posible, caliente la solución sin superar los 40 °C para obtener resultados más efectivos. Consulte los límites de temperatura de la membrana.
4. Con la válvula de drenaje completamente abierta, introduzca la solución limpiadora. Para garantizar que la solución se introduzca gradualmente, ajuste la velocidad de alimentación con una válvula en la descarga de la bomba. Girar nuevamente durante 30 a 60 minutos.
5. Monitorear el pH y la presión en la entrada y salida de la membrana al menos cada 15 minutos. Se recomienda que mantenga esta información en el registro de mantenimiento del equipo.
6. Cuando la contaminación es excesiva, se recomienda sumergir las membranas en la solución limpiadora y dejarlas reposar durante el tiempo requerido, que puede variar entre 45 minutos y 8 horas. Dado que la solución es muy agresiva y la exposición prolongada puede dañar la membrana. Otra opción es realizar una segunda rotación después de la inundación en reposo, siguiendo las mismas recomendaciones que en los puntos 4 y 5.
7. Para enjuagar, utilice agua filtrada o suavizada a baja presión y envíela a un sistema de eliminación adecuado. Una forma eficaz de determinar cuándo dejar de lavar es utilizar un medidor TDS. El criterio para la finalización del enjuague es cuando el valor de SDT en la entrada y la salida es igual.
8. Para que el sistema de ósmosis inversa vuelva a funcionar, primero vuelva a poner la válvula de desechos en funcionamiento normal, enciéndalo y controle la calidad del agua. Es normal que la calidad del agua filtrada tarde un tiempo en estabilizarse.