La membrana es el elemento caro de una instalación de ósmosis inversa y el que marca su coste de explotación. Cuánto dura no depende del fabricante tanto como de cómo se opera.
Cómo es una membrana
El elemento comercial habitual es el arrollado en espiral: láminas de membrana de poliamida separadas por mallas espaciadoras, enrolladas alrededor de un tubo central colector.
El agua de alimentación circula tangencialmente por el canal de alimentación; una parte atraviesa la membrana y se recoge en el tubo central como permeado, y el resto continúa arrastrando las sales concentradas como rechazo.
Varios elementos se alojan en serie dentro de un tubo de presión, y varios tubos en paralelo forman el bastidor.
Los cuatro tipos de ensuciamiento
Distinguirlos importa, porque cada uno se previene y se limpia de forma distinta.
Ensuciamiento por partículas
Sólidos en suspensión, coloides y arcillas que se depositan sobre la superficie. Es el más frecuente y el que indica que el pretratamiento se ha quedado corto.
Se anticipa con el seguimiento del índice de atascamiento (SDI) y la turbidez del agua de alimentación.
Incrustación
Sales que superan su límite de solubilidad al concentrarse la salmuera y precipitan sobre la membrana: carbonato cálcico, sulfatos, sílice.
Se controla con dosificación de antiincrustante y limitando la tasa de conversión. Aparece característicamente en los últimos elementos del bastidor, que son los que ven el agua más concentrada.
Ensuciamiento biológico
Formación de biopelícula sobre la superficie. Es el más difícil de revertir, porque una vez establecida la película, la limpieza retira la capa pero deja microorganismos que la regeneran.
La prevención es lo que funciona: control microbiológico en el pretratamiento y evitar paradas prolongadas con la membrana húmeda y sin conservante.
Ensuciamiento orgánico
Materia orgánica natural y aceites que se adhieren a la superficie. Se previene con carbón activo o coagulación en el pretratamiento.
Cómo se detecta a tiempo
Los tres indicadores que hay que seguir, siempre normalizados a condiciones de referencia —la temperatura y la salinidad varían y enmascaran la tendencia real:
- Caudal de permeado normalizado. Una caída indica pérdida de permeabilidad.
- Presión diferencial entre entrada y salida del tubo de presión. Su aumento indica obstrucción del canal de alimentación, típica del ensuciamiento por partículas y del biológico.
- Paso de sales. Un aumento de la conductividad del permeado apunta a incrustación o a deterioro de la membrana.
La combinación de los tres orienta sobre el tipo de ensuciamiento, y por tanto sobre qué limpieza aplicar.
La limpieza química
El criterio habitual es limpiar cuando alguno de los tres indicadores se desvía entre un 10 y un 15% respecto a su valor de referencia. Ni antes ni mucho después:
- Limpiar demasiado pronto consume reactivos y desgasta la membrana sin necesidad.
- Limpiar demasiado tarde permite que el depósito se compacte y se vuelva irreversible. Esa es la causa más frecuente de sustituciones anticipadas.
La limpieza se hace recirculando disolución por los tubos de presión desde el equipo CIP. El orden importa: primero alcalina, para retirar materia orgánica y biopelícula, y después ácida, para las sales precipitadas. Invertir el orden fija la materia orgánica y complica la limpieza.
Es necesario respetar los límites de pH y temperatura que indica el fabricante: excederlos daña la poliamida de forma irreversible.
Lo que mata una membrana
Hay dos causas de daño irreversible que no tienen vuelta atrás:
El cloro libre. La poliamida se degrada por oxidación. Basta una exposición acumulada relativamente baja para arruinar el bastidor. Por eso el pretratamiento incorpora carbón activo o dosificación de reductor, y por eso el control del cloro residual antes del bastidor es crítico.
El golpe de ariete. Un arranque brusco o un cierre rápido de válvula somete al elemento a un esfuerzo mecánico que puede desplazar las láminas o dañar las juntas. De ahí que los arranques se hagan con rampa.
Cuánto dura
La vida útil típica se cuenta en varios años, pero es un rango amplio: depende de la calidad del pretratamiento, del punto de trabajo, del número de limpiezas y de si ha habido exposiciones a cloro.
Con el seguimiento normalizado, la sustitución se decide por el deterioro real de las prestaciones y no por calendario. Y es habitual sustituir por etapas en lugar de todo el bastidor a la vez, porque los elementos no se deterioran por igual.
Y en las paradas
Una membrana que va a estar parada más de unos días necesita conservante, para evitar crecimiento biológico. Es una operación sencilla que se olvida con frecuencia, y la instalación se encuentra el problema al volver a arrancar.
Puede consultar nuestras plantas compactas o escribirnos para revisar la explotación de su instalación.
