Electrodiálisis Reversible. EDR
Es difícil explicar en qué consiste la EDR sin tener un esquema, incluso una animación de cómo se revierte para entender su funcionamiento. Esta consigue una reducción de sales en el agua por campos eléctricos que fuerzan la circulación de los iones hacia una de las membranas, con carácter iónico. De forma muy básica, reducen conductividad. Pero es muy diferente de las otras tecnologías de eliminación de sales citadas: RO y EDI.
Este sistema de tratamiento consigue dos objetivos:
Reducir la salinidad de la corriente en un 50 % aproximadamente.
Ser más resistente que la Osmosis, ya que acepta un mayor contenido en sólidos e impurezas.
Aquí el espectro de filtración es menos importante, separa iones, no tan pequeños como la RO, pero acepta la presencia de partículas sólidas hasta valores de turbidez muy altos, por encima de 15 NTU. Y nivel alto de cloro.
Las membranas tienen una forma diferente, son más parecidas a las de un intercambiador de placas. El agua circula paralela a las membranas entre dos capas. Cada una de ellas tiene carácter iónico, es decir son catiónicas o aniónicas. Su carácter lo determina un campo eléctrico que se crea entre los dos extremos del conjunto de membranas, un rectificador permite cambiar el sentido del campo eléctrico con una determinada frecuencia.
De esta manera, en cuestión de segundos, la membrana pasa de ser aniónica a catiónica y viceversa. Las partículas que contiene el agua tienen carácter catiónico, y tratan de adherirse a una de las caras. El cambio de polaridad hace que estas partículas traten de adherirse a la opuesta unos segundos después. Alternativamente. Con la misma frecuencia con la que cambia el campo eléctrico se acercan a una cara y a su opuesta, y finalmente salen con el rechazo. Así no se depositan en ninguna de las superficies de la membrana. Por otro lado, el agua que consigue atravesar la membrana deja por detrás un cierto contenido en iones, los de mayor tamaño, así baja la conductividad global en el agua. Como el efecto de concentración de sales no es tan importante cómo es la ósmosis no se alcanzan los límites de precipitación de iones, por lo que es mucho menos sensible a la incrustación.
La principal característica de estas membranas es su alta resistencia química, se puede trabajar en aguas con un contenido en cloro de hasta 30 ppm, lo que asegura una desinfección completa. Se pueden tener valores altos de sólidos en suspensión sin que las membranas sufran un colapso. Permiten una amplia variedad de productos biocidas. Incluso aceptan la presencia de dispersantes o tensioactivos. Es posible realizar un tratamiento de agua de purga de torre de refrigeración con estos sistemas, funcionando de manera continua y produciendo eficazmente.
En operación normal se puede aplicar un antincrustante equivalente al de ósmosis, si bien no es tan crítico porque la incrustación no es tan severa. Se pueden realizar limpiezas químicas equivalentes a las de osmosis, en condiciones no tan extremas. De esta forma no existe una gama de productos químicos específicos para estas aplicaciones, son los mismos que en la Osmosis, en algún caso se requiere antincrustante en continuo a una dosis entre 5 y 10 ppm.
El consumo de energía propio de este sistema solo está asociado a la generación del campo eléctrico, trabaja a una presión de entre 2 y 4 bar, por lo que no requiere sistema de alta presión. El campo eléctrico se consigue con aproximadamente 50 VDC. El consumo eléctrico medio es en torno a 1,5 – 2,0 kWh/m3. Muy inferior a una bomba de alta de Osmosis inversa. Existe una limitación por conductividad, el consumo eléctrico crece exponencialmente con la conductividad del agua por lo que no es adecuado para aguas muy salinas.
El caudal tratado por unidad depende del número de membranas, de forma que se puede hacer un diseño muy sencillo calculando el número de membranas para el caudal necesario, y esto está en las especificaciones del fabricante de la unidad. Asi mismo, se pueden disponer dos unidades en serie, dando dos saltos de conductividad a la mitad en cada uno de ellos, de forma que hay una reducción neta importante de salinidad.
Existen numerosas plantas desaladoras de agua de mar con EDR, siendo muy competitivas en consumo de energía y con menos problemas asociados a la vida útil de las membranas.
