Resolución de los retos del RO: tecnología de flujo pulsado para una recuperación óptima del agua

La ósmosis inversa (RO) ha revolucionado el tratamiento del agua, ofreciendo un método altamente eficaz para eliminar impurezas desde su introducción oficial en la década de 1960. Su impacto en la mejora de la disponibilidad, la calidad y la sostenibilidad global del agua es innegable. Sin embargo, en la búsqueda de una alta recuperación de agua, la ósmosis inversa convencional se enfrenta a limitaciones.

¿Cuál es el problema con la ósmosis inversa convencional?

Las principales limitaciones para una alta recuperación en la reutilización del agua mediante el funcionamiento convencional de la ósmosis inversa se derivan de: 

Contaminación de la membrana – La acumulación de depósitos en suspensión en las superficies de las membranas. Debido a la baja velocidad del flujo de salmuera, estas partículas tienden a obstruir la membrana. Una operación de alta recuperación significa un flujo de salmuera reducido, lo que a su vez provoca la obstrucción de la membrana. Esta es una de las contradicciones que no permiten que la RO convencional funcione con una alta recuperación. Además, la obstrucción frecuente de las membranas requiere una limpieza más frecuente, sustituciones frecuentes de las membranas, mayores costes de mantenimiento y una disminución de la eficiencia general del sistema.

Bioincrustación de membranas – La bioincrustación se refiere a la acumulación de organismos vivos, como bacterias y algas, en las superficies de las membranas.  La bioincrustación suele iniciarse por la presencia de nutrientes. La adhesión de microorganismos a las superficies va seguida del crecimiento y la colonización de una masa mayor de organismos. La membrana es un hábitat perfecto para las bacterias, ya que proporciona una velocidad y una presión osmótica estables. Las bacterias adoran la estabilidad y prosperan en estas condiciones.  La bioincrustación puede reducir el flujo de agua, aumentar el consumo de energía y provocar la degradación de la calidad del agua.

Incrustaciones de membrana – La formación de incrustaciones se produce cuando minerales disueltos, como calcio, magnesio, sulfato, sílice o carbonatos, precipitan y forman depósitos sólidos en las superficies. La formación de incrustaciones suele ser el resultado de un alto contenido mineral en el agua combinado con una alta recuperación. A medida que los minerales disueltos se concentran durante el proceso de ósmosis inversa, algunos minerales, como el carbonato cálcico (CaCO3), se vuelven menos solubles y forman depósitos sólidos en forma de incrustaciones. Dicha acumulación reduce el rendimiento y la eficiencia de la membrana.

IDE, líder mundial en soluciones de desalación y tratamiento de agua, ha desarrollado una tecnología innovadora que supera estos retos.  

RO de flujo pulsado: una tecnología de desalación revolucionaria

La tecnología de ósmosis inversa por flujo pulsado (PFRO) es un proceso de una sola etapa que descarga el flujo de salmuera periódicamente, en un proceso de flujo pulsante; se descarga un pequeño volumen de salmuera a alta velocidad durante un breve periodo de tiempo. Este enfoque de pulso resuelve la contradicción inevitable en la RO convencional.

¿Cómo funciona la PFRO?

En la RO convencional, para lograr una alta recuperación se necesitan varias etapas. Este enfoque por etapas es necesario para mantener un flujo mínimo permitido de salmuera de 3-4 m3/h al final de la membrana en una sola etapa. La PFRO funciona de manera diferente, como un proceso de una sola etapa. Descarga salmuera a 14-16 m3/hr, pero en pulsos periódicos cortos, de pocos segundos, seguidos de un largo periodo de recuperación del 100 %, sin descarga de salmuera. Los ciclos cortos de concentración y el lavado intensivo (más corto que el tiempo de inducción) permiten alcanzar una supersaturación extremadamente alta de los minerales disueltos y evitar la formación de cristales. Esto permite que la PFRO alcance una recuperación significativamente mayor que la RO convencional.

En la ósmosis inversa convencional, la velocidad del flujo y la concentración de sal en cada parte del recipiente a presión permanecen constantes durante años. Sin embargo, el PFRO introduce pulsos de salmuera bruscos y a alta velocidad cada vez que se abre la válvula de salmuera, lo que provoca un aumento brusco de la concentración de sal e impide la reproducción de los organismos.

PFRO: una tecnología de una sola etapa con muchas ventajas

Este innovador método para operar sistemas de reutilización de agua por ósmosis inversa ofrece muchas ventajas a nuestros clientes:

Máxima recuperación:

• PFRO logra una concentración significativamente mayor de soluto en el flujo de salmuera y una mayor recuperación, lo que evita la bioincrustación y la formación de incrustaciones.

Menor CapEx y Opex:

• Reducción del consumo de energía y de las caídas de presión debidas al bombeo no continuo de salmuera.
• Menos recipientes a presión y membranas reducen los costes.
• La ausencia de reciclaje de salmuera reduce el consumo de energía y aumenta la eficiencia.

Modularidad y escalabilidad:

• La PFRO puede diseñarse en plantas nuevas o adaptarse a instalaciones existentes.
• La PFRO puede aplicarse como sistema autónomo de principio a fin o en paralelo a los sistemas de ósmosis inversa convencionales. En uno de los proyectos recientes de IDE, una gran instalación de semiconductores instaló un sistema PFRO en paralelo a un sistema RO convencional, logrando una recuperación del 25 % con el sistema convencional, mientras que el PFRO funcionó con una impresionante recuperación del 50 %.

El sistema Pulse Flow RO de IDE es una tecnología revolucionaria que ofrece una solución de una sola etapa que no solo supera las limitaciones de la ósmosis inversa convencional, sino que también mejora las tasas de recuperación y la sostenibilidad en el tratamiento del agua.

Descubra cómo mejorar la minimización de salmuera, maximizar la recuperación y minimizar los costes con la PFRO.