Las membranas de ósmosis inversa son uno de los componentes más utilizados en el tratamiento de aguas, tanto a nivel industrial como municipal y doméstico. Su capacidad para eliminar sales, metales pesados, microorganismos y contaminantes orgánicos las convierte en una tecnología esencial en procesos de depuración y reutilización del agua.
En este artículo analizaremos qué son, cómo funcionan y cuáles son sus principales aplicaciones, así como los distintos tipos de membranas disponibles en el mercado. También veremos los problemas más frecuentes de obstrucción, las soluciones de limpieza y los modelos de membranas LG, reconocidas internacionalmente por su calidad y eficiencia.
¿Qué son las membranas de ósmosis inversa?
Las membranas son el componente clave en los procesos de depuración de agua, ya que permiten separar de forma molecular y selectiva los sólidos disueltos. Este proceso se basa tanto en el tamaño de las partículas como en su carga eléctrica, logrando obtener un agua pura y apta para el consumo. Gracias a este mecanismo, se eliminan contaminantes como sales, algas, bacterias y compuestos orgánicos que pueden comprometer la calidad del agua.
En el ámbito del tratamiento de aguas, las membranas de ósmosis inversa actúan como barreras semipermeables que dividen el flujo en dos corrientes: el permeado (agua purificada) y el rechazo (corriente concentrada con impurezas retenidas). Su funcionamiento se basa en la aplicación de una presión hidráulica que fuerza el paso del agua bruta a través de la membrana, produciéndose una filtración por exclusión de tamaño.
Cuando se aplica esta presión al agua contaminada, las moléculas de agua (H₂O) son lo suficientemente pequeñas como para atravesar los poros de la membrana. En cambio, contaminantes como bacterias, virus o iones de sales minerales resultan demasiado grandes y quedan retenidos en la superficie, evitando su paso.
La característica principal que diferencia a las membranas es el tamaño de poro, que determina qué contaminantes son eliminados y cuáles pueden atravesar la membrana. En este sentido, se clasifican como verdaderos tamices moleculares, capaces de ofrecer distintos grados de filtración en función de sus propiedades.
Tipos de membranas: UF, NF, OI
En el tratamiento de aguas existen diferentes tipos de membranas, clasificadas según su tamaño de poro y el nivel de filtración que proporcionan. Las más utilizadas son las de ultrafiltración (UF), nanofiltración (NF) y ósmosis inversa (OI). Cada una ofrece ventajas específicas y se aplica en distintas etapas de los procesos de depuración.
- Membranas de ultrafiltración (UF)
Las membranas de ultrafiltración poseen poros de entre 0,005 y 0,1 µm (5–100 nm). Funcionan con baja presión, en torno a 10 bar, y permiten eliminar sólidos suspendidos, bacterias, macromoléculas de entre 5.000 y 500.000 Daltons, así como algunos virus.
Son especialmente adecuadas para reducir la turbidez del agua, por lo que se emplean habitualmente en el pretratamiento de sistemas de ósmosis inversa o en plantas donde se requiere un nivel intermedio de purificación.
- Membranas de nanofiltración (NF)
Con un tamaño de poro aproximado de 0,001 µm (1 nm), estas membranas pueden rechazar moléculas mayores a 200 Daltons.
Son capaces de eliminar entre un 30 % y un 60 % de iones monovalentes, y hasta un 90–98 % de iones divalentes.
Su baja presión de operación (4–12 bar, según la calidad del agua) las convierte en una opción eficiente para el tratamiento de aguas superficiales, eliminando pesticidas, materia orgánica natural, metales pesados y dureza. También se utilizan como pretratamiento en procesos de desalación por evaporación, evitando una posible precipitación de estas sales en las membranas.
- Membranas de ósmosis inversa (OI)
Las membranas de ósmosis inversa representan la tecnología de filtración más avanzada. Sus poros de apenas 0,0001 µm (0,1 nm) actúan como una barrera casi absoluta, permitiendo el paso de moléculas de agua y rechazando contaminantes disueltos, iones, bacterias y virus.
Gracias a su elevada tasa de rechazo, se consideran el sistema más eficaz para la obtención de agua de alta calidad, tanto en aplicaciones industriales como para consumo humano. Este tipo de membranas se utiliza ampliamente en desalación de agua de mar, potabilización y tratamiento de aguas residuales.
Membranas de ósmosis inversa: depuración de agua
en su máximo estado
De forma natural, el agua experimenta un fenómeno físico llamado difusión. Se trata del proceso por el cual una sustancia atraviesa una membrana siguiendo un gradiente de concentración, es decir, desde la zona con mayor concentración hacia otra de menor concentración. Este desplazamiento continúa hasta alcanzar el equilibrio y se consigue tener una concentración equivalente a ambos lados de la membrana.
La ósmosis es un tipo de difusión que se da en el agua cuando existe una membrana semipermeable. De esta forma, la solución más concentrada se diluye progresivamente hasta igualar la concentración en ambos lados de la membrana.
La ósmosis inversa (OI), en cambio, invierte este proceso natural. Mediante la aplicación de una presión hidráulica superior a la presión osmótica, se fuerza al agua a desplazarse en dirección contraria: desde la solución con mayor concentración de sales hacia la de menor concentración. Este principio es la base de los sistemas de ósmosis inversa utilizados en el tratamiento de aguas.
Para evitar la saturación y obstrucción de la membrana, el sistema genera dos corrientes de agua diferenciadas:
- Permeado (agua purificada): Es el agua que ha pasado a través de la membrana, libre de la mayoría de los contaminantes.
- Concentrado (agua de rechazo): Es el agua que contiene todos los contaminantes que no pudieron pasar a través
de la membrana. Este flujo se desvía y se desecha por el desagüe.
El diseño de flujo cruzado permite que la membrana se “autolimpie” de manera continua. El agua concentrada arrastra los contaminantes hacia la salida, reduciendo la acumulación en la superficie y prolongando la vida útil de la membrana.
En consecuencia, los contaminantes quedan retenidos mientras solo las moléculas de agua pura atraviesan la membrana, garantizando un proceso de purificación altamente eficiente en aplicaciones industriales, municipales y domésticas.
Aplicaciones de las membranas de ósmosis inversa en la industria
Las membranas de ósmosis inversa se utilizan en una amplia variedad de sectores gracias a su capacidad para producir agua de alta calidad, libre de sales, metales pesados y microorganismos. Desde la desalación de agua de mar hasta la obtención de agua ultrapura para procesos industriales, su versatilidad las convierte en una tecnología esencial en el tratamiento moderno de aguas.
Una de sus aplicaciones más extendidas es la conversión de agua de mar en agua potable, fundamental en regiones con escasez hídrica y en países en vías de desarrollo. También son empleadas en el tratamiento y reutilización de aguas residuales, tanto industriales como municipales, lo que permite reaprovechar el recurso en procesos agrícolas o productivos, reduciendo el impacto ambiental.
En el ámbito industrial, las membranas de ósmosis inversa resultan imprescindibles para la obtención de agua ultrapura, necesaria en sectores como la industria farmacéutica, la electrónica y la energética, donde la calidad del agua influye directamente en la seguridad y el rendimiento de los equipos. Asimismo, en la industria alimentaria y de bebidas, se utilizan para la concentración y purificación de zumos, sueros y jarabes, garantizando un producto final estable y de calidad.
Finalmente, la ósmosis inversa también tiene aplicaciones a pequeña escala. Es común encontrar sistemas domésticos de ósmosis inversa que purifican el agua del grifo, eliminando contaminantes y mejorando su sabor, seguridad y aptitud para el consumo humano.
Obstrucción y limpieza de membranas de ósmosis inversa
Con el uso continuo, las membranas de ósmosis inversa pueden sufrir distintos tipos de ensuciamiento u obstrucción, lo que reduce rogresivamente su rendimiento. Entre las causas más habituales se encuentran el biofouling (formación de biopelículas de bacterias y microorganismos), la incrustación de sales como carbonato de calcio, sulfato de bario o sílice, y la acumulación de materia orgánica o coloides en la superficie de la membrana.
Estas obstrucciones provocan un aumento de la presión diferencial, una reducción del caudal de permeado y una menor calidad del agua obtenida. Si no se corrigen a tiempo, pueden dañar de forma irreversible la membrana y obligar a reemplazarla antes de lo previsto, incrementando los costes de operación.
Para evitarlo, es fundamental implementar programas de pretratamiento y mantenimiento preventivo que incluyan filtración previa, dosificación de antiincrustantes y un monitoreo constante de parámetros como la presión diferencial y la conductividad. Sin embargo, incluso con un pretratamiento adecuado, llega un momento en que resulta necesaria la limpieza química de la membrana.
En estos casos, se aplican productos específicos diseñados para disolver las incrustaciones o eliminar el biofouling. La elección del producto depende del tipo de obstrucción. Por ejemplo, los limpiadores ácidos son eficaces frente a depósitos minerales, mientras que los limpiadores alcalinos se utilizan para eliminar materia orgánica y contaminantes biológicos.
Desde Depuración Agua recomendamos utilizar productos de la gama Genesys, formulados específicamente para recuperar la capacidad de filtración de las membranas de ósmosis inversa sin dañarlas. Para conocer más detalles sobre cada tratamiento, puedes consultar nuestros artículos técnicos “La solución definitiva a las incrustaciones en membranas de ósmosis inversa” y “Limpieza de membranas OI y NF: soluciona fouling e incrustaciones”, disponibles en el Blog de nuestra página web.
Membranas LG de ósmosis inversa: modelos y ventajas
LG es una marca reconocida internacionalmente por la calidad de sus soluciones tecnológicas. Con más de veinte años de investigación y desarrollo, la división LG Chem® NanoH₂O™ ha logrado posicionarse como referente en el diseño de membranas de ósmosis inversa de alto rendimiento. Su catálogo combina eficiencia energética, durabilidad química y una elevada capacidad de rechazo de sales, adaptándose a distintas necesidades en el tratamiento de aguas.
A continuación, presentamos tres de los modelos más representativos de la gama LG, seleccionados por su fiabilidad y sus excelentes resultados en aplicaciones reales.
LG BW 400 R Dura
La membrana LG BW 400 R Dura destaca por su resistencia química y su elevado rechazo de sal (99,7 %). Ofrece un caudal de 11.000 GPD (41,6 m³/d) y dispone de 400 ft² (37 m²) de área activa con un espaciador de 34 mil.
Está diseñada para agua municipal, procesos industriales exigentes y aplicaciones de reutilización de agua, incluyendo sistemas ZLD/MLD (Zero/Minimum Liquid Discharge). Su amplio rango de operación en pH (1–13) permite limpiezas frecuentes sin dañar la membrana, lo que se traduce en mayor vida útil y menores costes de sustitución.
LG BW 440 R G2
Este modelo ofrece el mayor caudal de la gama, con 12.650 GPD (47,9 m³/d) y un rechazo de sal del 99,8 %. Con 440 ft² (41 m²) de área activa y un espaciador de 28 mil, está diseñado para procesos industriales de gran escala y plantas municipales.
Su punto fuerte es el rendimiento estable tras múltiples ciclos de limpieza, lo que lo convierte en la opción más fiable en instalaciones con altos volúmenes de operación. Gracias a su diseño optimizado, garantiza un bajo consumo energético y una excelente resistencia
a incrustaciones, reduciendo el OPEX de la planta.
LG BW 4040 ES
Más compacto que los modelos anteriores, el LG BW 4040 ES ofrece un caudal de 2.500 GPD (9,5 m³/d) con un rechazo de sal del 99,5 %. Dispone de 85 ft² (7,9 m²) de área activa y un espaciador de 28 mil.
Es la opción ideal para aplicaciones comerciales, pequeñas industrias y procesos de agua de servicio, donde se requiere alta eficiencia a baja presión. Combina un consumo energético reducido con una buena durabilidad, siendo perfecto para proyectos de menor escala que necesitan agua de calidad a un coste controlado.
Además de los modelos destacados, LG dispone de una amplia gama de membranas adaptadas a diferentes caudales y requisitos técnicos. En la siguiente tabla se resumen las especificaciones más importantes de los principales modelos disponibles:
| Modelo de Membrana | Flujo de Permeado | Rechazo de Sal Estabilizado | Área de Membrana Activa | Espesor del Espaciador | Aplicaciones Clave | Características Clave |
| LG BW 400 ES L | 10,500 GPD (39.7 m3/d) | 99.6% | 400 ft2 (37 m2) | 34 mil | Agua potable municipal, agua de proceso industrial, reutilización de agua. | Alto flujo a baja presión, bajo consumo de energía, buena resistencia a las incrustaciones. |
| LG BW 440 ES L | 11,550 GPD (43.7 m3/d) | 99.6% | 440 ft2 (41 m2) | 28 mil | Agua potable municipal, agua de proceso industrial, 2.ª etapa de ósmosis inversa para agua de mar (SWRO). | Alto flujo a baja presión, bajo consumo de energía, buena resistencia a las incrustaciones. |
| LG BW 400 R Dura | 11,000 GPD (41.6 m3/d) | 99.7% | 400 ft2 (37 m2) | 34 mil | Agua potable municipal, agua de proceso industrial, reutilización de agua, ZLD/MLD (Zero/Minimum Liquid Discharge). | Durabilidad química mejorada para una amplia gama de pH (1-13), rechazo de sal superior. |
| LG BW 400 R G2 | 11,500 GPD (43.5 m3/d) | 99.8% | 400 ft2 (37 m2) | 34 mil | Agua potable municipal, agua de proceso industrial, reutilización de agua. | Mayor rechazo de sal, excelente durabilidad y resistencia a las incrustaciones. |
| LG BW 440 R G2 | 12,650 GPD (47.9 m3/d) | 99.8% | 440 ft2 (41 m2) | 28 mil | Agua potable municipal, agua de proceso industrial. | Mayor rechazo de sal, excelente durabilidad y rendimiento estable después de las limpiezas. |
| LG BW 4040 ES | 2,500 GPD (9.5 m3/d) | 99.5% | 85 ft2 (7.9 m2) | 28 mil | Agua de proceso industrial ligera, aplicaciones comerciales. | Alto flujo a baja presión, buena durabilidad. |
Es importante apostar por una marca de calidad que asegure una eficiencia óptima en la filtración y purificación del agua con sus membranas de ósmosis inversa. Por ello, en Depuración Agua colaboramos con LG para ofrecer membranas de ósmosis inversa de máxima calidad. En nuestra página web https://depuracionagua.com encontrará más información acerca de este y otros productos, así como la posibilidad de adquirirlos si así lo desea.
Conclusión
Las membranas de ósmosis inversa son una herramienta esencial en el tratamiento de aguas, capaces de garantizar agua de alta calidad para usos industriales, municipales y domésticos. Su eficacia, junto con un mantenimiento adecuado, asegura procesos eficientes y sostenibles.
Entre las diferentes opciones disponibles, las membranas LG destacan por su fiabilidad y durabilidad, convirtiéndose en una apuesta segura para proyectos de depuración exigentes. En Depuración Agua ofrecemos asesoramiento técnico y suministro especializado para ayudarte a seleccionar la membrana más adecuada a tus necesidades.