La tecnología de ósmosis inversa es la más avanzada de todas las tecnologías de producción de agua dominadas actualmente por el ser humano, y su pureza es de casi el 100%. El sistema de ósmosis inversa se utiliza para mejorar la pureza del agua y eliminar las impurezas y sales que contiene.
Al utilizar membranas de ósmosis inversa para el tratamiento de agua cruda, la tasa de recuperación del sistema, como importante indicador de rendimiento, suele recibir gran atención. Una alta tasa de recuperación implica una gran capacidad de producción de agua. Entonces, ¿cuanto mayor sea la tasa de recuperación del sistema de membrana de ósmosis inversa, mejor?
1. ¿Cuál es la tasa de recuperación del sistema de membrana de ósmosis inversa?
La tasa de recuperación se refiere al porcentaje del agua de entrada al sistema de membranas que se convierte en agua de producto o permeado, y está determinada por la calidad del agua de entrada previa al tratamiento y los requerimientos hídricos. La tasa de recuperación del sistema se ve afectada por diversos factores, como la calidad del agua de suministro, el número y la disposición de los elementos de membrana. Los dispositivos de ósmosis inversa a pequeña escala cuentan con un número reducido de elementos de membrana y un proceso de suministro de agua corto, por lo que su tasa de recuperación suele ser baja. En cambio, en dispositivos con un mayor número de elementos de membrana y un proceso de suministro de agua prolongado, la tasa de recuperación real del sistema generalmente supera el 75 % y, en ocasiones, incluso alcanza el 90 %.
2. Algoritmo de tasa de recuperación del sistema de membrana de ósmosis inversa
La tasa de recuperación de un elemento de membrana de ósmosis inversa convencional de una sola rama varía según la calidad del agua de entrada, y generalmente oscila entre el 12 % y el 50 %. La tasa de recuperación de los sistemas de membrana de ósmosis inversa convencionales también varía del 30 % al 90 % dependiendo de la escala del sistema y la calidad del agua cruda.
La fórmula de cálculo de la tasa de recuperación es la siguiente:
R%=Fp/Ff×100%
En la fórmula: Ff ---- caudal de agua de entrada de la membrana (sistema) de ósmosis inversa (m³/h)
Fp ---- Caudal de agua de la membrana de ósmosis inversa (sistema) (m³/h)
R ---- Tasa de recuperación de la membrana (sistema) de ósmosis inversa
3. ¿Es la tasa de recuperación del sistema de membrana de ósmosis inversa lo más alta posible?
En algunos casos, se requiere una alta tasa de recuperación del sistema en pequeños dispositivos de ósmosis inversa para evitar el desperdicio de agua. En estos casos, al diseñar dispositivos de ósmosis inversa, es necesario adoptar diferentes medidas. El método más común consiste en utilizar agua concentrada que se recircula parcialmente; es decir, solo una parte del agua concentrada del dispositivo de ósmosis inversa se descarga, y la parte restante se recircula a la entrada de la bomba de alimentación. De esta manera, se garantiza que la superficie del elemento de membrana mantenga un flujo horizontal constante y, al mismo tiempo, se logra la tasa de recuperación del sistema requerida por el usuario. No es posible ajustar directamente las válvulas de entrada y salida de agua de alimentación/agua concentrada para aumentar la tasa de recuperación del sistema. Si se hiciera, aumentaría la contaminación de los elementos de membrana, lo que tendría graves consecuencias.
Si bien a mayor tasa de recuperación del sistema, menor es la concentración del agua descargada, una tasa de recuperación excesivamente alta provocará los siguientes problemas.
① La tasa de desalinización del agua producida disminuye, lo que resulta en una mala calidad del agua.
2. Al aumentar la tasa de recuperación del sistema, aumentará la diferencia de concentración a ambos lados de la membrana de ósmosis inversa, lo que dará como resultado un aumento en el contenido de sal del agua producida.
③ El aumento de la tasa de recuperación también conllevará una disminución de la presión neta de accionamiento del sistema, lo que a su vez provocará una disminución de la producción de agua. Para mantener la misma producción, será necesario aumentar la presión de funcionamiento del sistema, lo que incrementará sus costes operativos.
Generalmente, la tasa de recuperación de un sistema de desalinización de agua salobre se controla al 75%, es decir, el agua se concentra cuatro veces. Cuando el contenido de sal del agua cruda es bajo, a veces se puede utilizar una tasa del 80%. Una tasa de recuperación menor también se emplea para prevenir la incrustación del sistema.
Por lo tanto, la tasa de recuperación debe ajustarse según las condiciones del sistema de ósmosis inversa; no cuanto mayor sea, mejor.
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Fecha de publicación: 29 de octubre de 2020