¿Puede una misma instalación albergar sistemas de tratamiento de aguas residuales y de desalinización?

A veces, pero solo si la carcasa está especificada para la más exigente de las dos aplicaciones. Una carcasa de filtro es un recipiente a presión con materiales en contacto con el fluido, juntas y un diseño de elemento interno, y un fabricante puede reutilizar estos tres componentes en proyectos tanto de aguas residuales como de desalinización. Lo que no se puede reutilizar por defecto es el ámbito operativo. La alimentación con agua de mar hace que la exposición al cloruro y la corrosión en hendiduras sean las principales preocupaciones. Las alimentaciones de aguas residuales y de reutilización aportan oxidantes, aceites, una mayor carga de sólidos y productos químicos de limpieza que atacan a los polímeros y elastómeros de diferentes maneras. Para los distribuidores, los fabricantes de sistemas OEM y los equipos de compras de EPC que desean una gama de carcasas más reducida, la cuestión práctica es dónde se solapan los dos rangos de funcionamiento y qué piezas deben cambiarse para cada aplicación. Este artículo aborda esos puntos de decisión y los datos que debe incluir una solicitud de presupuesto.

¿Cuándo puede una única plataforma inmobiliaria abarcar ambas aplicaciones?

Una única plataforma de carcasa puede cubrir ambas aplicaciones cuando se cumplen cuatro condiciones:

El material del cuerpo en contacto con el fluido resiste la exposición química más agresiva en cualquiera de las dos instalaciones.
Los valores nominales de presión y temperatura abarcan el peor caso combinado.
Las juntas son adecuadas para los fluidos.
El formato del elemento se adapta a la carga de contaminantes.

Si alguna de estas opciones falla, la mejor solución es una plataforma compartida con diferentes opciones de materiales o juntas, en lugar de una unidad idéntica.

Esta distinción es importante porque ambas funciones ejercen una presión diferente sobre las carcasas. En un sistema de ósmosis inversa de agua de mar (SWRO), el filtro de cartucho constituye una barrera de seguridad final situada antes de las membranas.

Guía técnica de un proveedor

Coloca el filtro de cartucho aguas arriba de la bomba de alta presión, por lo que la carcasa suele estar sometida a la presión del lado de alimentación en lugar de a la presión de la membrana. Que esto sea así en tu diseño depende de la bomba y de la configuración de recuperación de energía, así que consúltalo con el diseñador del sistema.

Las funciones relacionadas con las aguas residuales varían mucho más. Una carcasa puede proteger una unidad de ósmosis inversa (RO) en un circuito de reutilización, depurar el efluente o filtrar un flujo de dosificación. Cada caso presenta un perfil químico y de sólidos diferente, por lo que el término “aguas residuales” no se refiere a una única especificación.

Factor de ocupación	Aguas residuales o impuesto sobre la reutilización	Pretratamiento para la desalinización del agua de mar (SWRO)	Qué significa esto para una vivienda compartida
Principal factor de estrés químico	Oxidantes, productos químicos de limpieza, residuos de proceso; varía según la planta	Alimentación con alto contenido en cloruro; riesgo de corrosión por picaduras y en hendiduras en los metales	Comprueba la resistencia del material frente a las condiciones químicas más adversas, no frente a las condiciones medias.
Comportamiento típico de los sólidos	Carga variable; puede contener aceites, grasas y materia biológica	Partículas finas y coloides tras el pretratamiento previo	El tipo y la potencia nominal de los elementos suelen variar, incluso si el recipiente es idéntico.
El papel de la vivienda	Pulido, protección o filtración de procesos	Filtración de seguridad previa a las membranas	La fiabilidad y la calidad constante de los cartuchos son más importantes en la posición SWRO
Limpieza o desinfección	Posible administración de dosis de choque o exposición periódica a sustancias químicas	Normalmente se gestiona en torno a la protección de la membrana	La compatibilidad entre la junta y el cuerpo debe abarcar los procesos de limpieza.
Presión en la carcasa	Depende del proceso	Depende de si el filtro está situado antes de la bomba de alta presión	Compáralo con la clasificación de la carcasa a la temperatura real de funcionamiento

¿Qué factores técnicos determinan si una carcasa puede realizar el cruce?

Hay cuatro factores que lo determinan: el material en contacto con el fluido frente a la química, la reducción de la capacidad nominal por presión y temperatura, la compatibilidad de las juntas y el formato del elemento. Cada uno de ellos presenta un modo de fallo distinto.

Material en contacto con el líquido frente a cloruros y oxidantes

Los polímeros no sufren picaduras en presencia de cloruro como ocurre con las aleaciones inoxidables, por lo que las carcasas de plástico y de FRP suelen ser la opción preferida para aplicaciones en contacto con el agua de mar. La vulnerabilidad se traslada entonces a los oxidantes.

Comparación de Charlotte Pipe entre el CPVC, el polipropileno y el PVDF

Señala que el polipropileno puede degradarse tras una exposición prolongada a agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno o el hipoclorito de sodio. También señala que el PVDF presenta una resistencia significativa a los ácidos fuertes y a los agentes oxidantes, pero una resistencia limitada a algunos álcalis concentrados. Ese artículo trata sobre materiales para tuberías, por lo que debe considerarse como una guía general sobre polímeros y no como una clasificación para ninguna carcasa específica.

En el caso del acero inoxidable, la respuesta depende de la aleación y de la exposición. El grado 304 presenta un mayor riesgo de corrosión por picaduras en aguas ricas en cloruro. Las carcasas de acero inoxidable destinadas al contacto directo con el agua de mar requieren un análisis de corrosión a nivel de aleación por parte del proveedor, que incluya las zonas de soldadura y las hendiduras.

Reducción de la potencia en función de la presión y la temperatura

Un único valor de presión que figure en una ficha técnica no describe el comportamiento de un termoplástico. El

Asociación de Tubos y Accesorios de Plástico

Señala que, en el caso de la mayoría de los materiales termoplásticos utilizados en tuberías, una temperatura más elevada reduce la presión de trabajo admisible. Se recomienda consultar los límites publicados por el fabricante y las tablas de reducción de potencia. La misma lógica se aplica a las carcasas de plástico moldeadas. Un flujo de aguas residuales a temperatura elevada puede eliminar el margen que, en condiciones de agua de mar a temperatura ambiente, permanece intacto.

Compatibilidad de juntas y sellos

Las juntas merecen una comprobación independiente del cuerpo. Los elastómeros se diferencian en su comportamiento frente a los oxidantes, los aceites y los hidrocarburos, por lo que una junta adecuada para el agua de mar limpia puede no serlo para un efluente aceitoso. Varias de las carcasas que se indican a continuación ofrecen opciones de EPR, silicona o Viton. Especifique la junta en función de la lista de fluidos reales, incluidos los productos de limpieza, y solicite al proveedor una referencia de compatibilidad.

Formato y clasificación de los elementos

La carcasa y el elemento son decisiones independientes. La sección del manual de DuPont FilmTec sobre microfiltración por cartucho para el pretratamiento de ósmosis inversa establece que un cartucho con grado de filtración absoluto inferior a 10 µm es el mínimo recomendado para cualquier sistema de ósmosis inversa, que se recomienda un grado de filtración absoluto de 5 µm y que se recomienda un grado de filtración absoluto de 1 a 3 µm cuando exista riesgo de obstrucción por sílice coloidal o silicato metálico. Asimismo, recomienda sustituirlo antes de que la caída de presión alcance su límite permitido y, como mínimo, cada tres meses. Se aconseja el uso de un manómetro diferencial y de un cartucho fabricado con un material sintético no degradable, como el polipropileno o el nailon.

Esos aspectos son específicos de la protección por ósmosis inversa. En un proceso de depuración de aguas residuales con un alto contenido en sólidos, puede ser necesario utilizar primero una bolsa de mayor granulometría, y la carcasa debe ser compatible con ese formato. Los compradores pueden comparar carcasas de filtros de bolsa de acero inoxidable y plástico y las opciones de cartuchos antes de fijar el elemento.

¿En qué se diferencian las carcasas de PP, PPH, PVDF, FRP y acero inoxidable?

La tabla recoge las clasificaciones publicadas por el fabricante, extraídas de las páginas de las carcasas de plástico Lvyuan incluidas, seguidas de una guía editorial sobre los aspectos en los que hay que tener precaución con cada material. Las clasificaciones proceden de las páginas de los productos, no de pruebas independientes, y en dichas páginas no se afirma que sean aptas para su uso con agua de mar o aguas residuales. Solicita una confirmación por escrito en relación con el fluido que vayas a utilizar.

Tipo de vivienda	Presión publicada	Temperatura publicada	Formato	Aspectos editoriales a tener en cuenta para el uso compartido
Carcasa de bolsa de PP	87 psi (6 bar) a 20 °C	Hasta 140 °F (60 °C), sujeto a una reducción de la potencia nominal	Bolsa n.º 1/n.º 2, cesta de PP	Exposición a oxidantes; reducción de la potencia a altas temperaturas
Carcasa del cartucho PPH	Hasta 116 psi (8 bar)	Hasta 194 °F (90 °C)	10–40 en cartuchos	Exposición a oxidantes; elección del sello
Carcasa de la bolsa de PVDF	Hasta 100 psi (6,9 bar)	Hasta 212 °F (100 °C)	Saco individual, n.º 1/n.º 2, cesta de PVDF	Limpieza con álcalis concentrados; coste frente a PP
Carcasa de FRP para varios cartuchos	Hasta 150 psi (10 bar)	Hasta 140 °F (60 °C)	10–40 en cartucho múltiple, con revestimiento de PP opcional	Compatibilidad con revestimientos; exposición a los rayos UV en exteriores
Acero inoxidable (varios)	Varía según el modelo	Varía según el modelo	Bolsa, bolsa múltiple, cartucho	Selección de aleaciones para entornos con cloruro; calidad de la soldadura

En Carcasa de filtro de bolsa industrial de PP Es adecuado para la filtración de partículas a baja presión, siempre que el polipropileno sea compatible con el fluido. Su rango de caudal publicado, de 100 a 120 GPM, depende del tamaño de la bolsa, la viscosidad y la caída de presión. El Carcasa de filtro de cartucho industrial PPH presenta unos límites de presión y temperatura publicados más elevados y una disposición vertical de los cartuchos, lo que permite su instalación en bastidores de pretratamiento tipo RO. Para fluidos en los que el polipropileno no sea la opción más adecuada, el Carcasa de filtro de bolsa de PVDF resistente a productos químicos es una opción de una sola bolsa con juntas de Viton, EPDM y PTFE a elegir. Cuando el proyecto requiera una mayor capacidad del cartucho en un cuerpo no metálico, el Carcasa de filtro de varios cartuchos de FRP está equipado con un revestimiento interior de PP opcional y un exterior de gelcoat resistente a los rayos UV. El conjunto completo se aloja dentro del carcasas de filtro de plástico para uso industrial categoría.

¿Es realmente más barato optar por un único tipo de vivienda?

No siempre. Un inventario reducido parece eficiente, pero el precio unitario más bajo y el menor número de referencias no garantizan el menor coste total. Una carcasa diseñada para soportar las condiciones más duras puede resultar excesivamente sofisticada —y cara— para un entorno más benigno. Por el contrario, una carcasa diseñada para un entorno más benigno puede fallar prematuramente en el otro.

El enfoque más recomendable consiste en estandarizar la plataforma y variar los componentes que dependen de la química: el nivel de material del cuerpo, la junta y el elemento. De este modo, se simplifica la gestión de las piezas de recambio —por ejemplo, con una única longitud de cartucho y un único estándar de conexión— y se evita la incompatibilidad de materiales.

Un ejemplo ilustrativo, no un caso real de un cliente: un fabricante de sistemas estandariza el uso de carcasas de PP con un único tipo de junta para un módulo de reutilización y un contenedor de ósmosis inversa de agua de mar. La unidad de agua de mar funciona sin problemas. En la instalación de reutilización, la dosificación periódica de hipoclorito acorta la vida útil de las juntas de la carcasa y de los componentes de polipropileno. La incompatibilidad solo sale a la luz tras la puesta en marcha, ya que en la solicitud de presupuesto se indicaba “tratamiento de agua” en lugar de los productos químicos de limpieza utilizados. La estandarización supuso un ahorro mínimo, y la sustitución resultó más costosa de lo que habría costado una especificación de PVDF o de juntas revisadas.

¿Qué errores provocan el fracaso de los proyectos de vivienda compartida?

Estos errores se derivan del razonamiento anterior, no de una tasa de fallos medida:

Especificar únicamente en función del grado de filtración en micras. Una clasificación nominal no es lo mismo que una clasificación absoluta, y las instrucciones de DuPont se refieren a cartuchos con clasificación absoluta.
Ignorar las operaciones de limpieza. A menudo se eligen las carcasas para el uso habitual y, posteriormente, se someten a productos químicos de desinfección o limpieza que nadie ha mencionado.
Lectura de un valor de presión a temperatura ambiente. Es importante tener en cuenta los límites combinados de presión y temperatura, sobre todo en el caso de los termoplásticos.
Utilización del cartucho como filtro para sólidos a granel. El manual de DuPont indica que cambiar los cartuchos con una frecuencia superior a uno cada uno o tres meses suele indicar un problema en el pretratamiento. Los cartuchos no están diseñados para eliminar grandes cargas de sólidos. La solución pasa por incorporar una etapa de filtración con bolsa de malla gruesa o un tratamiento previo más eficaz, y no por utilizar una carcasa más grande.
Sin tener en cuenta las impurezas submicrónicas. En ese mismo manual se señala que los sulfuros metálicos y el azufre coloidal presentes en el agua de alimentación pueden atravesar un cartucho típico de 5 µm.
Sin tener en cuenta el entorno de instalación. Las carcasas de plástico y FRP instaladas en plataformas al aire libre o en contenedores están expuestas a la radiación ultravioleta, algo que no ocurre en una sala de instalaciones situada en el interior.

¿Qué debe incluir una solicitud de presupuesto para una vivienda compartida?

Para elaborar un presupuesto preciso se necesita la lista de fluidos y eventos, no solo el caudal. Prepara:

Descripción del fluido: tipo de alimentación, nivel de cloruro, rango de pH, presencia de aceites o disolventes y cualquier oxidante.
Productos químicos de limpieza y desinfección: nombres, concentraciones y frecuencia.
Presión y temperatura de funcionamiento y máximas: incluidas las fases de arranque, las puntas de consumo y las condiciones extremas de invierno o verano.
Caudal y elemento: caudal de diseño, potencia nominal o absoluta, longitud del cartucho o tamaño de la bolsa, y cantidad por carcasa.
Conexiones: NPT, BSP o brida, y diámetro de la tubería.
Material de la junta: frente a la lista variable.
Instalación: si es para interior o exterior, la orientación y las necesidades de desagüe o ventilación.
Condiciones del pedido: cantidad, mercado objetivo, requisitos de pruebas o documentación, plazo de entrega y cualquier marca del fabricante de equipo original (OEM).

¿Qué debes comprobar antes de elegir un proveedor?

Antes de aprobar una única sede para ambas funciones, solicite:

Una declaración por escrito que certifique la idoneidad de cada fluido y producto químico de limpieza, y no solo una descripción general del tipo “resistente a la corrosión”.
La presión nominal a la temperatura real de funcionamiento, con datos de reducción de potencia para los cuerpos termoplásticos.
Datos sobre la compatibilidad de los materiales de las juntas con tus fluidos.
Confirmación de cómo realiza el proveedor las pruebas de las carcasas, como las pruebas de presión o los controles por lotes, y qué documentación acompaña a los envíos.
Toma primero muestras de las unidades del emplazamiento de mayor riesgo.

Si ambas especificaciones difieren en alguno de estos puntos, divide la especificación y mantén los elementos comunes, como el estándar de conexión y la longitud del cartucho.

Preguntas frecuentes

¿Se puede utilizar la misma carcasa de filtro tanto para el tratamiento de aguas residuales como para la desalinización del agua de mar? Sí, siempre que su estructura, juntas y parametrizaciones técnicas soporten las condiciones químicas, de temperatura y de presión más extremas de ambos. Una plataforma común con diferentes juntas, niveles de materiales o componentes suele ser más segura que una unidad idéntica en todos los casos.

¿Qué material de la carcasa es el más adecuado para el pretratamiento por ósmosis inversa (RO) del agua de mar? Normalmente se tienen en cuenta materiales no metálicos como el FRP, el PPH y el PVDF, ya que no sufren picaduras en presencia de cloruro. En el caso del acero inoxidable, es necesario analizar la composición de la aleación. La elección final depende de la presión, la temperatura, los productos químicos de limpieza y las especificaciones validadas por el proveedor.

¿Qué grado de filtración en micras debe tener el cartucho situado antes de las membranas de ósmosis inversa? El manual de FilmTec de DuPont recomienda un cartucho de pretratamiento de 5 µm absolutos, y de 1 a 3 µm absolutos cuando exista riesgo de presencia de sílice coloidal o silicatos metálicos. Confírmelo con los requisitos de alimentación del proveedor de la membrana.

¿Son resistentes las carcasas de polipropileno al cloro o al hipoclorito presentes en las aguas residuales? No es fiable para una exposición prolongada. Charlotte Pipe señala que el polipropileno puede degradarse con la exposición prolongada a agentes oxidantes como el hipoclorito de sodio. Solicita confirmación específica para cada fluido o plantéate utilizar PVDF.

¿Debería optar por carcasas de bolsa o de cartucho? Las carcasas de cartucho son adecuadas para una protección final fina, como por ejemplo antes de la ósmosis inversa (RO). Las carcasas de bolsa suelen ser adecuadas para cargas de sólidos más elevadas o para etapas preliminares de filtración más gruesa. La elección depende de la concentración de sólidos y del grado de filtración requerido.

¿Cómo influye la temperatura en la resistencia a la presión de una carcasa de plástico? Según la Asociación de Tubos y Accesorios de Plástico, en la mayoría de los termoplásticos, una temperatura más alta reduce la presión de trabajo admisible. Utiliza los datos de reducción de potencia del fabricante correspondientes a tu temperatura real de funcionamiento, no los valores a temperatura ambiente.