Reducción de la costosa acumulación de biopelículas en membranas de ósmosis inversa

Por Richard Juskowiak, Filtración del proceso Donaldson

Los sistemas de filtración por ósmosis inversa (RO) purifican el agua . Debido a que las membranas de ósmosis inversa son clave para la seguridad del producto y además su reemplazo es costoso, es importante protegerlas de la acumulación de biopelícula. La biopelícula se produce cuando las bacterias sobreviven al paso de dicloración con carbón activado y se multiplican aguas abajo para formar colonias de microbios en las superficies de los equipos.

Los prefiltros plisados (izquierda) empaquetan más tela en el mismo espacio que un filtro fundido (derecha). El aumento de la superficie proporciona una mejor captura y una vida útil más larga del filtro.

Cuanto mejor se prefiltre el agua de origen, mejor se previene la formación de biopelículas en el sistema de RO, lo que mejora tanto la seguridad del producto como la vida útil de la membrana de RO. La FDA exige un prefiltro en el agua antes de que ingrese a los sistemas de ósmosis inversa, pero prestar atención al tipo de prefiltro utilizado tiene muchos beneficios.Los prefiltros plisados (izquierda) empaquetan más tela en el mismo espacio que un filtro fundido (derecha). El aumento de la superficie proporciona una mejor captura y una vida útil más larga del filtro.

Una membrana de ósmosis inversa que está bien protegida contra microbios y partículas de carbón dañinas generalmente dura hasta dos años, mientras que una que se estropea dentro de un año puede ser un indicio de una prefiltración deficiente.

Aquí hay tres formas de proteger mejor la membrana de RO con una prefiltración de mayor rendimiento:

1. Preste atención a la composición del filtro.

Los estándares de la industria recomiendan un filtro de 5 micrones para la prefiltración de RO, pero no todos los filtros de 5 micrones son iguales. Durante muchos años, la única opción para los procesadores ha sido el filtro fundido: un cilindro de polipropileno inyectado con polímero no tejido. La naturaleza aleatoria de este proceso de fabricación permite espacios abiertos y una captura de microbios inconsistente.

Ahora está disponible una tecnología de filtración mejorada gracias a la colaboración entre científicos de materiales, ingenieros y procesadores de bebidas. Bajo el nombre LifeTec™ de Donaldson, la estructura de medios avanzada y la carcasa de estos filtros ofrecen mayor capacidad y confiabilidad.

Los medios LifeTec están plegados en pliegues dentro de una jaula de polipropileno que, en comparación con los elementos fundidos por soplado, expande el área de la superficie de filtración en un 400 % para capturar más contaminantes sin impedir los caudales del proceso.

El medio denso está diseñado con poros más grandes en el lado aguas arriba que se estrechan a otros más pequeños en la superficie aguas abajo. Esta estructura de embudo crea un rango de corte de micras específico y, por lo tanto, brinda una mayor confianza en que un prefiltro es efectivo.

2. Busque una eficiencia verificable.

Al seleccionar un filtro, mire más allá del tamaño de micras en la hoja de datos técnicos del proveedor y busque la calificación de «eficiencia». La eficiencia es el porcentaje de partículas que se verifica que un filtro captura en el rango de micras en la etiqueta. Debido a que no existe una norma de medición ampliamente aceptada que rija a los fabricantes de filtros, es importante tener discernimiento en esta área. Las calificaciones en micrones, junto con los términos “nominal” y “absoluto”, son bastante subjetivas, similares a las afirmaciones de “bajo en grasa” en el etiquetado de los alimentos.

Para ilustrar cómo puede ocurrir esta confusión, Donaldson probó filtros fundidos de cinco fabricantes diferentes, todos afirmando que eliminan contaminantes de 1 micrón. Debido a la composición aleatoria de fibras de los filtros fundidos, sus rendimientos de eficiencia variaron desde menos del 20 % hasta más del 98 %.

La tecnología de filtración más nueva puede ser mucho más precisa. La eficiencia de los filtros LifeTec, por ejemplo, se puede verificar mediante pruebas de laboratorio que Donaldson realiza en todos sus filtros de proceso. Un filtro de clasificación absoluta LifeTec con un tamaño de captura de 1 micrón, por ejemplo, siempre eliminará el 99,98 % de las partículas de 1 micrón o más. Donaldson vuelve a probar periódicamente sus filtros para confirmar este rendimiento y publica abiertamente esta calificación en todas sus etiquetas y hojas de datos.

3. Considere los costos a largo plazo.

Finalmente, cuando haga un intento serio de prevenir la acumulación de biopelículas al menor costo, piense más allá del precio de compra del prefiltro. Muchas plantas programan rutinariamente el reemplazo de sus prefiltros de ósmosis inversa fundidos por soplado una vez a la semana, por costumbre. Estos costos se acumulan.

Si bien los filtros plisados avanzados pueden costar más inicialmente, los posibles ahorros de costos a largo plazo pueden ser considerables:

• Membranas RO que duran hasta el doble con mejor protección
• Reducción del tiempo de inactividad de la producción y del mantenimiento con filtros más duraderos
• Riesgo de contaminación minimizado, ya que los microorganismos se eliminan aguas arriba

Para una protección óptima de la membrana de RO, los ingenieros de filtración de Donaldson recomiendan instalar un filtro plisado de clasificación absoluta de 1 micrón en lugar del filtro fundido o directamente después de él, antes de que el agua entre en contacto con la membrana de RO. Hacerlo no solo extenderá la vida útil de la membrana de OI, sino que el prefiltro en sí durará más y mantendrá caudales de mayor volumen debido al diseño plisado.

También es importante que los operadores obtengan sus filtros de un fabricante que realice y publique libremente sus datos de eficiencia de retención con el tamaño de micras correspondiente.