Nombre: Andrés Plúas Osmosis Inversa Objetivos
Identificar como se realizar el tratamiento por osmosis inversa y los equipos que lo componene. Marco Teórico
Sí utilizamos una presión superior a la presión osmótica, un efecto contrario a la ósmosis se puede lograr al presionar fluidos a través de la membrana y sólo las moléculas de menor peso pasan del otro lado. En el tratamiento de agua los sólidos disueltos al generar esta presión quedan retenidos en la membrana y sólo pasa el agua, a esto se le llama ósmosis inversa. Para logar este efecto del paso del agua es necesario presurizar el agua a un valor superior al de la presión osmótica.
Las membranas de ósmosis inversa tienen la característica de hacer una limpieza continua mientras trabajan, porque de no ser así, sufrirían una acumulación de contaminantes y una saturación en poco tiempo, por lo que parte del flujo de agua de entrada arrastra los contaminantes tales como sales y minerales. A esto se le conoce como agua de rechazo, que comúnmente es 40% de agua producto y 60% de agua de rechazo, en equipos con agua de calidad relativamente buena, puede ser 50% / 50% o en aguas con sólidos disueltos totales (TDS) bajos hasta 60% / 40%. Una membrana de ósmosis inversa en un equipo correctamente diseñado, la duración puede ser entre 3 a 5 años. Es importante hacer los mantenimientos periódicos con químicos para limpieza de membranas, siguiendo los consejos del fabricante. En aguas con concentraciones altas de sólidos disueltos, dureza o presencia de sílice es recomendable dosificar un antiincrustante mediante una bomba, también es importante el pre-tratamiento pre -tratamiento que incorpora el equipo: eliminación de partículas en suspensión mediante cartuchos de sedimentos o equipos de lecho profundo y equipos de carbón activado y suavizadores, si es necesario. En
membranas de uso doméstico el tiempo de vida es más corto 2 a 3 años, debido a que no es posible realizar los mantenimientos antes mencionados. La ósmosis inversa puede ser considerada como el grado más avanzado de filtración que se ha inventado para la purificación del agua y sin añadirle ninguna sustancia química. Es tal su ventaja, que es la tecnología que se utiliza en algunos países en la actualidad para convertir el agua de mar (salada) en agua desalinizada o apta para el consumo. Materiales y reactivos
Filtro de sílice Filtro de carbón activado Filtro de resina catiónica Filtro de osmosis inversa Salmuera Agua cruda
Descripción del proceso
El proceso tratamiento de agua antes de pasar por el proceso de osmosis inversa tiene que pasar por 3 filtros. En la planta ingresa agua previamente tratada con un flujo másico de 1.5 m3/h a una presión entre 25 a 50 psi usando una bomba que pasa por un filtro de piedra sílice que retiene solidos suspendidos, coloides, impurezas granulares; después pasa al segundo filtro de carbón activado que va a retirar toda la materia orgánica disuelta en el agua, iones cloruro, olores y sabores. Al final pasa por un tercer filtro que es de resina catiónica en forma de sodio en el que va a intercambiar los cationes presentes en el agua por sodio, por lo que va a eliminar la dureza del agua es decir iones Ca 2+ y Mg2+. Y la va a volver ligeramente salina. Este último filtro una vez saturado debe ser regenerado. La regeneración se lo realiza con salmuera. La regeneración dura aproximadamente 2 horas y media y se lo realiza una vez por semana. Una vez que pasa por los 3 filtros, pasa por el proceso de osmosis inversa el cual entra a una presión entre 200 a 300 psi mediante una bomba, el cual el caudal se divide en 3 al pasar por los 3 filtros que retiran las bacterias como coliformes y aerobios mesófilos. Existe una purga que es de un caudal de 0.5 m 3/h. Al final del tratamiento sale el agua ya tratada es apta para el consumo humano con un caudal de 1000 L/h que se guarda en dos tanques de 500 litros cada uno. Esta planta de tratamiento se la enciende una vez por día y se controla el rendimiento del equipo por medio del indicador de la conductividad. Se hace un proceso de limpieza, retrolavado y un enjuague una vez al mes a toda la planta. Tabla de datos y resultados
muestra Salida del intercambio iónico Salida de la ósmosis inversa
Conductividad (μS/cm) 84 11.15
STD (ppm) 22 0.011
Gráfico del tratamiento
Análisis de resultado
De acuerdo con los resultados obtenidos mediante el funcionamiento del tratamiento por ósmosis Inversa, se tomó como referencia como conductividad inicial la valor medido luego del tratamiento por intercambio iónico de la practica anterior obteniendo un valor de 84 μS/cm, de igual forma para los sólidos totales disueltos cuyo valor fue de 22 ppm, luego de pasar por el sistema de Ósmosis Inversa, el resultado es considerablemente menor es decir se obtuvo una conductividad de 11.15 μS/cm, y a razón de esto, confirmamos que los sólidos totales disueltos han disminuido siendo retenidos por los filtros y membranas, obteniendo un valor de 0.011 ppm. Por lo que se puede decir que el tratamiento por osmosis inversa es más eficiente en comparación con el sistema por intercambio iónico. Recomendaciones
Conocer el funcionamiento teórico de la unidad de Ósmosis Inversa, con la finalidad de un mejor entendimiento práctico del sistema. No realizar paradas durante el proceso, ya que la calidad del agua puede verse afectada después de una parada. La toma de muestra para la conductividad inicial efluente, debe ser tomada en la parte de atrás de la columna de carbón activado. La columna de resina catiónica una vez saturada debe ser regenerada, la regeneración se la realiza con una solución de agua y sal.
Conclusiones
El agua que se obtuvo mediante el sistema de osmosis inversa es de muy alta calidad, considerando uno de los medios de filtración más finos que se pueden usar en el tratamiento, ya que de esta forma se eliminan los sólidos suspendidos y disueltos, no permite el paso de los virus y bacterias, por lo que el agua es pura y esterilizada apta para el consumo humano. Bibliografía
http://www.carbotecnia.info/encyclopedia/que-es-la-osmosis-inversa/ http://www.purepro-ecuador.com/osmosis.htm
