Osmosis Inversa

Osmosis Inversa
El proceso de osmosis inversa consiste en generar, mediante una membrana permeable al agua, una solución acuosa con bajo contenido en sal a partir de otra con alto contenido en sal.
Es la tecnología utilizada para producir agua desalada a partir de agua de mar. Igual que en Micro Filtro y Ultra Filtro, la causa que genere la fuerza impulsora para lograr la separación de la sales una diferencia de presión transmembrana.
Sin embargo, en la osmosis inversa el proceso de separación se debe a las diferentes solubilidad y difusividad en la membrana de los componentes de la solución acuosa. Los valores de operación de la diferencia de presión transmembrana y concentración de la solución son 7 – 70 bar y 200 – 30000 ppm, respectivamente.


Figura 1 Membrana de la osmosisinversa


Características del proceso
La ósmosis es el proceso que tiene lugar cuando una membrana, con permeabilidad selectiva al agua, separa dos soluciones salinas acuosas de distinta concentración, que se encuentran a la misma presión y temperatura. De forma natural el agua pasa de la solución más diluida a la más concentrada a través de la membrana. El fenómeno cesa cuando el aumento depresión hidrostática, en el lado de la membrana de la solución más concentrada, supone una resistencia suficiente para impedir el paso del agua proveniente de la solución diluida. La diferencia de presión entre las dos soluciones cuando se alcanza este estado de equilibrio se denomina diferencia de presión osmótica transmembrana (Dp). Si lo que se pretende es invertir el flujo de agua generado porla ósmosis, es necesario aplicar, en el lado de la solución concentrada, un presión que origine una diferencia de presión transmembrana (Dp) superior a la presión osmótica.
De esta forma se logra que el flujo de agua sea en el sentido de la solución concentrada a la solución diluida (osmosis inversa), obteniéndose agua desalada, a partir de soluciones acuosas salinas, de calidad suficiente paraser utilizada en el consumo humano o en otras aplicaciones.
Las prestaciones de las membranas utilizadas en osmosis inversa se pueden resumir en los siguientes puntos:
Los iones multivalentes se retienen mejor que los monovalentes
Los gases disueltos como amoníaco, dióxido de carbono, dióxido de azufre, oxígeno, cloro y sulfuro de hidrógeno tienen una buena permeabilidad.
El rechazo de losácidos y las bases débiles es mayor a valores de pH donde están en su forma ionizada.
El rechazo de las moléculas orgánicas neutras aumenta con el peso molecular, compuestos con pesos moleculares por encima de 100 D presentan valores altos del coeficiente de rechazo. La naturaleza del material de la membrana tiene una influencia importante en el valor de este parámetro.
Se han observado valoresnegativos del coeficiente de rechazo en solutos como el fenol y benceno en membranas de celulosa acetato.

Figura 2 Diferencia de osmosis y osmosis inversa
Aplicaciones
Los objetivos de las plantas de RO instaladas se distribuye de la siguiente forma: 50 % en desalinización de agua de mar y agua salobre; 40 % en la producción de agua ultra pura para las industrias electrónica, farmacéutica y deproducción de energía; 10 % como sistemas de descontaminación de aguas urbanas e industriales.
Desalinización de aguas salobres
La salinidad de este tipo de aguas es de 2000 mg/L – 10000 mg/L. En su tratamiento se utilizan presiones de 14 bar – 21 bar para conseguir coeficientes de rechazo superiores al 90 % y obtener aguas con concentraciones salinas menores de 500 mg/L, que son los valoresrecomendados por WHO como condición de potabilidad.
Las plantas de tratamiento utilizan módulos de membranas enrolladas en espiral. Se estima que los costes de capital de este tipo de plantas son del orden de 0.25 $US/L de agua tratada/día, siendo los costes de operación del mismo orden.
Desalinización de agua de mar
Dependiendo de la zona geográfica, la salinidad de este tipo de aguas es de...