Monitorización de las membranas

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Mantenga y proteja las membranas de filtración de agua

Aumente el rendimiento de la osmosis inversa y controle el coste de filtración de las membranas

Las membranas de ósmosis inversa (OI) tienen, sin duda, un mayor impacto en las operaciones que cualquier otro proceso de filtración en el tratamiento de agua. Son extremadamente eficaces en la eliminación de contaminantes inorgánicos, pero también son muy susceptibles a la acumulación de suciedad, la oxidación y la formación de depósitos. La falta de monitoreo preciso y en tiempo real de la vida útil de las membranas de OI puede generar costes significativos debido a la bioincrustación, el uso excesivo de productos químicos, la necesidad de una limpieza y un mantenimiento frecuentes, el tiempo de inactividad de la planta y la sustitución prematura de las membranas.

Aria FLEX

Costos asociados al ensuciamiento de ósmosis inversa

Según un reciente estudio científico publicado en Desalination de 2021, el costo de la acumulación de suciedad en las membranas de OI de una planta desalinizadora de los Países Bajos representa aproximadamente el 24 % de los gastos totales operativos de la planta. La mayor parte de ese gasto se debe a la sustitución prematura de las membranas.[1]

¿Cómo funcionan las membranas de OI?

La ósmosis inversa aplica presión a una membrana semipermeable que permite que las moléculas de agua pasen a través de ella a medida que los compuestos inorgánicos disueltos se eliminan por drenaje. El flujo cruzado separa el agua en dos vías.

Tratamiento y análisis de agua en el sistema de OI

Reverse Osmosis Diagram

Clave

  • Clave: Aplicable a la mayoría de los clientes de OI
  • Aplicable a un menor número de clientes de OI
  • Agentes Auxiliares Filtrantes
  • Prefiltración (opcional)
  • Cloración
  • Filtro de cartucho
  • Antiincrustante
  • Declorinacion: bisulfito, filtros de carbon activo y tratamiento UV
  • Membrana de OI (ósmosis inversa)
  • Biocida y Limpiador de membranas
  • Rechazo
  • Permeado

Objetivos del operador del sistema de OI

1. Eliminar partículas, iones y moléculas para producir agua adecuada para los procesos aguas abajo

2. Gestionar la eficiencia y el rendimiento de las membranas mediante el control rentable de la acumulación de suciedad, la limpieza y el mantenimiento

3. Prolongar la vida útil y la fiabilidad de las membranas mediante la gestión de los agentes incrustantes

4. Responder rápidamente a las fluctuaciones del agua de captación que afectan a los objetivos anteriores

5. Ahorro en costo de mantenimientos preventivos y correctivos del sistema de Osmosis Inversa

Decloración y monitoreo de las membranas

Son muchos los parámetros importantes a la hora de monitorear el rendimiento de las membranas de OI, y uno de los principales es el cloro. El cloro es necesario para la desinfección, aunque un exceso puede dañar las membranas. Por lo tanto, la cloración y la decloración son pasos clave en casi todos los procesos de tratamiento industriales y municipales cuando se utilizan membranas de OI. Debido a que es difícil medir niveles ultrabajos de cloro residual, los operadores de las plantas optan a menudo por eliminarlo por completo. A pesar de que el resultado final es cero cloros residuales, cumpliendo así los objetivos de protección de las membranas, el exceso o defecto de decloración pueden causar una serie de consecuencias y gastos innecesarios.

1

El costo asociado a los productos químicos utilizados para eliminar el cloro por completo.

2

La ausencia de cloro puede llevar a la formación de bioincrustaciones, lo que requiere una limpieza y un mantenimiento adicionales o la utilización de costosos biocidas no oxidantes.

3

La presencia de cloro adicional puede afectar negativamente a la eficiencia de las membranas, obligando a su sustitución meses antes de lo que normalmente sería necesario.

Ejemplo 1:

Prolongar la vida útil de las membranas

Muchas membranas están clasificadas para 1000 partes por millón (ppm)/horas de exposición al cloro antes de que el paso de sales se duplique. Si expone las membranas de OI de la primera etapa a una media continua de 38 partes por mil millones (ppb), alcanzará 1000 ppm/horas en 36 meses. Si aumenta su exposición media en tan solo 10 ppb hasta 48 ppb, alcanzará la misma cantidad de 1000 ppm/horas en 28,5 meses. Esto significa que puede que tenga que sustituir sus membranas de OI de la primera etapa siete meses y medio antes por un aumento medio de la exposición al cloro de 10 ppb.

Ejemplo 2:

Reducir los gastos operacionales

El costo de limpieza de las membranas en un sistema con el mantenimiento adecuado puede suponer 0,24 USD por metro cúbico. Sin embargo, si el mantenimiento de las instalaciones no es el adecuado, puede gastar hasta 1,07 USD por metro cúbico. Los costos aproximados de productos químicos habituales son:

  • Antiincrustantes: de 0,01 a 0,03 USD/m³
  • Cartuchos de filtro: de 0,01 a 0,03 USD/m³
  • Limpieza preventiva de las membranas: de 0,11 a 0,24 USD/m³
  • Limpieza correctiva de las membranas: hasta 0,97 USD/m³

Cuando las membranas están sucias, los costos aumentan sustancialmente. Los costos de las operaciones podrían aumentar de un 50 % a un 100 % y, para una planta típica que gasta alrededor de 1,07 a 3,22 USD por metro cúbico, esto podría incrementar sus costos en otros 3,22 USD por metro cúbico. Si bombea 4000 metros cúbicos al año, esto puede equivaler a más de 10.750 USD adicionales por utilizar membranas sucias. [2]

Analizador de Cloro CL17sc ULR (Ultra Bajo Rango)

Monitoreo exacto y confiable de cloro en continuo.
El CL17sc ULR de Hach puede detectar los niveles de cloro más bajos hasta la fecha, lo que ayuda a los operadores de las plantas a minimizar la acumulación de suciedad en las membranas, a reducir los gastos operativos y a cumplir con confianza los requisitos relativos a la elaboración de informes normativos.

ULR CL17sc

Características y ventajas del CL17sc ULR:

  • Límite más bajo de detección, cuantificación y exactitud
    • Límite de detección de 8 ppb
    • Exactitud de ± 5 % o ± 0,01 mg/L (el que sea mayor); de 0 a 4 mg/L
    • ± 10 % de 4 a 5 mg/L
    • Precisión de 3 ppb
  • Tecnología exclusiva Hach de Contador de Cloro Acumulativo (Cumulative Chlorine Counter) - Control de la operatividad y vida de las membranas como parámetros de calidad
  • Seguimiento de la exposición al cloro a lo largo del tiempo
  • Aplicaciones: decloración, monitoreo del cloro residual para proteger las membranas y controlar la calidad del agua producida
    • Control del proceso de decloración de forma eficaz
    • Prolongación de la vida útil de las membranas de OI
    • Cumplimiento de los estrictos límites de cloro residual
    • Control del proceso de decloración de forma eficiente

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Fluorómetro DR1300 FL

Monitoreo exacto y confiable de Cloro y Sulfito
Los tests de fluorescencia DR1300 FL de Hach® pueden detectar niveles más bajos de cloro y sulfito , ayudando a los operadores de planta a minimizar las incrustaciones de las membranas, reducir los gastos operativos y tener la confianza de cumplir con los requisitos de calidad del agua.

DR1300FL

Características y ventajas del DR1300 FL:

  • Límite inferior de detección con mayor exactitud a través de pruebas simplificadas:
    • Cloro total = rango de medición de 3 a 100 ppb
    • Cloro libre = rango de medición de 2 a 100 ppb
    • Sulfito = rango de medición de 6 a 500 ppb
      • Precisión (intervalo de confianza del 95%) 50.0 ± 1.0 µg/L - Free and Total Chlorine
      • Precisión (intervalo de confianza del 95%) 250.0 ± 5.0 µg/L Sulfite
  • Nueva tecnología que ofrece una forma sencilla de realizar análisis en un rango ultra bajo para cloro total, cloro libre y sulfito
    • Los nuevos test de sulfito eliminan las conjeturas de cuánto dosificar en su proceso de decloración con bisulfito de sodio
    • Ahorro de costos y reducción de riesgos
  • Aplicaciones: Decloración Física y Química, monitorización del cloro residual para proteger las membranas y controlar la calidad del agua producto
    • Control del proceso de decloración de manera eficiente
    • Prolongación de la vida útil de las membranas de ósmosis inversa

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Con su rutina diaria de análisis de agua en mente, el espectrofotómetro DR3900 está optimizado para realizar unos procesos seguros y para obtener informes significativos. Los parámetros de control como el amonio, la DQO, el fosfato, el nitrógeno y muchos otros son fáciles de realizar. El manejo de los tests y el fotómetro está bien diseñado para evitar errores en el análisis del agua.

 

 

Más información

1Jafari, M. et al. “Cost of fouling in full-scale reverse osmosis and nanofiltration installations in the Netherlands.” Desalination, March 2021. https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114865