Para empezar aclaremos que es la Osmosis Inversa. El proceso de Osmosis Inversa lo lleva acabo una membrana que ejecuta la separación de solidos disueltos del agua, para convertirla en un agua de baja conductividad o de bajo contenido de solidos disueltos; normalmente cuando se requiere una aplicación de osmosis inversa el propósito principal justamente es bajar la conductividad del agua. Esto permite que sea utilizada incluso en aplicaciones de desalinización de agua.
La osmosis inversa lleva su nombre porque es contraria a lo que sucede en la osmosis natural, en la osmosis natural por ejemplo, podemos tener dos fluidos de diferente concentración separados por una membrana semi permeable. Esta membrana va a permitir el flujo del fluido de menor concentración hacia el fluido de mayor concentración hasta que las dos concentraciones entren en equilibrio.
La osmosis inversa es revertir este proceso y para esto necesitamos la fuerza de un efecto de empuje que lleve el agua desde el lado de mayor concentración hacia el lado de menor concentración, para poner un ejemplo el lado de mayor concentración sería el agua no tratada y el lado de menor concentración sería el agua tratada o de baja conductividad. El efecto de empuje sobre el agua vendría hacer lo que hace la bomba de alta presión.
Dado este concepto podemos empezar a considerar los factores a tener en cuenta por un experto al iniciar un Proyecto de Osmosis Inversa.
Análisis de Agua:
Para iniciar el dimensionamiento de un equipo de Osmosis Inversa debemos tener un análisis fiel del agua que vamos a tratar, es posible que necesitemos dos o más análisis, tanto por el hecho de que el agua tiene su variabilidad así como también por confirmar cuales son los compuestos que mayormente se presentan en la fuente que vamos a tratar.
Con respecto a la variabilidad hay que decir que dependiendo del tipo de fuente que tratemos como: agua superficial, agua de pozo, agua de red o incluso aguas residuales, el agua suele tener variaciones estacionales, es decir en las épocas lluviosas del año tengamos un agua de mejor calidad y en temporadas secas la concentración de sales sea mayor. En el caso de las aguas de pozo esto último se debe a la recarga de acuíferos que se da durante épocas lluviosas, lo que origina una menor concentración de sales minerales ya que más agua está en contacto con ellas.
En el caso de aguas superficiales pasa lo contrario ya que en épocas lluviosas tienden a tener mayor contenido de sustancias en suspensión que podría causar un taponamiento severo a las membranas de Osmosis Inversa.
Es por esto que para iniciar nuestro proyecto debemos tener análisis de agua hechos en diferentes épocas del año de manera que podamos considerar el agua bajo el mejor y peor escenario. Esto permitirá que no se tenga variaciones en el desempeño de nuestro equipo de osmosis inversa.
Otro aspecto importante a considerar dentro de los análisis de agua es que debemos medir todos aquellos parámetros que son necesarios para el dimensionamiento de un equipo de Osmosis Inversa.
Es normal que en los análisis de agua que se envían a laboratorios o que se hacen directamente en industrias o empresas, falten algunos componentes como por ejemplo: bario, estroncio, aluminio, sílice fosfatos. Estos vienen a ser muy importantes ya que en base a nuestra experiencia estos compuestos son los principales formadores de incrustaciones dentro de las membranas de Osmosis Inversa.
Hemos visto muchos casos en los cuales él sílice no fue tomado en cuenta y el momento en que el equipo arranco no paso una semana para que las membranas se tapen. Cuando hicimos análisis más extensos de la calidad de agua pudimos ver que el sílice era un componente terrible en el agua y que debía hacerse algo en el pre tratamiento del agua para evitar este taponamiento.
Adicionalmente a los análisis que podemos hacer en laboratorio existen algunos análisis que podemos hacer en campo y que también nos muestran el principal incrustador que puede tener el agua. Uno de estos es el análisis de SDI (Salt Density Index), este análisis fue creado a la par con la creación de la tecnología de Osmosis Inversa y básicamente consiste en pasar 500 ml del agua a tratar a través de un papel filtro de 0.45 micras y medir el tiempo que este paso tarda, luego esperar 15 minutos y volver hacer la prueba. A través de algunas ecuaciones matemáticas se obtiene un valor y según esto podemos diagnosticar el ensuciamiento que podría aportar esa agua a una membrana de Osmosis Inversa.
Podríamos también medir la turbidez que está directamente correlacionada con el nivel de taponamiento que podemos tener en las membranas y en cierta forma se puede hacer esto en campo o en laboratorio.
Así mismo debemos conocer la calidad de agua que queremos obtener en base al uso o aplicación
Esto es muy importante ya que muchas veces se considera la utilización de un equipo de osmosis sin tomar en cuenta la calidad de agua que se debe obtener al final. EL rendimiento de un equipo de osmosis depende mucho de la calidad de agua de ingreso es decir si yo necesito una conductividad de 10 ms/cm a la salida del equipo y el agua cruda de ingreso tiene una conductividad de 100 ppm probablemente llegue dentro del límite de forma muy fácil sin embargo si yo tengo una conductividad de ingreso de 800 o 700 y necesito estar debajo de los 10 probablemente se necesite un proceso de pulimento luego de la Osmosis Inversa. Es por esto que es muy importante especificar la calidad de agua que se necesita tanto en conductividad, pH y en otros parámetros que sean importantes para el proceso o utilización que se le va a dar a esta agua.
Otro aspecto a considerar es la cantidad de agua que se necesita al día
Por ejemplo, se puede necesitar 10 m3/h durante 3 o 4 horas al día, esto significaría 40 m3 de agua osmotizada al día y en la especificación del proyecto se pide que el equipo de Osmosis sea de 10m3/h lo cual significa que el equipo pasaría encendido 4 horas y 20 horas apagado. Una para en un equipo de Osmosis inversa como esta permite un crecimiento de bacterias, biofilm que terminará taponando la membrana y haciendo que el equipo reduzca su rendimiento. De esta forma recomendamos tomar muy en cuenta el consumo de agua diaria. Lo óptimo en el ejemplo sería dividir esos 40 m3 que se necesita entre 20 o 22 horas de forma que el equipo pase encendido la mayor parte del día y de esta forma evitar que el agua que se queda dentro del equipo afecte a las membranas.