Los métodos de disposición de las membranas se pueden categorizar de la siguiente manera:
Etapa:Se refiere al número de veces que el agua de alimentación permea a través del elemento de membrana de ósmosis inversa. Una ósmosis inversa de una sola etapa puede lograr una tasa de desalinización del 98–99%, mientras que la ósmosis inversa de múltiples etapas puede lograr más del 99.5% de desalinización.
Sección:Se refiere al número de veces que el agua concentrada fluye a través de diferentes recipientes a presión.
Dependiendo de los requisitos, se pueden organizar múltiples módulos de membrana en configuraciones de una etapa, dos etapas o múltiples etapas. Dentro de cada etapa, los módulos de membrana se pueden organizar en configuraciones de una sección, dos secciones o múltiples secciones. Una sola etapa se refiere a que el agua de alimentación se somete a la separación por ósmosis inversa presurizada una vez, mientras que una segunda etapa se refiere a que se somete a la separación por ósmosis inversa presurizada dos veces, y así sucesivamente. Dentro de la misma etapa, un grupo de módulos de membrana idénticos se considera una sección.
Las disposiciones y combinaciones básicas de las membranas de ósmosis inversa se pueden dividir en seis tipos principales:
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Tipo continuo de una sola etapa y una sola sección
El agua pasa a través de la membrana, y tanto el permeado como el concentrado se descargan continuamente del sistema. Esta configuración tiene una tasa de recuperación de agua relativamente baja. -
Tipo cíclico de una sola etapa y una sola sección
Una porción del concentrado se devuelve al tanque de alimentación para mezclarse con agua cruda y pasar nuevamente a través de las membranas de ósmosis inversa. La calidad del permeado se reduce ligeramente en comparación con el tipo continuo. -
Tipo continuo de una sola etapa y múltiples secciones
El concentrado de la sección anterior sirve como alimentación para la siguiente sección, y el permeado se descarga continuamente. Esto es adecuado para aplicaciones de tratamiento de agua a gran escala, logrando mayores tasas de recuperación y reduciendo el volumen de concentrado, pero con una mayor concentración de solutos en el concentrado final. -
Tipo cíclico de una sola etapa y múltiples secciones
El permeado de la siguiente sección se utiliza como agua de alimentación para la sección anterior. Esta configuración logra un nivel de concentrado más alto y es ideal para procesos de separación que se centran en la concentración. -
Disposición cónica de múltiples secciones
Los módulos de membrana se organizan en paralelo dentro de las secciones y en serie entre las secciones. Este diseño ayuda a mantener condiciones de flujo consistentes dentro de cada módulo y cumple con los requisitos de la tasa de recuperación, pero requiere bombas de alta presión para evitar la pérdida de eficiencia. -
Configuración de múltiples etapas y múltiples secciones
En configuraciones cíclicas, el permeado de la primera etapa se utiliza como alimentación para la siguiente etapa y continúa de esta manera, con el permeado de la etapa final descargado del sistema. El concentrado fluye de la etapa posterior a las etapas anteriores para su reprocesamiento. Esta disposición mejora la recuperación y la calidad del agua, pero aumenta el consumo de energía de la bomba en comparación con los tipos continuos.
Al seleccionar y organizar los módulos de membrana, es esencial seguir las pautas de diseño y considerar factores como el propósito del sistema, las condiciones del agua cruda, las limitaciones de espacio del equipo, la capacidad de salida deseada y la tasa de recuperación de agua objetivo para determinar el número de elementos por recipiente a presión y el tipo de disposición apropiado.