Estudio del ensuciamiento y diseño de un sistema de limpieza para membranas de ósmosis directa

Abstract

[ES] Los procesos de separación por membranas suponen, desde hace décadas, un reto importante para la ciencia, debido principalmente, a su importancia en la desalación y potabilización de agua. Desde las técnicas de separación tradicionales, la tecnología de membranas ha avanzado satisfaciendo nuevas necesidades y dando pasos agigantados hacia un entorno, no solo más productivo, sino más eficiente. A pesar de ello, y como consecuencia del surgimiento de nuevos retos como el aumento de la población, y por tanto la necesidad de agua, alimentos o de medicamentos entre otros, es necesaria la continua investigación para conseguir la mejora de estos procesos y la aplicación de otros nuevos que permitan cubrir dichas necesidades. Es por ello que, en el presente Trabajo Final de Máster, se pretende trabajar con un sistema de ósmosis directa, técnica joven pero muy prometedora. Éste se ve favorecido respecto la ósmosis inversa, ya que, precisa menor cantidad de energía para su funcionamiento, como consecuencia de la fuerza impulsora que rige el proceso: la diferencia de presión osmótica entre ambos lados de la membrana. Este trabajo tiene como fin, no solo estudiar el ensuciamiento en la membrana, sino establecer un procedimiento de limpieza adecuado para los diferentes tipos de ensuciamiento, ya que, este aspecto es otro de los grandes retos, especialmente a gran escala.

[CA] Els processos de separació per membranes suposen, des de fa dècades, un repte important per a la ciència, degut principalment, a la seua importància en el dessalatge i potabilització d'aigua. Des de les tècniques de separació tradicionals, la tecnologia de membranes ha avançat satisfent noves necessitats i donant passos engegantits cap a un entorn, no sols més productiu, sinó més eficient. A pesar d'això, i com a conseqüència del sorgiment de nous reptes com l'augment de la població, i per tant la necessitat d'aigua, aliments o de medicaments entre altres, és necessària la contínua investigació per a aconseguir la millora d’estos processos i l'aplicació d'altres de nous que permeten cobrir les dites necessitats. És per això que, en el present Treball Final de Màster, es pretén treballar amb un sistema d'osmosi directa, tècnica jove però molt prometedora. Este es veu afavorit respecte l'osmosi inversa, ja que, precisa menor quantitat d'energia per al seu funcionament, com a conseqüència de la força impulsora que regix el procés: la diferencia de pressió osmòtica entre els dos costats de la membrana. Este treball té com a fi, no sols estudiar l’embrutiment en la membrana, sinó establir un procediment de neteja adequat per als diferents tipus de brutícia, ja que, este aspecte és un altre dels grans reptes, especialment a gran escala.

[EN] Membrane separation processes have been for decades a major challenge for science, mainly due to its importance in desalination and water purification. From traditional separation techniques, membrane technology has advanced to meet new requirements developing environmentally friendly processes, not only more productive, but more efficient. However, because of the emergence of new challenges such as population growth, and therefore the need for water, food or medicines among others, continuous research for improving these processes and application is necessary. Consequently, this Master Thesis has been foused on a forward osmosis system, a young but very promising technique. about the advantage over reverse osmosis is the lower energy consumption for its operation, because of its separation driving force: the osmotic pressure. This work aims not only to study the membrane fouling, but to establish a cleaning procedure suitable for different types of foulants, as this is another major challenge, especially at a large scale.