La ósmosis inversa por etapas de concentrado (CSRO) es un innovador proceso de tratamiento del agua cuyo objetivo es maximizar la tasa de recuperación de agua en los sistemas de ósmosis inversa minimizando al mismo tiempo el volumen de concentrado. Esta tecnología es especialmente valiosa en aplicaciones donde los recursos hídricos son escasos o donde estrictas normativas medioambientales exigen la minimización de las aguas residuales. En este artículo analizamos los antecedentes técnicos, su funcionamiento y las ventajas prácticas de la ósmosis inversa en fase de concentrado.
Índice
Fundamentos técnicos
Principio de la ósmosis inversa
La ósmosis inversa (OI ) es un proceso de membranas a presión en el que el agua es forzada a atravesar una membrana semipermeable que retiene las sales disueltas, las sustancias orgánicas y otras impurezas. El proceso genera dos flujos:
Permeado: Agua purificada con una concentración de sal muy baja.
Concentrado: El flujo de agua restante con una mayor concentración de sustancias retenidas.
Concepto de ósmosis inversa por etapas de concentración
En la ósmosis inversa por etapas de concentración, el concentrado de la primera etapa de ósmosis inversa se canaliza hacia una segunda unidad de ósmosis inversa situada aguas abajo. Esta segunda etapa utiliza el concentrado como agua de alimentación y produce más permeado, aumentando así la tasa de recuperación de agua.
Construcción de un sistema de ósmosis inversa en fase de concentración
Primera etapa: La primera etapa de ósmosis inversa trata el agua bruta y produce permeado y concentrado.
Tratamiento intermedio: El concentrado puede acondicionarse opcionalmente para minimizar las incrustaciones y el ensuciamiento en la segunda etapa. Los métodos típicos son:
Dosificación de los antiincrustantes.
Ajuste del pH.
Filtración para la eliminación de sólidos.
Segunda etapa: El concentrado acondicionado se sigue tratando en una segunda etapa de ósmosis inversa, que produce permeado adicional.
Conclusión: El concentrado restante se elimina, se vaporiza o se envía a tratamiento posterior.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa de etapa concentrada ALMA OSMO Process, instalado en el contenedor de la sala técnica ALMA Modul.
Retos técnicos y soluciones
1. incrustaciones e incrustaciones
El concentrado de la primera etapa tiene mayores concentraciones de sales disueltas y sustancias orgánicas, lo que puede provocar incrustaciones o el bloqueo de la membrana (ensuciamiento). Para minimizar estos problemas se utilizan los siguientes métodos:
Antiincrustantes: Sustancias químicas que inhiben la cristalización de las sales.
2. presión de funcionamiento
La segunda etapa de ósmosis inversa requiere presiones de funcionamiento más elevadas para superar la mayor concentración de sales del concentrado. Esto requiere bombas robustas de alta presión y componentes resistentes a la presión.
3. selección de membranas
Las membranas especiales con alta tolerancia a las altas concentraciones de sal (membranas de alto rechazo) son cruciales para la eficacia de la segunda etapa.
4. gestión de la energía
El tratamiento por etapas aumenta la necesidad de energía. Los sistemas de recuperación de energía, como los intercambiadores de presión (Energy Recovery Devices, ERD), reducen considerablemente el consumo de energía.
Ventajas de la ósmosis inversa en fase de concentración
1. mayor tasa de recuperación de agua
La ósmosis inversa de concentración puede aumentar la tasa de recuperación de agua de un 50-75 % a un 90 % o más. Esto resulta especialmente ventajoso en regiones donde el agua escasea o en aplicaciones con un suministro limitado de agua bruta.
2. reducción del volumen de concentrado
El tratamiento posterior del concentrado reduce el volumen de aguas residuales, lo que a su vez reduce los costes de eliminación y la contaminación ambiental.
3. conservación de los recursos
Al minimizar el caudal de aguas residuales y aumentar el rendimiento del permeado, se aprovechan eficazmente valiosos recursos hídricos.
4. rentabilidad
Aunque la ósmosis inversa escalonada requiere una mayor inversión inicial, el ahorro en la obtención de agua y la eliminación de aguas residuales se traduce en menores costes de explotación a largo plazo.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa para el tratamiento de aguas residuales para reutilización interna (Water-ReUse)
La ósmosis inversa en fase de concentración ofrece una solución innovadora y sostenible a los retos del tratamiento moderno del agua. Aumenta la eficiencia, reduce los flujos de residuos y conserva los recursos. Para las empresas que buscan soluciones sostenibles y rentables, la integración de una ósmosis inversa de etapa concentrada es un paso decisivo.
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