En una planta de ósmosis inversa de agua de mar, la atención suele centrarse en el bastidor de membranas y en el sistema de recuperación de energía. Pero la mayor parte de los problemas de explotación —caídas de producción, limpiezas frecuentes, sustituciones anticipadas de membrana— tienen su origen antes, en el pretratamiento.
El agua de mar no es un agua homogénea. Su contenido en sólidos en suspensión, materia orgánica y actividad biológica varía con el emplazamiento, la profundidad, la estación y los episodios de temporal o de proliferación de algas. El pretratamiento es lo que absorbe esa variabilidad.
La captación condiciona todo lo demás
Captación abierta. Toma el agua directamente del mar mediante una conducción sumergida. Permite cualquier caudal y no depende de las condiciones del terreno, pero entrega un agua con toda la variabilidad del medio: sólidos en suspensión tras un temporal, materia orgánica y microalgas en los episodios de proliferación, organismos marinos que colonizan la conducción.
Captación mediante pozos. Toma el agua a través del terreno costero, que actúa como filtro natural. El agua llega con turbidez baja y estable, sin actividad biológica apreciable y con menor materia orgánica, lo que simplifica de forma sustancial el pretratamiento necesario.
Su limitación es la capacidad: depende de la permeabilidad y el espesor del terreno, y no siempre permite alcanzar el caudal del proyecto. Además, el agua de pozo puede contener hierro, manganeso o sulfuro de hidrógeno, que exigen su propio tratamiento y que en contacto con el oxígeno precipitan sobre la membrana.
La decisión se toma con un estudio hidrogeológico y con la serie de datos de calidad del agua de la zona a lo largo del año, no con un análisis puntual.
Las etapas del pretratamiento
Desbaste y tamizado
Retira sólidos gruesos, algas y organismos que puedan dañar equipos aguas abajo. En captación abierta es imprescindible; en captación por pozo, innecesario.
Acondicionamiento químico
Según el agua y la configuración, puede incluir:
- Coagulante, para agrupar los coloides que la filtración no retendría por sí sola. La dosis se ajusta con el agua real: una sobredosificación arrastra coagulante hasta la membrana y provoca el ensuciamiento que se pretendía evitar.
- Control del crecimiento biológico, habitualmente por dosificación intermitente en la captación. Cuando se emplea cloro, es obligada su eliminación completa antes de las membranas de poliamida, que se degradan de forma irreversible en presencia de oxidante.
- Antiincrustante, dosificado antes de las membranas para mantener en disolución las sales que se concentran en el rechazo. Su selección y dosis se calculan a partir del análisis del agua y de la recuperación de diseño.
- Ajuste de pH, cuando lo requiere el control de incrustación o el rendimiento de la coagulación.
Filtración
Es el núcleo del pretratamiento, y se resuelve por dos vías:
Filtración granular en lechos de arena, antracita o multicapa, en filtros abiertos por gravedad o cerrados a presión. Es la solución robusta y de menor coste de explotación, tolerante a variaciones bruscas de la calidad de entrada. Requiere superficie y un régimen de lavado a contracorriente bien definido.
Ultrafiltración, que entrega una calidad más constante y menos dependiente de la variabilidad del agua de entrada, con menor ocupación. Su contrapartida es una mayor inversión y un consumo energético y de reactivos de limpieza propios.
La elección se decide con la calidad del agua de captación y su variación estacional. Un agua de pozo estable rara vez justifica una ultrafiltración; una captación abierta expuesta a episodios de algas, con frecuencia sí.
Filtración de seguridad
Los filtros de cartucho situados inmediatamente antes de las bombas de alta presión son la última barrera. No están para retirar carga: están para proteger las membranas de un fallo aguas arriba.
La evolución de su pérdida de carga es, de hecho, uno de los mejores indicadores del estado del pretratamiento: si los cartuchos se colmatan antes de lo previsto, algo ha cambiado antes de ellos.
Qué se mide para saber si funciona
El parámetro de referencia es el SDI (índice de atascamiento) del agua que entra a las membranas, complementado con la turbidez en continuo. El fabricante de la membrana fija el valor máximo admisible, y ese valor es la especificación de diseño de todo el pretratamiento.
El seguimiento en explotación se apoya además en la pérdida de carga de cada etapa, en la frecuencia de lavado de los filtros y en el caudal normalizado y el paso de sales de las membranas, corregidos por temperatura y presión. Es la comparación de estos valores normalizados a lo largo del tiempo —no las lecturas instantáneas— la que anticipa un problema.
Por qué conviene ensayarlo
El comportamiento de un agua de mar concreta frente a una configuración de pretratamiento no se deduce solo del análisis. Un ensayo con planta piloto sobre el agua de captación real, cubriendo al menos una vez la condición estacional más desfavorable, permite verificar la configuración, ajustar dosis y estimar los consumos de explotación con datos medidos.
Es lo que evita dimensionar por defecto —y arrastrar el problema durante toda la vida de la instalación— o por exceso, que se paga igualmente.
Puede consultar nuestras soluciones de desalación, nuestros materiales filtrantes y consumibles, o escribirnos con los datos de su captación.
