La mayoría de las separaciones y el flujo a través de las membranas están controlados por la naturaleza del fluido. Para las membranas que rechazan sales (OI y NF), las variables dominantes son la presión de operación y la presión osmótica (una propiedad dependiente de la concentración de soluto que reduce la presión neta de operación al aumentar la concentración de soluto).
Generalmente, el flujo de permeado aumenta con la presión de operación; sin embargo, debido a las limitaciones físicas de las membranas, existe un límite práctico por encima del cual el aumento de la presión de operación produce poco o ningún aumento del flujo. La velocidad del fluido a través de la membrana, controlada por el caudal de la bomba de alimentación y la válvula de control de concentrado, es otro parámetro operativo importante. A medida que aumenta la velocidad del fluido, aumenta la cantidad de mezcla de la solución de alimentación en la capa de fluido directamente sobre la superficie de la membrana. La eliminación de fluido a través de la membrana (permeado) provoca la acumulación de solutos rechazados en esta capa, denominada capa límite. La acumulación de solutos en la capa límite puede contribuir a una resistencia significativa al flujo de permeado a través de la membrana y, a menudo, es el factor que más lo limita. Aumentar la velocidad de la solución de alimentación a través de la membrana y utilizar espaciadores de suciedad que promueven la turbulencia proporciona la combinación óptima para la mezcla en la capa límite y mitigar la acumulación de solutos. Sin embargo, las consideraciones sobre el gasto energético y las limitaciones de tensión mecánica de la membrana y el sistema de celdas de prueba resultan en limitaciones prácticas para la velocidad de flujo transversal. Para determinar el flujo de permeado máximo, ajustamos el flujo de alimentación (y, en consecuencia, la velocidad de flujo transversal) a una tasa práctica máxima y aumentamos la presión de operación gradualmente mientras monitoreamos la salida de flujo. Normalmente, se puede determinar una presión de operación dada que produzca el flujo de permeado máximo específico para la solución de alimentación y el flujo de alimentación. Si la alimentación se recircula y la concentración de soluto cambia, la presión óptima de operación puede variar y, por lo general, disminuye a medida que aumenta la concentración de soluto, a menos que la presión osmótica se vuelva significativa. Para sistemas que operan con alimentación recirculante, puede ser más óptimo operar a una presión ligeramente inferior a la presión máxima inicialmente determinada, lo que puede resultar en un mayor flujo total de permeado con el tiempo.
