- Purificación del agua a través de la osmosis inversa:
Para
comprender este proceso de purificación es necesario explicar el termino de
osmosis inversa, el cual deriva de la osmosis, se define como un proceso en el
cual se fuerza el paso del agua a través de una membrana semi-permeable, desde
una solución de mayor concentración, a una de menor, mediante la aplicación de
presión.
El
proceso de purificación del agua se inicia cuando una membrana con
permeabilidad permeable selectiva al agua, separa dos soluciones salinas
acuosas de diferentes concentraciones, que se encuentran a una misma presión y
temperatura; de forma natural el agua se mueve de la solución con menor
concentración a la de mayor, esta actividad finaliza cuando el aumento de
presión hidrostática, en la sección de la solución más concentrada, ejerce una
resistencia lo suficientemente fuerte para impedir el paso del agua proveniente
de la sección de solución diluida .Una vez sucedido este fenómeno, se aplica
una presión en la sección concentrada de la solución, que provoque una diferencia de presión
transmembrana (Dp) superior a la presión osmótica, generando la inversión del
flujo generado por el proceso explicado anteriormente.
Diagrama
del proceso de desalación de agua de mar a través de osmosis inversa.
Las membranas semi-permeables
logran una separación del 95% de sales disueltas lo que nos permite la
desalinización de agua salubres y de mares. Las primeras membranas
semipermeables fueron fabricadas con acetato de celulosa sin embargo hoy se utilizan
las de poliamidas ya que con estas se puede controlar la dimensión del poro y
su permeabilidad. Estas son poco permeables a los iones y a moléculas con
cargas electrostáticas, mientras mayor sea la carga mayor será la retención, en
contraste con los gases disueltos los cuales tienen una buena permeabilidad
junto con moléculas orgánicas neutras de bajo peso molecular. Una de las
desventajas de las membranas es que se puede producir estancamiento en su
superficie. Estos se pueden producir con escamas o costras de carbonato de
calcio, sulfato cálcico, silicatos complejos, etc. Estas acumulaciones tienen
como consecuencia un aumento en la concentración de sales la cual puede
sobrepasar su producto de solubilidad. El estancamiento de partículas como
coloides o precipitado de hidróxido de hierro provocan el crecimiento de
microorganismos en la superficie de la membrana. Otro factor que produce esta
acumulación en los poros de la membrana, puede suceder por compuestos orgánicos
como aceites o grasas presentes en aguas residuales. Una solución viable es
utilizar agentes quelantes como el EDTA para la eliminación de sedimentos
salinos, álcalis combinados con surfactantes para eliminar microorganismos y
compuestos orgánicos. También se puede proceder a la esterilización de la
membrana con soluciones de cloro para eliminar microorganismos.
La
vida útil de estas membranas es de uno a dos años en promedio y con un buen
programa de limpieza se puede extender hasta cinco años.
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