La ósmosis inversa (OI) es una de las tecnologías más eficientes para producir agua purificada de alta calidad. Sin embargo, su efectividad depende de varios factores, y uno de los más críticos es el control de los sólidos disueltos que puedan dañar las membranas. Entre ellos, la sílice es especialmente problemática. Aunque es un mineral natural presente en muchas fuentes de agua, cuando supera ciertos niveles puede representar un serio obstáculo para el buen funcionamiento de una planta de purificación.
¿Qué es la sílice?
La sílice (SiO2) es un compuesto de silicio y oxígeno que se encuentra comúnmente en rocas, arena y suelos. En el agua, puede presentarse en distintas formas:
- Sílice coloidal: partículas muy pequeñas que permanecen suspendidas.
- Sílice reactiva o soluble: forma disuelta que pasa fácilmente a través de pretratamientos convencionales.
- Sílice no reactiva: menos común, pero difícil de remover.
La sílice no suele representar un riesgo para la salud, pero sí lo es para los sistemas de tratamiento debido a su comportamiento en altas concentraciones.
¿Cómo afecta la sílice a los sistemas de ósmosis inversa?
Los sistemas de ósmosis inversa utilizan membranas semipermeables para separar el agua pura de los contaminantes. El problema con la sílice es que no se elimina completamente durante el pretratamiento, y cuando se acumula en la membrana, forma una incrustación dura y resistente, conocida como ensuciamiento por sílice.
Los efectos incluyen:
- Obstrucción de las membranas: reduce el caudal de agua producida y la eficiencia del sistema.
- Mayor presión de operación: para compensar el flujo reducido, lo que incrementa el consumo de energía.
- Deterioro prematuro de membranas: acorta su vida útil y aumenta los costos de reemplazo.
- Incremento en la frecuencia de limpieza química (CIP): lo que implica más tiempo de inactividad y gastos en productos.
¿Cuál es el nivel crítico de sílice?
No existe un único valor universal, pero muchos fabricantes de membranas de ósmosis inversa recomiendan mantener la concentración de sílice por debajo de 150 ppm (partes por millón) en la alimentación, y ajustar según el diseño del sistema.
Sin embargo, incluso con niveles menores, la combinación de sílice y otros elementos (como aluminio, hierro o calcio) puede acelerar los procesos de incrustación.
¿Qué consecuencias tiene no controlar la sílice?
No tratar correctamente el agua con altos niveles de sílice puede generar:
- Pérdida de producción de agua.
- Incremento de costos operativos.
- Paros no programados.
- Contaminación del agua producto.
- Reemplazo prematuro de membranas.
Todo esto afecta directamente la rentabilidad y sostenibilidad de tu planta de tratamiento.
¿Cómo controlar la sílice en un sistema de purificación?
Aquí algunas estrategias y buenas prácticas:
Análisis previo del agua
Antes de diseñar cualquier sistema, es esencial realizar un análisis físico-químico completo para conocer la concentración de sílice y otros elementos. Esto te ayudará a elegir el sistema adecuado y prever riesgos.
Pretratamientos adecuados
Aunque la sílice es difícil de remover con filtración convencional, existen opciones como:
- Filtración con lechos mixtos de intercambio iónico.
- Precipitación química en combinación con coagulantes.
- Ablandadores con resinas especiales, en algunos casos.
- Uso de antincrustantes específicos para sílice, que ayudan a mantenerla en suspensión y evitar que se adhiera a las membranas.
Diseño correcto del sistema de OI
Un sistema bien diseñado toma en cuenta el índice de saturación de sílice, el flujo de recuperación y la temperatura del agua, factores que inciden en la posibilidad de incrustación.
Limpieza periódica
Aplicar limpiezas químicas preventivas (CIP) con formulaciones específicas para remover sílice puede evitar daños mayores si se detecta a tiempo.
Monitoreo constante
Instalar medidores de presión diferencial y realizar análisis regulares del agua puede ayudarte a detectar el inicio del ensuciamiento antes de que sea irreversible.
La sílice puede pasar desapercibida en un análisis de agua, pero sus efectos en los sistemas de ósmosis inversa son contundentes. Si no se controla adecuadamente, puede dañar gravemente las membranas, elevar los costos de operación y comprometer la calidad del agua purificada. Por eso, es crucial considerar este elemento en el diseño, operación y mantenimiento de cualquier planta de tratamiento.
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