Caracterización de los procesos de modificación de membranas poliméricas de poliamida en procesos de tratamiento de agua

En el presente proyecto se estudian los procesos de modificación de membranas poliméricas de poliamida de ósmosis inversa que tienen lugar en plantas de tratamiento de agua, en concreto en plantas potabilizadoras. La modificación de la membrana puede ser debida a compuestos que se encuentran en la propia agua de tratamiento, bien pueden ser reactivos añadidos durante la etapa de potabilización, bien pueden ser compuestos formados a causa de procesos de desinfección, como la radiación ultravioleta, o bien, pueden ser subproductos causados por la reacción entre los compuestos presentes en el agua, los reactivos añadidos y la radiación ultravioleta. Las soluciones agresivas (oxidantes/reductoras) que se estudian son: ácido hipocloroso, ácido hipobromoso, cloraminas, dióxido de cloro, iones clorito, iones clorato y bisulfito. Algunas soluciones se combinan con iones metálicos, usados como posibles catalizadores. Las membranas utilizadas son membranas de ósmosis inversa LE-4040. Se realizan tres tipos de ensayos a pH 6,7. En el primer ensayo, las membranas se someten a ensayos de remojo estáticos acelerados con diferentes soluciones agresivas, caracterizando las membranas a partir de una celda flujo, antes y después del remojo. A partir de estos experimentos, se comprueba qué soluciones degradan la membrana. En la segunda parte, se realizan ensayos sólo con soluciones agresivas, sin membrana, para estudiar cómo la luz ultravioleta (UV) influye sobre el potencial redox de dichas soluciones. En el último tipo de ensayo, se expone la membrana a diferentes soluciones agresivas con radiación ultravioleta, para comprobar si las membranas sufren degradación con dicha radiación. En estos ensayos, la membrana se coloca en la celda de flujo mientras la solución agresiva circula por todo el sistema, de manera que la solución está en contacto únicamente con la capa de poliamida. En cuanto a los resultados, se comprueba que el ácido hipobromoso y el ácido hipocloroso son los oxidantes más agresivos, con lo cual son los que degradan más la membrana, y se demuestra que las monocloraminas son menos agresivas que estos dos. Por otro lado, el dióxido de cloro mejora las propiedades de la membrana. En cuanto a los ensayos con radiación ultravioleta, la membrana expuesta a cloritos con UV, muestra una mejora de sus propiedades, en cambio aquella expuesta a cloritos sin UV, se considera que no sufre degradación. A partir de la técnica XPS (X-Ray Photoelectron Spectrometry), se identifican átomos de cloro y bromo en las membranas expuestas a soluciones cloradas y ácido hipobromoso, respectivamente. Finalmente, se realiza una evaluación económica del proyecto, así como un estudio del impacto ambiental