Membranas de osmosis inversa: ¿qué son, cómo funcionan y para qué sirven?

Las membranas de ósmosis inversa son uno de los componentes más importantes en los sistemas de tratamiento de agua. Su función es separar el agua de una gran parte de las sales, minerales y contaminantes disueltos mediante un proceso que utiliza presión.

¿Qué son las membranas de ósmosis inversa?

Las membranas de ósmosis inversa son elementos filtrantes semipermeables diseñados para permitir el paso de agua mientras retienen una gran parte de las sales disueltas, minerales, partículas finas y otros contaminantes.

Normalmente se fabrican como elementos enrollados en espiral y se instalan dentro de recipientes a presión. Dentro de cada membrana existen capas que permiten recolectar el agua tratada y conducir el agua concentrada hacia la salida de rechazo.

La membrana no funciona como un filtro común. En lugar de retener únicamente partículas visibles, permite reducir sustancias que están disueltas en el agua, como sodio, cloruros, sulfatos, nitratos y otros minerales. Los sistemas de ósmosis inversa aplican presión al agua para forzar su paso por una membrana semipermeable; las moléculas de agua atraviesan la membrana y gran parte de las sales queda retenida.

¿Para qué sirven las membranas de ósmosis inversa?

Las membranas de ósmosis inversa sirven para mejorar la calidad del agua cuando se necesita reducir sólidos disueltos, salinidad y determinados contaminantes.

Según el modelo, el diseño del sistema y la calidad del agua de alimentación, pueden ayudar a reducir:

• Sales disueltas y sólidos totales disueltos.

• Sodio y cloruros.

• Sulfatos y nitratos.

• Fluoruros.

• Minerales relacionados con la dureza.

• Algunos metales e iones disueltos.

• Parte de la materia orgánica.

• Partículas, coloides y microorganismos, como parte de un sistema correctamente diseñado.

El nivel real de remoción depende del tipo de membrana, presión, temperatura, calidad del agua, recuperación y estado del pretratamiento.

¿Cómo funcionan las membranas de ósmosis inversa?

El agua entra al sistema y primero pasa por un pretratamiento. Esta etapa puede incluir filtros multimedia, carbón activado, suavizadores, dosificación de antiincrustante y filtros de cartucho.

Después, una bomba aplica presión para impulsar el agua hacia los recipientes que contienen las membranas.

Dentro de la membrana se producen dos corrientes:

• Permeado: agua que atraviesa la membrana y sale con menor concentración de sales y contaminantes.

• Rechazo o concentrado: corriente que no atraviesa la membrana y en la que se concentran las sales y otros compuestos retenidos.

La presión debe ser mayor que la presión osmótica del agua. Por eso, el agua salobre y el agua de mar requieren condiciones de operación diferentes. Las membranas para agua salobre pueden operar normalmente a menor presión que las membranas para agua de mar, debido a que el agua marina tiene una concentración de sales mucho mayor.

Tipos de membranas

• Membranas para agua salobre: suelen trabajar a presiones menores

• Membranas para agua de mar: debido a la mayor concentración de sales, requieren presiones de operación más altas. 

• Membranas de baja presión o alta productividad: diseñadas para trabajar con menor presión o para producir un mayor caudal de permeado.

Conclusión

Las membranas de ósmosis inversa permiten reducir sales y contaminantes disueltos para producir agua de calidad controlada. Sin embargo, su desempeño depende no solo del modelo de membrana, sino también del análisis de agua, el pretratamiento, la presión, la recuperación y el mantenimiento.

Antes de elegir o reemplazar una membrana, es recomendable revisar el desempeño real del sistema y analizar el agua de alimentación.