Osmosis inversa

ÓSMOSIS
La osmosis en un proceso natural donde el solvente,
principalmente agua, fluye a través de una membrana
semi-permeable, lo que significa que solo deja pasar las
moléculas más pequeñas de solvente, de una solución
con una baja concentración de sólidos disueltos a una
solución con una alta concentración de sólidos disueltos.
El solvente, fluye a través de la membrana hasta que la
concentración se iguale en ambos lados de la membrana.

La osmosis inversa es el proceso
en el cual se aplica una presión
mayor a la presión osmótica, esta
presión es ejercida en el
compartimiento que contiene la
más alta concentración de
sólidos disueltos. Esta presión
obliga al agua a pasar por la
membrana semi-permeable en
dirección contraria al del proceso
natural de osmosis.

El solvente pasa espontáneamente de una solución menos concentrada a otra más concentrada a través
de una membrana semipermeable, pero al aplicar una presión mayor que la presión osmótica a la
solución más concentrada, el solvente comenzara a fluir en el sentido inverso, el flujo del solvente
depende de:

Membrana Semi-permeable
 Tubos de Presión
conteniendo la membrana
 Bomba generadora presión
 Válvulas reguladoras de
control
 Contenedores del
permeado

Una membrana semipermeable, también
llamada membrana selectivamente permeable,
es una membrana que permitirá que ciertas
moléculas o iones pasen a través de ella por
difusión. El índice del paso de las moléculas
depende de la presión ejercida, la concentración
de partículas de soluto, la temperatura de las
moléculas y la permeabilidad de la membrana
para cada soluto. A las moléculas que logran
atravesar la membrana se las conoce como “el
permeado” y a las que no lo hacen es las conoce
como “el rechazo”.

1. Membranas De Microfiltración: rechaza los
solidos suspendidos
2. Membranas De Ultrafiltración: no deja
permear solidos suspendidos y
macromoléculas como las proteínas
3. Membranas De Nanofiltración: rechaza
sales divalentes, azucares y ácidos
disociados.
4. Membrana de Osmosis inversa: rechaza
sales monovalentes y ácidos no disociados.

- PERMITE
REMOVER LA
MAYORÍA DE LOS
SÓLIDOS
(INORGÁNICOS U
ORGÁNICOS)
DISUELTOS EN EL
AGUA (99%)
- REMUEVE LOS
MATERIALES
SUSPENDIDOS Y
MICRO-
ORGANISMOS
- PROCESO DE
PURIFICACIÓN
DE FORMA
CONTINUA
- TECNOLOGÍA
SIMPLE, QUE NO
REQUIERE DE
MUCHO
MANTENIMIENTO
- ES MODULAR Y
NECESITA POCO
ESPACIO, DE
ACUERDO A LOS
CAUDALES
DESEADOS.

- Abastecimiento de aguas para
usos industriales y consumo de
población.
- Tratamiento de efluentes industriales
para el control de la contaminación y
recuperación de compuestos
- Industria de la alimentación
(concentración de alimentos).
- Industria farmacéutica, para la
separación de proteínas,
eliminación de virus, etc.
- Industria cosmética - Agua de enjuagado electrónico
- Industrias de vidrio.
- Soda y plantas de
embotellamiento.
- Agua de alimentación de
calderas y sistemas de vapor.
- Hospitales y Laboratorios. - Medioambiente (reciclaje) - Desalinización.

Generalmente el proceso de osmosis inversa va acompañado de un pre-tratamiento
que tiene como objetivo filtrar el solvente antes de entrar al proceso de osmosis inversa,
con el fin de lograr obtener los mejores resultados posibles y garantizar el mejor
funcionamiento de las membranas semipermeables, los principales filtros de pre-
tratamiento son:
Filtro de sedimentos.
Filtro de arena.
Filtro carbón activado.

FILTRO DE
SEDIMENTOS.
Los sedimentos son
cualquier partícula que
puede ser transportada
por un fluido y que se
deposita como una
capa de partículas
sólidas en fondo del
agua o líquido, Un filtro
de sedimentos actúa
como pantalla para
remover estas
partículas.
FILTRO DE ARENA.
El filtro de carbón funciona por el
mismo principio que el filtro de arena, la
diferencia radica en los elementos
filtrantes y su finalidad.
Algunas de sus aplicaciones son:
- Remoción de olores, sabores, cloro
residual y materia orgánica de aguas de
procesos cuando estas lo requieran.
- Preparación de aguas libres de cloro,
sinsabores e inodoras para uso en las
industrias de bebidas gaseosas y
productos alimenticios.
- Remoción de cloro y materia orgánica
de aguas de alimentación para equipos
de desmineralización.
- Tratamiento final de aguas negras y
aguas de desechos industriales, para
remover materia orgánica y olores.
FILTRO CARBÓN
ACTIVADO
Son muy efectivos para retener
sustancias orgánicas, pues
pueden filtrar a través de todo
el espesor de arena,
acumulando grandes
cantidades de contaminantes
antes de que sea necesaria su
limpieza. El equipo de
filtración de este tipo consta
de un solo filtro o de una
batería de filtros que
funcionan en paralelo

SUAVIZADOR.
También llamado descalcificadora o ablandador de agua, es un aparato que por medios
mecánicos, químicos y/o electrónicos tratan el agua para evitar, minimizar o reducir, los
contenidos de sales minerales y sus incrustaciones en las tuberías y depósitos de agua potable.
Las aplicaciones típicas de estos equipos son:
- Suavización de aguas de reposición y alimento para calderas
- Suavización de aguas de proceso especialmente las usadas en equipos para transferencia de
calor
- Suavización de aguas usadas en la industria de bebidas y productos alimenticios.
- Suavización de aguas para municipalidades, cuando esta se justifique económicamente.

PARA PROYECTAR UN EQUIPO DE OSMOSIS INVERSA ES FUNDAMENTAL CONTAR CON:
Caracterización
del agua de
alimentación
Caudal a tratar
Uso del agua
de producto

TRATAMIENTO DE ÓSMOSIS
INVERSA PARA LA
OBTENCIÓN DE AGUA DE
BOCA DE UNA URBANIZACIÓN
DE MONTECANAL
(ZARAGOZA)
Autora: Yolanda Martínez Sánchez
Escuela Universitaria Ingeniería Técnica Industrial Zaragoza
Especialidad De Química
2010

OBJETIVO Y JUSTIFICACIÓN
• El objetivo del proyecto consiste en el diseño de una instalación
para el afino domestico de agua potable mediante un tratamiento
completo de osmosis inversa, y su pre-tratamiento correspondiente
para una urbanización de Zaragoza en el barrio de Montecanal
consiguiendo así un agua de gran calidad aproximadamente con
las características de la siguiente tabla.

DESCRIPCIÓN DE
PROCESO
• Separación de determinados componentes del agua
• Partículas en suspensión, cloro libre

DE
SC
RIP
CIÓ
N
GE
NE
RA
EL OBJETIVO DEL FILTRO
GRANULAR, ES ELIMINAR LAS
PARTICULAS MAYORES DE 5
MICRAS, QUE SON LAS QUE
PODRAN DAÑAR LA MEMBRANA
DE OSMOSIS INVERSA
LA COLUMNA DE ABSORCION DE
CARBON ACTIVO ORGANOSORB
10 CO TIENE LA FUNCION DE
REDUCIR EL CLORO RESIDUAL
LIBRE.
EN LA OSMOSIS INVERSA SE
REDUCIRIAN TODAS LAS SALES,
PARA ELLO EL AGUA PASARA
POR UNA MEMBRANA DE
POLIAMIDA TW30-4040 CON
CONFIGURACION DE ESPIRAL.
EL TANQUE DE
ALMACENAMIENTO FUE
FABRICADO EN POLIÉSTER CON
UNAS DIMENSIONES TALES QUE
POSSEA UN VOLUMEN DE 10.6 M3
PARA 1000 LITROS DE AGUA

SITUACION DE MONTECANAL EN ZARAGOZA

ANÁLISIS DEL AGUA DE ZARAGOZA

Los parámetros del agua antes de entrar
en la membrana de osmosis inversa son
los descritos en la siguiente tabla:

• Principal fin: reducir la dureza del agua
• Material: poliamida –> buen rechazo de sales, no resistente al
cloro.
• La configuración de espiral.

• LOS FACTORES DE RECHAZO
VARIAN LEVEMENTE SEGÚN
LA SAL A ELIMINAR EN LA
MEMBRANA SELECCIONADA

• Sabiendo que las condiciones de
la membrana son 25 C, se puede
hallar la presión osmótica:
• Luego se hicieron los mismos
cálculos para hallar las presiones
osmóticas para la eliminación del
resto de sales, y se sumaron,
obteniendo a si la presión
osmótica total.
TABLA DE PRESIONES OSMOTICAS NECESARIAS
PARA LA ELIMINACION DE DIVERSAS SUSTANCIAS
Entonces la presión osmótica total
necesaria resulta:

Mediante la osmosis inversa se ven
reducidas todas las sales del agua, las
concentraciones finales en el permeado y
en el rechazo quedan como se muestra:
El caudal del rechazo, como no es un efluente que posea
contaminantes, sino agua de mineralización fuerte, con
altas concentraciones de sales, se puede echar por el
desagüe, así la tubería de rechazo irá directamente al
alcantarillado
El agua totalmente tratada queda con las características
mostradas a continuación:

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