La ósmosis inversa (OI) es un proceso en el que se reduce el caudal que atraviesa una membrana semipermeable y se ejerce una fuerza de empuje superior a la presión osmótica en sentido contrario al proceso de ósmosis. De este modo, es posible separar las sustancias que se encuentran en el agua a un lado de la membrana (concentrado) y al otro lado se obtiene una solución diluida baja en sólidos disueltos (permeado).
La ósmosis inversa se utiliza para desalar el agua de mar y el agua salobre, ablandar las aguas, eliminar la materia orgánica y separar contaminantes específicos del agua.
¿Qué es la ósmosis?
La ósmosis es el proceso por el cual un disolvente pasa a través de una membrana semipermeable, de una solución diluida a una concentrada, hasta que la diferencia de concentraciones a ambos lados de la membrana es igual. La presión necesaria para que se produzca este fenómeno se conoce como presión osmótica.
¿Cómo funciona una planta de ósmosis inversa?
Las plantas de ósmosis inversa necesitan sistemas de pretratamiento, equipos de bombeo de alimentación, depósitos presurizados (porta-membranas o carcasas) que contienen las membranas, equipos de dosificación de productos químicos, etc. para que funcionen correctamente.
Membrana: Este elemento se fabrica enrollando membranas en forma de espiral, suelen tener una longitud de 40 o 60 pulgadas y los diámetros más comunes son de 4 u 8 pulgadas. Durante el funcionamiento, el agua entra a presión por un lado de la carcasa, al fluir tangencialmente a la membrana, parte de ella atraviesa 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 ver los elementos de una membrana.
Pretratamiento de ósmosis inversa
El pretratamiento de los sistemas de ósmosis inversa es importante para alargar la vida de las membranas y obtener un mejor rendimiento en la reducción de los sólidos disueltos.
Una de las finalidades del pretratamiento es evitar la formación de incrustaciones. Este fenómeno se produce generalmente cuando las sales de baja solubilidad, como el calcio y el magnesio, se depositan y se incrustan en los poros de las membranas. El control de las incrustaciones consiste en ajustar el pH (modificando la solubilidad de estas sales) o en añadir antiincrustantes (impidiendo la formación de cristales o frenando su crecimiento).
Otros contaminantes que pueden afectar a las membranas de ósmosis inversa son los sólidos en suspensión, que pueden taponar la alimentación o saturar la superficie de la membrana. Un proceso de pretratamiento para este problema es la filtración. Se recomienda utilizar filtros que retengan todas las partículas mayores de 5 micras. Normalmente se utilizan filtros de cartucho absolutos de 5 micras o de 1 micra nominal.
La desinfección es otro paso típico de pretratamiento que se utiliza para evitar la saturación biológica de la membrana. Es extremadamente importante verificar que el material de la membrana y el agente desinfectante son compatibles, ya que muchos de ellos pueden dañar permanentemente la membrana de ósmosis.