Guía de resolución de problemas

Resolución de problemas – Limpieza de membranas

Una vez que se ha determinado que es necesaria una limpieza, hay varias decisiones que se deben tomar para maximizar la efectividad. No todos los materiales incrustantes se pueden extraer de la misma manera o con los mismos químicos, por lo que la primera tarea generalmente es determinar de qué tipo de incrustación se trata. Las tendencias normalizadas son el mejor lugar para empezar, puesto que dicen a los operadores dónde ocurren los problemas dentro del sistema. Si en este punto se ordena más investigación, generalmente es prudente observar los análisis recientes de laboratorio del agua de alimentación y los concentrados de RO, si están disponibles. También es una buena práctica revisar los registros generales de mantenimiento de la planta, en particular si las tendencias normalizadas o de datos brutos muestran una pérdida súbita e inesperada de rendimiento. Estos cambios súbitos y decisivos con frecuencia están relacionados con eventos fuera del conjunto RO, especialmente porque se refieren a perturbaciones o fallas del equipo del pretratamiento aguas arriba.

Si no se puede determinar la naturaleza exacta del problema (o suponer de manera adecuada) a partir de estos métodos indirectos, el personal de operaciones se enfrentará a una decisión: pueden realizar una limpieza “estándar” esperando que esto sea suficiente, o pueden escoger sacar una o más membranas para hacer una autopsia destructiva y un análisis.

Limpieza de membranas fuera de sitio

El método de autopsia fuera de sitio implica extraer al menos una (y generalmente varias) membrana y enviarla al laboratorio, donde puede apartarse físicamente y los materiales de la incrustación pueden recolectarse y examinarse. La ventaja de este método es que en la mayoría de los casos los materiales exactos presentes en la superficie de la membrana y en todas las otras partes del elemento RO se pueden determinar en sus proporciones exactas, lo que permite crear un régimen y una solución de limpieza.
La desventaja es que este método requiere tiempo y dinero.

Qué químico usar

Una vez que el personal de operaciones está satisfecho y sabe qué es lo que eliminará al limpiar las membranas, la siguiente decisión es qué químicos usar y por cuánto tiempo. Esto puede parecer un paso complicado porque distintas incrustaciones requieren distintos métodos de remoción, y existe una gran variedad de limpiadores (tanto genéricos como especializados) a disposición de los operadores de las membranas. La mayoría de los limpiadores de membranas se componen diferentes etapas y químicos y el generalmente el proceso puede ser complicado.

Pasos básicos en el régimen de limpieza “genérico”

  1. Prepare una selección/tren RO de limpieza
    1. Descargue el tren y conecte el sistema CIP
    2. Asegúrese que el equipo CIP está preparado
    3. Drene el tren RO
  2. Prepare la primera solución (generalmente, primero el pH alto)
    1. Mezcle el volumen correcto del químico con el volumen correcto de RO permeado para crear la solución
    2. Caliente la solución
    3. Haga circular la solución localmente para mezclar
    4. Revise el pH y ajuste la solución si es necesario
  3. Envíe la solución al tren y haga circular
    1. Use la válvula del sistema CIP para enviar la solución al tren RO
    2. Haga circular la solución dentro del tren RO o el nivel específico
    3. Tire primero el 10% de la solución devuelta si es necesario
    4. Revise los flujos, presiones y pH para mantener los valores específicos
    5. Haga circular durante un tiempo específico
    6. Registre los datos
  4. Empape la solución
    1. Detenga las bombas y permita que la solución se empape durante el tiempo especificado
  5. Haga circular la solución de nuevo
    1. Vuelva a encender las bombas y siga haciendo que la solución circule durante el tiempo especificado
  6. Tire la solución usada
    1. Envíe la solución usada para drenar/tanque contenedor/tanque de neutralización
    2. Descargue los tanques CIP para eliminar la solución restante
    3. Descargue el tren RO /nivel se limpia hasta que el pH sea neutro
    4. Drene el tren RO
  7. Repita los pasos del 2 al 6 con la segunda solución (generalmente pH bajo)
  8. Prepare el tren/nivel para regresarlo a servicio
    1. Descargue las membranas con RO permeado y asegúrese que el sistema está lleno de agua
    2. Si la CIP está completa, ponga el tren de nuevo en servicio
    3. Si la CIP está incompleta, siga con el siguiente nivel/tren

Calor y pH

Una vez que se planeó el régimen de limpieza y los químicos, existe una variedad de detalles que hay que considerar. Es sumamente importante tomar en cuenta el tiempo que toma llenar los tanques, añadir los químicos, calentar las soluciones, etcétera. El calor es particularmente importante puesto que las soluciones de limpieza calentadas tienden a disolver y eliminar materiales incrustantes de manera más eficaz. La práctica estándar es limpiar a la temperatura máxima permitida por el fabricante de la membrana. Lo mismo es cierto para el pH; la limpieza más eficiente generalmente se realiza en los extremos, tanto bajo como alto, de lo que permite el fabricante de la membrana.

Circulación, empapado y dirección de flujo

En términos de mejores prácticas para el régimen de limpieza actual. Generalmente se acepta que la mejor manera de disolver y luego extraer las incrustaciones es alternar entre pasos de circulación y de empapado. Cada paso de circulación arrastra incrustaciones, mientras cada paso de empapado disuelve otra capa de incrustación en la superficie de las membranas. Los sistemas más nuevos también están diseñados para limpiar en sentido contrario al flujo (al contrario que la operación normal). Invertir el sentido del flujo de limpieza puede ser muy benéfico en caso de incrustaciones pesadas en el canal de alimentación en el extremo frontal del sistema de membranas, y que típicamente están expuestas a arena/material filtrante/crecimiento biológico, etcétera. Limpiar en sentido inverso del flujo requiere un sistema CIP más complejo, así como sellos tipo copa U que permiten el flujo en ambas direcciones (los sellos estándar “copa U” que se han proporcionado durante décadas con las membranas sólo permiten el flujo en una sola dirección).

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