Una mala gestión del agua de alimentación y de las membranas puede elevar significativamente los costos operativos. Limpiezas químicas mensuales, cuando podrían hacerse cada 6 meses o anualmente. Reemplazos anuales de membranas, cuando podrían hacerse cada cinco años. Esto tiene un impacto directo en los costos y la productividad.
Preservación de las Membranas: Primer Paso
El primer paso para preservar el desempeño de las membranas es la remoción del cloro u otro biocida oxidante. Las membranas TFC (Thin Film Composite) son sensibles a estos compuestos y se degradan rápidamente en su presencia. La remoción puede hacerse con metabisulfito de sodio. El control microbiológico debe realizarse con biocidas no oxidantes, como isotiazolinona o DBNPA.
SDI — Silt Density Index
Una forma de cuantificar el impacto en las membranas debido al aporte de sólidos suspendidos es el SDI (Silt Density Index), normado por la ASTM D4189. Este parámetro cuantifica la tendencia a la colmatación de las membranas.
El SDI es controlado por la planta de tratamiento. Las operaciones mal gestionadas tendrán un impacto significativo en la productividad, el mantenimiento y la sustitución de las membranas. El SDI debe monitorearse como mínimo a diario, no solo en auditorías eventuales.
Costo estimado de un elemento de membrana en espiral de 8" x 40": BRL 1.200 a BRL 2.500 (USD 230–480). Los sistemas industriales con 50 a 100 elementos representan entre BRL 60.000 y BRL 250.000 en membranas. La sustitución anticipada por depósitos evitables no tiene justificación técnica ni económica [ASTM D4189; DuPont FilmTec Technical Manual, Form No. 609-00071].
Incrustación en las Membranas
Los principales agentes incrustantes son: CaCO₃, BaSO₄, SrSO₄, sílice, entre otros. A medida que el agua fluye por los cartuchos y va siendo permeada, el agua remanente sufre un incremento gradual de sólidos disueltos, que pueden precipitar al alcanzar el límite de solubilidad.
Este fenómeno puede controlarse limitando el ciclo de concentración y mediante el uso de antiincrustantes. Uno de los mecanismos utilizados es el efecto umbral (threshold effect): las moléculas del antiincrustante se adsorben sobre los núcleos de cristalización en las etapas iniciales de la precipitación, suprimiéndola incluso con la solución sobresaturada.
Consumo de Energía
El costo generado por el aumento progresivo de la presión diferencial por incrustación incrementa el consumo específico de energía de la bomba de alta presión. Estos valores deben monitorearse mediante el consumo específico basado en el caudal normalizado (kWh/m³), según la metodología descrita en el FilmTec Technical Manual (DuPont, Form No. 609-00071-1020).
Referencias
- ASTM D4189-07(2014). Standard Test Method for Silt Density Index (SDI) of Water.
- DuPont Water Solutions / FilmTec. FilmTec Membranes Technical Manual.
- Hydranautics / Nitto. Technical Service Bulletin TSB107.12.
- AWWA Manual M46 (2007). Reverse Osmosis and Nanofiltration, 2nd ed.
- Fritzmann, C. et al. (2007). State-of-the-art of reverse osmosis desalination. Desalination, 216(1-3).