Sistemas de Osmosis Inversa y Tecnologías de Filtración Avanzada

HidroRegen  Especialistas en Servicios para el Tratamiento de Aguas.

Historia.

El proceso de ósmosis inversa (OI) fue desarrollado hace unos 40 años, como un proceso industrial y en grandes plantas de desalinización de agua de mar. En los procesos industriales se emplean presiones muy elevadas, dependiendo del tipo de agua a tratar (desde 200 hasta 800 libras/pulgada cuadrada), para separar los sólidos disueltos.

El físico francés Nollet, en 1748, experimentó con el fenómeno de la ósmosis al observar que el agua se difundía espontáneamente a través de una membrana de vejiga de cerdo hacia una cámara paralela conteniendo alcohol. Pfeffer, en 1877, realizó experimentos cuantitativos y empleó membranas artificiales; seguían consolidándose las bases para la ósmosis inversa. Durante los 200 años siguientes este interesante concepto y su contrapartida la ósmosis inversa, no tuvo demasiadas aplicaciones tecnológicas relevantes.

A mediados de la década de 1950 los trabajos de Sourirajan y otros de la Universidad de Los Ángeles, adelantaron la tecnología de OI, hasta el punto que en 1958 pudieron fabricarse membranas artificiales, que es nuestro tema de análisis y desarrollo.

La ósmosis inversa ofrece uno de los mejores niveles de filtración disponibles. Por lo general, la membrana de ósmosis inversa actúa como una barrera frente a todas las sales disueltas y las moléculas inorgánicas, así como frente a las moléculas orgánicas con un peso molecular superior a 100 aproximadamente. Las moléculas de agua, en cambio, pasan libremente a través de las membranas generando una corriente de agua purificada. El rechazo de las sales disueltas por una membrana de ósmosis inversa oscila entre el 95 % y algo por encima del 99 %, en función de factores tales como el tipo de membrana, la composición de la alimentación, la temperatura y el diseño del sistema .

Las aplicaciones de la ósmosis inversa son numerosas y variadas y entre ellas figuran la desalinización de agua de mar o salobre con fines de potabilización, la conversión de aguas residuales, el procesado de alimentos y bebidas, las separaciones biomédicas, la purificación del agua potable doméstica y el agua de procesos industriales. 

¿Cómo funciona la ósmosis inversa?

El proceso de la ósmosis natural (no inversa) tiene lugar cuando el agua fluye de una disolución con baja concentración de sales a través de una membrana hacia otra disolución con alto contenido en sales. El fenómeno de la ósmosis se ilustra en la figura, donde se observa una membrana semipermeable situada en medio de dos compartimientos. El concepto semipermeable indica que la membrana deja pasar a su través ciertas especies (agua) y otras no (sales). Supongamos que esta membrana es permeable al agua, pero no a la sal. A continuación, coloque una solución salina en un compartimento y agua pura en el otro. La membrana permitirá que el agua penetre a través de ella hacia el otro lado. Sin embargo, la sal no puede atravesar la membrana .

Aplicaciones en la Industria

Algunas industrias disponen de cadenas de tratamiento incluyendo OI, tanto para aguas superficiales como para aguas salobres e incluso agua de mar, que permiten la obtención de agua con la calidad necesaria para ser utilizada en los procesos industriales. 

Procesos de filtración avanzada

La filtración avanzada es un proceso que va más allá de la simple eliminación de partículas suspendidas en el agua y es un proceso clave para muchas industrias, abarca desde el tratamiento de aguas hasta la producción de alimentos y productos farmacéuticos, es una técnica que utiliza membranas semipermeables para separar y purificar  sustancias de manera eficiente y efectiva , contaminantes, incluidos sólidos, químicos, microorganismos y compuestos orgánicos.

Los procesos de filtración avanzada se incluyen en 4 etapas de purificación como:

Osmosis Inversa; La OI, se utiliza ampliamente en el tratamiento de aguas para desalinización, purificación de agua potable, descontaminación industrial y tratamiento de aguas residuales.

Nanofiltración; La NF, se emplea en el tratamiento de agua para ablandamiento, remoción de materia orgánica, sales minerales y metales pesados, sus aplicaciones tanto en la industria farmacéutica y alimentos.

Ultrafiltración; La UF Se emplea en la purificación del agua, tratamiento de aguas residuales, clarificación de bebidas, procesamiento de alimentos y aplicaciones medicas como hemodiálisis.

Microfiltración; La MF se emplea en los procesos de filtración del agua, para la eliminación de bacterias, partículas y coloides, sus aplicaciones en la industria farmacéutica, biotecnología y de alimentos.

Es por ello que la filtración avanzada ofrece una amplia gama para los procesos de purificación del agua.

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