Estudio de los mecanismos de ensuciamiento y bioensuciamiento de las membranas de osmosis inversa en la reutilizacion de aguas residuales urbanas

El objetivo general de esta tesis doctoral consiste en estudiar las interacciones, mecanismos y condiciones de operacion desencadenantes del ensuciamiento coloidal y microbiologico en membranas de osmosis inversa de poliamida aromatica empleadas para la reutilizacion de aguas residuales urbanas. El conocimiento de estos procesos sirve para el desarrollo de mejores tipos de membranas, mejores secuencias de lavado y condiciones de operacion del sistema, etc, lo que permite obtener un agua que pueda ser utilizada en diferentes usos. Para ello resulta necesario estudiar las interacciones membrana-componentes coloidales y membrana-componentes microbiologicos del agua residual. Ademas, y dado que las condiciones de regimen de circulacion del fluido en la superficie de las membranas condicionan tambien el grado de ensuciamiento a que estas se ven sometidas, es necesario tambien estudiar las interacciones membranas-condiciones hidrodinamicas del sistema. Tras el estudio de cada variable, se prueban diferentes secuencias de lavado para tratar de eliminar, de forma especifica, el ensuciamiento quimico y microbiologico que se produce sobre la membrana. Los resultados experimentales han demostrado que, la presencia de microorganismos en el agua de entrada a la unidad de osmosis inversa genera una biopelicula compleja que conduce a un deterioro de los rendimientos de la unidad, Una adecuada desinfeccion mejora dicho rendimiento. De otro lado, se ha demostrado tambien que el ensuciamiento de las membranas por coloides se debe a la deposicion de las mismas sobre las mismas. Esto se ve incrementado por la fuerza ionica de la disolucion. La torta formada genera una resistencia al flujo del agua que hace que este disminuye y empeora el rendimiento de la unidad. Asimismo, el tipo de configuracion de los modulos de membranas (espiral o configuracion plana) guarda una estrecha relacion con las condiciones hidrodinamicas del sistema, y por tanto con el ensuciamiento de las mismas. Finalmente se ha demostrado que las secuencias de limpieza ensayadas han conseguido la recuperacion casi la totalidad de las caracteristicas originales de la membrana