Manual Planta de Agua Vf 4500 Gpd

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MANUAL PLANTA DE OSMOSIS REVERSA MODELO

VF 4500 GPD



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1.- ESQUEMA PLANTA

2.- LISTADO DE EQUIPOS La planta de tratamiento de agua por osmosis inversa esta compuesta por los siguientes equipos (sistemas): 2.1.- SISTEMA ALIMENTACION DE PLANTA 2.1.2.- Bomba Alimentación Planta Cantidad : Uno (1), Una en servicio Marca : Lowara (Italia) Tipo : Centrífuga Horizontal Modelo : Caudal : 2 m3/h Presión : 80 Kg/cm2 Material : Acero inoxidable 316 Potencia : KW Energía : 380 V/3f/50 Hz 2.1.3.- Kit de Presión Cantidad : Uno (1), Una en servicio Marca : xxxx (Italia) Tipo : Centrífuga vertical Modelo : xxxxx Presión : 60 Kg/cm2 Material : Acero inoxidable 316 Potencia : 45 KW Energía : 220 V/1f/50 Hz



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2.2.- PRETRATAMIENTO 2.1.2.- Filtro Multimedia (1) Cantidad : Uno (1) Marca : Vigaflow Cabezal : Erie 568 USA Cuerpo : 16x65 Cantidad de carga : 200 kilos Caudal : 2 m3/h Presión : 50 Kg/cm2 Material : Cuerpo FRP Potencia : xx KW Energía : 220 V/1f/50 Hz 2.1.3.- Ablandador de Agua (2) Cantidad : Dos (1) Marca : Vigaflow Cabezal : Erie 568 USA Cuerpo : 16x65 Cantidad de carga : 220 litros de Resina Tipo de Resina : Cationica, Sybron Chemical Capacidad por cuerpo : 7150 ppm como CaCO3 Caudal : 1,5 - 4 m3/h Presión : 50 Kg/cm2 Material : Cuerpo FRP Energía : 220 V/1f/50 Hz 2.1.4.- Filtro de Carbon Activado Cantidad : Uno (1) Marca : Vigaflow Cabezal : Erie 568 USA Cuerpo : 16x65 Cantidad de carga : 50 kilos de carbon Activado Caudal : 2 m3/h Presión : 50 Kg/cm2 Material : Cuerpo FRP Energía : 220 V/1f/50 Hz



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2.4.- SISTEMA DE DOSIFICACION DE ANTI-INCRUSTANTE Cantidad : Una (1), una servicio, una Stand-by Marca : Emec (iTALIA) Tipo : Diafragma Control : Pulso Caudal : 1,4 l/h Presión : 10 Bar Motor eléctrico : 220 Volt/3f/50 Hz Potencia : 18,7 W Protección : IP65 Estanque : 150 litros, en PP 2.5.- EQUIPO DE OSMOSIS INVERSA MARCA VIGAFLOW MODELO VF 4500 GPD 2.5.1.- Descripción General

Cantidad : 1 Marca : Vigaflow S.A. Modelo : VF 4500 GPD Estructura : Acero pintura al Horno Conexión entrada : BSP 1”

2.5.2.- Componentes Principales 2.5.2.1.- Bomba de Alta Presión

Cantidad : Una (1), Una en servicio

Marca : Lowara (Italia) Tipo : Centrífuga vertical Modelo : Caudal : 70 m3/h Presión : 17,8 Kg/cm2 Material : Acero inoxidable 316 Potencia : 45 KW Energía : 380 V/3f/50 Hz Potencia : 3 HP 2.5.2.2.- Tubos de Alta Presión

Cantidad : Tres (3)

Modelo : 4X40 Tipo : FRP Tamaño : 4” ∅ Presión : 300 psi Nº de membranas : 1/tubo



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2.5.2.3.- Membranas

Cantidad : Tres 3 Marca : Toray Modelo : TM710 Material : Thin Film Composite Diseño : Espiral Tamaño : 4”∅ 2.5.2.4.-Monitor de Conductividad

Cantidad : Uno(1) Marca : HM Digitals Rango Medicion : 0-9999 us/cm Resolución : 1 ppm Modelo : PSC-150 Instalación : Panel Instalación : no apto Intemperie

2.5.2.5.- Sistema de Filtración

Cantidad : 1 Marca : Vigaflow S.A. Modelo : 10x2,75 Conexión : bsp 1” Altura cartuchos : 10” Calidad de filtración : 5 micrones



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2.5.- SUMINISTROS GENERALES 2.6.1.- Tablero de control

Gabinete Material : Metálico

Protección : IP55 (Fabricación Nacional) Dimensiones : 2.000 x 1200 x 450 mm (aprox.)

Acometida eléctrica : Por abajo

2.7.- BASES DEL DISEÑO 2.7.1.- Parámetros de diseño 2.7.2.- Calidad del agua cruda

Antecedentes disponibles: ♦ Análisis entregados en bases técnicas, correspondientes a los pozos que alimentaran al sistema.

Otros antecedentes: Temperatura mínima del agua : 15º C Temperatura máxima Teórica : 25º C

2.7.3.- Capacidad de producción de la planta Caudal de alimentación : 2 m3/h Caudal de agua producto : 13 lpm Presión agua producto : 15 PSI

Calidad del agua a tratar La planta de tratamiento de Osmosis Inversa deberá tratar el agua potable de Antofagasta DESCRIPCION UN VALOR Calidad agua de Alimentación (*)

Conductividad

1500 us/cm

* Agua Potable de Antofagasta



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2.7.4.- memoria de cálculo de los procesos

PRETRATAMIENTO:

Sobre la base de los antecedentes disponibles, se ha definido como pretratamiento considerando la utilización de agua potable de Antofagasta, el pretratamiento se indico anteriormente y corresponde al utilizado considerando esta calidad de agua.

Consideraciones básicas en el diseño de máquinas de osmosis inversa

En cualquier proceso con membranas, el correcto pre-tratamiento influirá en forma definitiva en la vida útil de las membranas, en la frecuencia de lavado de las mismas y la confiabilidad del sistema. Por lo tanto, debe prestarse especial atención a la selección del pre-tratamiento adecuado. Se han tenido en cuenta para el diseño los siguientes parámetros: Temperatura: Temperatura Mínima: Se ha supuesto un valor de 15º C. A menor temperatura la presión de operación aumenta. Por lo que para el dimensionamiento de la bomba de alta presión se considera esta presión. Contenido de sales en suspensión: Como se menciono anteriormente, la frecuencia de lavado y la vida útil de las membranas dependerá, entre otros factores, de los sólidos en suspensión y coloides presentes en el agua cruda. El índice de ensuciamiento de las membranas está relacionado con el SDI (Silt Density Index). Cuanto menor sea este valor, menor será la posibilidad de ensuciamiento de las membranas. Se ha diseñado el sistema de membranas, sobre la base de un SDI menor a 3, pudiéndose trabajar hasta un valor de 5 en cuyo caso se reducirá la capacidad del equipo. Como las características del agua pueden variar, debe tenerse especial cuidado en mantener siempre un SDI <5 (idealmente < 3), para lo cual se considero un Filtro multimedia y la micro filtración utilizando un cartuchos de 5 micras Precipitación de sales poco solubles: En todo sistema de tratamiento de agua mediante membranas, debe tenerse especial atención en la precipitación de sales poco solubles. Al deslizarse una corriente, se concentran las sales en el rechazo o concentrado. Esta concentración varía en forma exponencial a medida que aumenta la recuperación. Por lo tanto debe evitarse la precipitación de sales en esta corriente. Entre las sales poco solubles a tener en cuenta, debe considerarse, entre otras: sílice, sales de calcio, magnesio, estroncio y bario, sulfatos, fluoruro, etc. El indicador de la posibilidad de incrustamiento por dureza está dado por el índice de Langelier que será función de la dureza, pH, temperatura, etc, para este caso se considero Un sistema de ablandamiento con la posterior adicion de anti-incrustante.



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Agentes oxidantes: Con respecto a la presencia de agentes oxidantes fuertes, las membranas de osmosis inversa, no aceptan la presencia de estos agentes como el cloro libre o el permanganato de potasio. Por lo tanto es necesario su remoción antes del proceso de osmosis inversa. Los métodos más comunes utilizados son: remoción con filtros de carbón activado.

Dosificación de antiincrutante:

La finalidad de la dosificación de antiincrustantees proteger a las membranas de la OR de eventuales incrustaciones de partículas que dañarían la membrana y acortarían su vida útil.

Se considera una dosis base igual a 30 ppm de antiincrustante y una preparación del producto al 15%. Esta dosificación se realizara en la línea de alimentación a la maquina de osmosis inversa del primer paso. El caudal de agua de alimentación es de 2 m3/h

Calculo de la dosis. Se considera la dosificación de antiincrustante al 5%. Por lo tanto la dosis de Antiincrustante será: Dosis (l/h)= Dosis Base (g/m3) x Caudal (m3/h)

Concentración (g/g) x Densidad (g/l) Dosis (l/h)= 30 (gr/m3) x 2 (m3/h) 0,05 (g/g) x 1000 (g/l)

Dosis = 1,2(l/h)

Se considera trabajar la bomba dosificadora al 60 % de su máxima capacidad, por lo cual se ocupara una bomba de 2 (l/h).



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2.6.- PARÁMETROS DE DISEÑO PARA UNA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA:

Tipos de membranas

La selección del tipo de membranas a usar depende fundamentalmente de las características operativas de cada una y como responden estas al rechazo de sales frente a la calidad de agua determinada. Para el agua de alimentación definida en las Bases Técnicas, las membranas a emplear corresponden a unidades de tipo TFC (thin film composite) con alto rechazo de sales. Es decir, deben ser del tipo “Brakish”, TM710 Toray Japon Deberían tener un área especifica en pie2 de acuerdo al modelo de membrana y un rechazo de sales de sobre un 99% como mínimo. Flujo especifico

La proyección teórica que se realiza con los programas de cada fabricante de membrana, define un diseño (o arreglo) de las unidades de osmosis inversa. Existe por consiguiente un diseño óptimo que respeta las condiciones de alimentación y producto con las exigencias operacionales de la maquina. Existe una presión de alimentación y una productividad por cada elemento que debe considerarse como límite aceptable, de modo de evitar alcanzar condiciones operativas no sustentables en el tiempo. Porcentaje de recobro: Este porcentaje esta definido con 60% Productividad. GFD (galones de producto/día/pie2 de superficie): Es evidente que un diseño con un GFD mayor debería producir mayor cantidad de agua perneada y por consiguiente permitir diseñar una máquina de osmosis más pequeña en términos de números de tubos, membranas y costo. Obviamente esto aumenta las exigencias y consecuentemente el potencial de ensuciamiento y daño irreversible de las membranas. Un GFD menor (pero sobre el mínimo operacional) definirá una máquina de osmosis mayor, en cambio con un punto de operación mas seguro, de menor impacto sobre las membranas, asegurando una menor frecuencia de recambio de ellas durante la vida útil.



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Condiciones de Operación: Osmosis inversa: Caudal de alimentación : 56,8 LPM Caudal de permeato : 48 LPM Caudal de rechazo : 16,3 LPM Tamaño del equipo: Osmosis inversa: Presión de operación osmosis Inversa : 100 m.c.a. Numero de tubos : 3 Tipo de tubo : FRP presión máxima 300psi Tipo de membrana : TM710 Tamaño : 4” Numero de membranas : 3 membranas por tubo Total de membranas : 3



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CALIDAD DE AGUA OBTENIDA

Agua de Producida

Se garantiza la calidad de agua solicitada en las bases técnicas según el cuadro que se muestra a continuación: DESCRIPCION UN VALOR Agua Desmineralizada:

Caudal Presión disponible

lpm

Kg/cm2

11 1,5

Calidad agua producto (*) Conductividad

µS/cm

<20

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