Las membranas de ósmosis inversa industriales, particularmente en configuraciones 4”×40” y 8”×40”, pueden presentar pérdida de desempeño debido a condiciones operativas, calidad del agua de alimentación o deficiencias en el pretratamiento. En muchos casos, las fallas no se deben al desgaste natural del elemento, sino a fenómenos como incrustación, ensuciamiento o degradación química que afectan el rendimiento del sistema¹.
Incrustación mineral (scaling)
La incrustación por sales poco solubles, como carbonato de calcio o sulfatos, ocurre cuando la concentración de sales supera su límite de solubilidad y comienza a precipitar sobre la superficie de la membrana. Estos depósitos reducen la permeabilidad hidráulica, incrementan la presión diferencial y disminuyen la producción de permeado². Este fenómeno suele asociarse con altos niveles de dureza, elevadas concentraciones de TDS o una dosificación insuficiente de antincrustantes en el sistema.
Ensuciamiento orgánico o biológico (fouling / biofouling)
El fouling ocurre cuando materia orgánica disuelta, partículas coloidales o microorganismos se adhieren a la superficie de la membrana, formando una capa que aumenta la resistencia hidráulica. En particular, el biofouling puede generar biopelículas que provocan caída del flujo de permeado y aumento de presión diferencial dentro del sistema³.
Exposición a cloro libre
Las membranas de poliamida, ampliamente utilizadas en sistemas de ósmosis inversa, son sensibles a oxidantes. La exposición a cloro libre puede degradar químicamente la capa activa de la membrana, reduciendo su capacidad de rechazo de sales y afectando la calidad del permeado⁴. Por esta razón, los sistemas industriales suelen incorporar etapas de decloración en el pretratamiento.
Presiones fuera del rango operativo
Las membranas están diseñadas para operar dentro de rangos específicos de presión y flujo. Presiones excesivas o fluctuaciones hidráulicas pueden provocar compactación del material de la membrana o daño en los espaciadores internos, lo que afecta la permeabilidad y el desempeño general del sistema².
Cambios en la calidad del agua de alimentación
Variaciones en parámetros como turbidez, materia orgánica, salinidad o presencia de metales pueden alterar significativamente el comportamiento del sistema. Cuando el pretratamiento no está diseñado para estas nuevas condiciones, pueden acelerarse procesos de fouling o incrustación en las membranas¹.
Referencias
Baker, R. W. (2012). Membrane technology and applications (3rd ed.). John Wiley & Sons.
American Water Works Association. (2011). Reverse osmosis and nanofiltration (2nd ed.). American Water Works Association.
Flemming, H. C. (2002). Biofouling in water systems: Cases, causes and countermeasures. Applied Microbiology and Biotechnology, 59(6), 629–640.
DuPont Water Solutions. (2023). FilmTec™ reverse osmosis membranes technical manual. DuPont Water Solutions.