Uno de los principales problemas en el uso de sistemas de reactores biológicos con membrana (MBR) es el ensuciamiento de las membranas, ya que limita la efectividad del proceso de filtración, incrementa el requerimiento energético y reduce la vida útil de las membranas. Un paso importante para lograr operaciones MBR estables y rentables es mitigar eficazmente el ensuciamiento. Estas son medidas que han sido probadas para reducir el ensuciamiento, a través del diseño y condiciones operativas de optimización de los procesos.
Ajuste Fino de los Parámetros Operativos
Regular las condiciones de operación es importante para controlar la aparición de ensuciamiento. La turbulencia en el tanque de membrana se establece variando la intensidad de la aireación y puede utilizarse para limpiar la superficie de la membrana y evitar que se formen lodos y materiales orgánicos sobre ella. Las concentraciones óptimas de sólidos en suspensión en el licor mixto (MLSS) logran un equilibrio entre la actividad biológica y la posibilidad de ensuciamiento, proporcionando suficiente actividad biológica sin que el aumento de MLSS incremente la viscosidad y cause adsorción de sustancias ensuciantes. Además, maximizando la velocidad del flujo de permeado, es posible evitar saturar demasiado rápido la membrana, ya que velocidades de flujo más rápidas pueden introducirse para incrementar la formación de torta. La capacidad de lograr un buen equilibrio en tales parámetros resulta en una menor deposición de sustancias ensuciantes, manteniendo al mismo tiempo una buena eficiencia en el tratamiento.
Implementar Protocolos Regulares de Limpieza
La limpieza avanzada ayuda a evitar el desarrollo de incrustaciones irreversibles. La limpieza física y química funciona bien: la limpieza física elimina las incrustaciones particuladas sueltas y la limpieza química se utiliza periódicamente para eliminar depósitos orgánicos e inorgánicos. Una posible solución es el uso de biopelículas y la degradación de polímeros orgánicos mediante oxidantes suaves o soluciones enzimáticas para despolimerizar las biopelículas y los polímeros orgánicos, que son el aspecto más importante de las incrustaciones. La implementación de un procedimiento preciso de limpieza, generalmente un horario fijo de limpieza basado en la disminución del flujo o el incremento en la presión diferencial, permitirá eliminar los contaminantes antes de que se adhieran firmemente a la superficie de la membrana y prolongará la vida útil y el rendimiento de la membrana.
Seleccionar Materiales de Membrana Antincrustantes
La resistencia a la fouling depende en cierta medida del material y la configuración de la membrana. Las superficies hidrófilas o las membranas con superficie modificada minimizan la adsorción de compuestos orgánicos hidrófobos, una de las causas conocidas de fouling. Un tamaño uniforme de poro asegura que las estructuras tengan la posibilidad de minimizar el atrapamiento de partículas, y un sustrato reforzado garantiza la durabilidad durante la limpieza. La tasa de fouling puede reducirse considerablemente cuando se utilizan membranas con propiedades anti-fouling diseñadas, incluso en corrientes de aguas residuales con altas cargas orgánicas.
Una combinación de estos métodos, como la optimización del pretratamiento, el control de operación, la limpieza frecuente y el uso inteligente de membranas inteligentes, permite a los operadores prevenir la entrada de contaminantes y, por lo tanto, garantizar un rendimiento consistente y una larga vida útil de las membranas cuando se utilizan en industrias y municipios.
