Métodos de limpieza de membranas

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Tecnología de membrana

Existen varios métodos diferentes de limpieza de membranas, tales como lavado con chorro delantero, lavado con chorro trasero y lavado con chorro de aire.

. Cuando se aplica un chorro de agua delantero, las membranas son lavadas desde alante con el agua entrante o con el permeado. El agua entrante o el permeado fluyen a través del sistema más rápidamente que durante la fase de producción. Debido a la mayor rapidez de flujo y a la turbulencia resultante, las partículas que habían sido absorbidas por la membrana son liberadas y descargadas. Las partículas que habían sido absorbidas por los poros de la membrana no son liberadas. Estas partículas solo pueden ser eliminadas por medio del lavado con chorro de agua trasero.

. El lavado con chorro de agua trasero es un proceso de filtración inversa. Se hace fluir el permeado a presión a través de la parte por donde entra el agua, aplicando el doble de flujo que se usa durante la filtración. En caso de que el flujo no se haya reestablecido suficientemente después del lavado con chorro de agua trasero, se puede aplicar un proceso de limpieza química. 

. Durante el proceso de limpieza química, las membranas son empapadas con una solución de lejía clorinada, ácido hipoclórico o peróxido de hidrógeno. Primeramente la solución se empapa en las membranas durante unos minutos y después se aplica un chorro de agua delantero o trasero que enjuaga los contaminantes.

. Un método de limpieza más innovador es el llamado lavado con chorro de aire o con chorro de aire y agua. Este es un lavado con chorro delantero durante el cual se inyecta aire en el tubo de abastecimiento. Debido a la inyección del aire (permaneciendo igual la velocidad del agua), se crea un sistema de limpieza mucho más turbulento.

Lavado con chorro delantero

Cuando se aplica un flujo desde alante a una membrana, se abre la barrera responsable del manejo de la capa límite. Al mismo tiempo la membrana está realizando temporalmente una filtración tangencial, sin la producción de permeado.

El propósito del chorro de agua delantero es la eliminación de la capa de contaminantes formada en la membrana por medio de la creación de turbulencias. Durante el lavado con chorro de agua delantero se tiene alto gradiente de presión hidráulica.

Lavado con chorro trasero

Cuando se aplica un flujo desde atrás, los poros de la membrana son lavados del revés. La presión en la parte del permeado de la membrana es mayor que la presión dentro de las membranas, haciendo que los poros se limpien. El lavado con chorro trasero se realiza bajo una presión sobre 2.5 veces mayor que la presión de producción.

El permeado es lo que siempre se usa para lavar desde atrás, porque la cámara del permeado siempre debe estar libre de contaminantes.

Una consecuencia del lavado con chorro trasero es un decrecimiento en la recuperación del proceso. Debido a esto, el lavado con chorro trasero debe realizarse en el menor tiempo possible.

Sin embargo, el chorro debe ser mantenido el tiempo suficiente para lavar el volumen de un módulo por lo menos una vez.

Limpieza química

Cuando los métodos de limpieza anteriormente mencionados no son suficientemente efectivos para reducir el flujo hasta un nivel acceptable, es necesario limpiar las membranas químicamente.

Durante la limpieza química, productos químicos como el cloruro de hidrógeno (HCl) y el ácido nítrico (HNO₃), o agentes desinfectantes, como el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) son añadidos al permeado durante el flujo trasero.

Tan pronto como el módulo entero está lleno del permeado, los productos químicos tienen que empaparse. Después de que estos químicos se hayan empapado totalmente, el módulo se lava y, finalmente, es puesto de nuevo a funcionar.

A menudo se combinan los métodos de limpieza. Por ejemplo, se puede usar un flujo trasero para la eliminación de la suciedad de los poros, seguido de un lavado con chorro de agua o de aire delanteros.  

El método o estrategia de limpieza utilizado depende de muchos factores. En la práctica, los métodos más adecuados son determinados por prueba y error (tests de prueba).

Eliminación de la capa biológica

Limpieza química

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