Ensuciamiento de membranas de Osmosis Inversa

Una membrana es una lámina semipermeable de material capaz de separar sustancias en Función de sus propiedades físicas y químicas, cuando se aplica una fuerza directora a través de la misma.

Las operaciones de membrana mediante presión pueden resumirse en cuatro tipos principales: Osmosis Inversa, Nanofiltración, Ultrafiltración; microfiltracion.
La OI y la NF se utilizan principalmente para la eliminación de sales y ablandamiento del agua respectivamente.En este tipo de operación, el ensuciamiento de membranas puede generar paradas de producción, un mantenimiento preventivo elevado y acortar sensiblemente la vida de las membranas.

Tipos de Ensuciamiento
Existen muchos tipos de ensuciamiento, que van a ser agrupados en tres categorías principales: inorgánico, orgánico y bioensuciamiento.

Ensuciamiento Inorgánico

Sílice
Los depósitos de sílice son muy duros, frágiles y con aspecto de porcelana. La precipitación de silicatos siempre está asociada a la presencia de hierro o aluminio, formando silito-aluminatos complejos de calcio y hierro.
La limpieza de los precipitados silíceos debe hacerse en medio alcalino a valores de pH y temperatura lo más elevados posibles, con productos detergentes.

Aluminio
El aluminio encontrado en las membranas puede tener tres orígenes: iónico, coloidal (aluminosilicatos) y de exceso de coagulantes (sulfato de alúmina y policloruros de aluminio).
Estos restos de coagulantes tienen una muy difícil limpieza, y en muchas ocasiones hay que utilizar elevados pH y temperatura para favorecer la acción de los detergentes.

Hierro
El hierro proveniente de la corrosión de tuberías, etc., no es en principio problemático. Sin embargo, sí lo son el hierro en disolución, el cual se deposita en las membranas como óxido
férrico y el hierro proveniente de coagulantes, típicamente cloruro o sulfato férricos, ya que originan un depósito de color marrón oscuro.
Para eliminarlos, se solubilizan con un ácido en caliente a ser posible, funcionando muy bien el ácido cítrico y mejor aún si se combina con agentes surfactantes.
Lavando a pH cercano a 4,1 se optimiza su eliminación, por ser este pH el de máxima solubilidad del hierro.

Carbonato Cálcico, CaCO3
El carbonato cálcico precipita muy rápidamente formando precipitados granulados y porosos.
En principio, su tratamiento es sencillo porque cualquier disolución de ácido fuerte va a redisolverlo. Incluso pequeñas dosis de ácidos débiles como el cítrico, trabajando a pH 6,5-6,8, lo eliminan.

Sulfato Cálcico , CaSO4
Forma precipitados duros, densos y frágiles. Su eliminación es algo más complicada que en el caso anterior al ser altamente insoluble en agua, siendo necesario un ácido fuerte combinado con otros elementos como agentes quelantes.

Fosfato cálcico, Ca3(PO4)2
Los depósitos de fosfatos presentan una coloración marrón-grisácea y se eliminan bien con una limpieza ácida media-suave, aunque pueden utilizarse también surfactantes alcalinos.

Sulfato de Bario, BaSO4 y Estroncio, SrSO4
El sulfato de bario es insoluble en agua. Su eliminación pasa por el uso de agentes quelantes

fuente: extracto del informe: LIMPIEZA QUÍMICA DE MEMBRANAS DE MF Y UF EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS
Por: Javier Lopetegui, doctor en ciencias (*); Rakel Gutiérrez, ingeniero industrial (*); Elena
Meabe, ingeniero químico (**); Luis Sancho, doctor en ciencias (**).

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