PROYECTO FIN DE MASTER - iuaca.ua.es

INSTITUTO UNIVERSITARIO DEL AGUA Y DE LAS CIENCIAS AMBIENTALES

TRABAJO FIN DE MASTER:

Estudio de utilización de antiincrustantes en membranas de OI y análisis de costes de operación en la EDAR Valle del Vinalopó.

Autor: Santiago Esteve Marhuenda

Tutor: Jose Mª López Cabanes

Alicante, Julio 2012

Santiago Esteve Marhuenda

Estudio de utilización de antiincrustantes en membranas de OI y análisis de costes de operación en la EDAR Valle del Vinalopó

A mi padre y a mi madre, por su ayuda y

apoyo incondicional durante este último año.

Sin vosotros nada de esto hubiera sido

posible.

A Mª Carmen, por estar siempre a mi lado

dando lo mejor de ella misma. No cambies

nunca.

A mi tutor del PFC, D Jose María López

Cabanes, por su paciencia, disponibilidad y

por ayudarme a solventar cualquier duda o

problema que haya surgido.

A todos mis compañeros del Máster por haber

hecho mucho más amenas las largas tardes

de clase durante este último año.



ÍNDICE

0.‐ RESUMEN ............................................................................................................................................ 2

1.‐ PARTE 1 ............................................................................................................................................... 3

1.1.‐ Introducción ................................................................................................................................. 3

1.2.‐ Procedimiento ............................................................................................................................. 6

1.2.1.‐ Descripción de las Instalaciones ......................................................................................... 6

1.2.2.‐ Metodología Experimental ............................................................................................... 17

1.3.‐ Resultados y Discusión ............................................................................................................... 19

1.3.1.‐ Primera Experimentación ................................................................................................. 19

1.3.2.‐ Segunda Experimentación ................................................................................................ 32

1.4.‐ Conclusiones .............................................................................................................................. 45

2.‐ PARTE 2 ............................................................................................................................................. 46

2.1.‐ Introducción ............................................................................................................................... 46

2.2.‐ Procedimiento ........................................................................................................................... 48

2.2.1.‐ Descripción de las Instalaciones ....................................................................................... 48

2.2.2.‐ Metodología Experimental ............................................................................................... 61

2.3.‐ Resultados y Discusión ............................................................................................................... 62

2.4.‐ Conclusiones .............................................................................................................................. 67

3.‐ CONCLUSIONES FINALES DEL PROYECTO ......................................................................................... 67

4.‐ BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 70

ANEXOS .................................................................................................................................................. 71

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0. RESUMEN

Para la realización de este Proyecto Fin de Máster (PFM) se ha realizado un convenio de prácticas a través del Gabinete de Empleo de la Universidad de Alicante (GIPE) con la empresa AQUALOGY MEDIO AMBIENTE (antes AQUAGEST MEDIO AMBIENTE). Estas prácticas han tenido una duración de dos meses y medio, desde Mayo de 2012 hasta mediados de Julio de 2012, y a través de las mismas he podido llevar a cabo dos investigaciones diferentes en dos de las plantas sobre las que actualmente esta empresa tiene contrato de explotación: Planta Piloto de Tratamientos Terciarios de Aguas Residuales ubicada actualmente en el recinto de la EDAR Novelda-Monforte, y EDAR Vinolopó ubicada en el Elda.

En cada una de estas investigaciones se han llevado procedimientos completamente diferentes, por ello se ha decidido dividir este PFM en dos partes. La primera de ellas es la llevada a cabo en la Planta Piloto de Tratamientos Terciarios y la segunda parte es la llevada a cabo en la EDAR Valle del Vinalopó. Se procede a continuación a describir cada una de ellas.

Parte 1

El objetivo de esta parte del PFM es realizar, de forma breve, una descripción de la Planta Piloto transportable de tratamientos terciarios de aguas residuales propiedad de la Excma. Diputación de Alicante, así como un estudio sobre su funcionamiento y sobre la reducción de los diferentes contaminantes presentes en el agua. En este caso en concreto se trata de analizar la reducción del fósforo.

Los compuestos de fósforo que se encuentran en las aguas residuales o se vierten directamente a las aguas superficiales provienen de:

Fertilizantes eliminados del suelo por el agua o el viento Excreciones humanas y animales Detergentes y productos de limpieza

Es por ello que en el caso concreto de los dos meses de experimentación llevados a cabo se ha analizado un nuevo producto antiincrustante SOKALAN 3000 (base de policarboxilatos de Basf) con capacidad "en teoría" de limitar las precipitaciones de fosfatos. Con el fin de poder analizar la bonanza de dicho producto se ha dosificado durante la experimentación ácido fosfórico en el agua de aporte para forzar la concentración de P.

Con el resultado obtenido de esta experimentación es posible comprobar si aguas residuales con elevadas cantidades de fósforo en su composición pueden ser reutilizadas según los diferentes usos incluidos en el R.D. 1620/2007.

En este primer apartado del PFM se ha demostrado que las membranas de OI sufren una pérdida importante de flujo cuando trabajan con aguas que contienen grandes cantidades de fósforo y además se ha demostrado que el nuevo producto antiincrustante SOKALAN 3000 a base de policarboxilatos aportado por Basf no

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presenta mejores resultados que los antiincrustantes que se vienen utilizando habitualmente cuando se trabaja con las condiciones anteriormente mencionadas. A pesar de ello, se consigue eliminar el fósforo hasta cantidades admisibles que permite la legislación vigente con el fin de reutilizar el agua producto.

Parte 2

En esta segunda investigación del PFM se ha realizado un análisis económico del proceso total de depuración (€/m3) de la EDAR Valle del Vinalopó con el fin de investigar que tanto por ciento supone cada uno de los costes (fijos y variables) sobre el m3 de agua tratada y cuando y en qué partes se puede realizar un ahorro económico mayor durante la explotación de la EDAR.

Con los datos obtenidos es posible comparar el coste por m3 tratado en la EDAR Valle del Vinalopó con el coste medio de m3 tratado en la Comunidad Valenciana gracias a los datos reflejados en la memoria anual 2011 de la Entidad de Saneamiento de Aguas Residuales (EPSAR).

Además, también se procede a comparar el consumo energético (kwh/m3) de la EDAR Valle del Vinalopó con el consumo medio de la Comunidad Valenciana con el fin de averiguar qué aspectos energéticos se pueden mejorar con el fin de optimizar resultados de explotación.

Como resultado más significativo se puede destacar que el coste por m3 tratado en la EDAR Valle del Vinalopó es inferior al coste medio por m3 tratado en la Comunidad Valenciana, sin embargo el consumo energético por m3 tratado es superior al consumo energético medio en la Comunidad Valenciana.

1. PARTE 1 1.1. INTRODUCCIÓN

La Comunidad Valenciana es deficitaria en recursos hídricos. A los condicionamientos climáticos imperantes en la mayoría de las tierras alicantinas, que se traducen en precipitaciones escasas y muy irregulares, con durísimas sequías y esporádicos diluvios, se superpone una potente demanda humana de recursos hídricos, con sus secuelas de competencia de usos, sobreexplotación de acuíferos y problemas de contaminación derivados.

La agricultura es la gran consumidora de agua, correspondiendo el gasto anual para riego de un año medio, al gasto derivado de la población y la industria durante 4-5 años.

En la actualidad, se considera como una necesidad imperiosa el utilizar en la agricultura, industria,.., aguas que ya han sido utilizadas en otros usos, lo cual da al

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producto final unas características peculiares, que nos obliga a tener en cuenta una serie de factores, antes de "reutilizarlas".

Sea cual sea el origen del agua, lo que tiene que estar muy claro es que tiene que cumplir la calidad que se exige a un agua de riego natural, y que solo en ciertos casos, o para ciertas producciones, podemos ampliar los márgenes establecidos, siempre y cuando estos márgenes no afecten al suelo.

El valor de las aguas depuradas para cultivos agrícolas está reconocido como fundamental en los países desarrollados, pero los problemas que su uso origina son diversos.

En España no ha existido normativa de reutilización de aguas depuradas hasta fechas muy recientes. Con anterioridad, muchas recomendaciones acerca de la calidad de las aguas residuales se han establecido a la hora de contemplar la posibilidad de reutilización agrícola, sin embargo muchas de ellas son muy restrictivas para poder utilizarlas, sobre todo en los países desarrollados. Los patrones de funcionamiento deben establecerse sobre las bases de un uso específico, en un lugar determinado, siendo necesario efectuar los ensayos oportunos "in sítu". La FAO, entidad dependiente de Naciones Unidas, ha publicado las directrices de reutilización de aguas residuales, en las cuales salinidad, toxicidad de elementos traza, contenido de metales pesados, detergentes, etc.. son contempladas con criterios realistas. La WHO, Organización Mundial de la Salud, ha publicado las directrices de utilización de aguas bajo el aspecto de riesgos para la salud pública. Combinando ambos criterios, se han establecido las limitaciones que con respecto a la calidad, debe efectuarse el uso de un determinado efluente.

Para el estudio de la adecuación de la calidad de las aguas a los usos actuales y futuros previsibles, nos remitimos al Real Decreto 1620/2007, de 7 de Diciembre, por el que se establecen las condiciones básicas para la reutilización directa de las aguas residuales depuradas.

La mayoría de los tratamientos secundarios no pueden eliminar cierto tipo de elementos, etc.., que pueden afectar significativamente a los cultivos, o a los suelos. Se requiere pues la implantación de tratamientos terciarios en las estaciones depuradoras, con el fin de adecuar la calidad del efluente con los requisitos necesarios para su correcta reutilización.

Para el caso en concreto de la EDAR Novelda – Monforte Cid, ubicación en la que se encuentra la Planta Piloto y donde se ha ejecutado la experimentación se va a hacer especial hincapié en el uso agrícola, ya que es el uso predominante en la zona y el que genera un mayor consumo de agua. La principal producción del área de Monforte del Cid es la uva de mesa con 1543 hectáreas en regadío, seguido por las hortalizas, con 106 hectáreas, y el olivo, con 62 hectáreas. En la actualidad, el efluente de la EDAR de Monforte-Novelda, no es reutilizado aunque existe una solicitud por parte de la Comunidad de Regantes de Monforte del Cid para su reutilización. Para el riego, emplean agua residual proveniente de las EDAR de

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Rincón de León y de Elda mezclada con agua de los pozos del Alto Vinalopó en una proporción aproximada de 40%-60% respectivamente. El consumo anual de agua oscila entre los 8 y 9 Hm3. En 2007 la Comunidad de Regantes de Monforte del Cid finalizó la modernización del riego dando paso a un sistema de riego presurizado por goteo, se mantiene un pequeño sector que mantiene el riego por gravedad.

El principal objetivo de la Planta Piloto utilizada es el estudio de los resultados obtenidos durante su explotación, para extraer conclusiones sobre las distintas tecnologías ensayadas, en función de las calidades de agua afluente y efluente para los distintos procesos de los que consta la instalación, así como determinar la aplicabilidad de los diferentes tratamientos en cada caso para mejorar la calidad de las aguas tratadas en las depuradoras en las que se realizan los ensayos en vista a su reutilización. Para ello, la planta se ha ido instalando en distintas EDAR de la provincia de Alicante, que bien tengan problemas de agua tratada, o bien que sus aguas sean reutilizadas para diversos usos. De este modo se obtienen conclusiones acerca, tanto de las calidades de las aguas obtenidas, así como de la tecnología con que se han conseguido, todo ello con el fin último de establecer los tratamientos terciarios idóneos en las EDAR estudiadas y evaluar su viabilidad y costes.

Así, a lo largo de estos 14 años de funcionamiento, la planta ha sido instalada en diferentes EDAR de la Comunidad Valenciana como por ejemplo: Benidorm, Rincón de León y Monte Orgegia, ambas en Alicante ciudad, Denia, Elche, Torrevieja, Alcoy, Canals-L’Alcudia de Crespins, Guardamar y Santa Pola, entre otras, durante periodos entre 6 meses y 1 año.Como ya se ha comentado anteriormente la Planta Piloto se encuentra instalada en la EDAR Novelda-Monforte del Cid desde Noviembre de 2010, desplazándose desde su anterior ubicación en la EDAR de Santa Pola. Esta depuradora da servicio a los municipios de Novelda y Monforte del Cid, con un caudal de diseño de 9.000 m3/día y caudal tratado de 3.357 m3/día, una población servida de 23.515 he y unos rendimientos de SS: 98%, DBO5: 98% y DQO 93%. A continuación se muestra el diagrama de proceso.

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Figura 1.1: Esquema de funcionamiento de la EDAR Novelda-Monforte del Cid. Fuente: EPSAR

1.2. PROCEDIMIENTO

1.2.1 Descripción de las instalaciones

CAPTACIÓN DE AGUA BRUTA

La captación de agua de alimentación para llevar a cabo a la Planta Piloto se realiza mediante una bomba sumergible del depósito de acumulación a la salida del tratamiento secundario de la EDAR de Novelda-Monforte. Esta bomba sumergible está gobernada por una boya que la detiene en caso de nivel bajo de dicho depósito para evitar que la bomba pueda llegar a trabajar en vacío o aspirar pequeños depósitos del fondo debido a nivel bajo y que pudiera afectar al rendimiento de la instalación debido a un excesivo ensuciamiento de filtros, membranas, etc.

Aproximadamente, el caudal extraído por la bomba de captación se mantiene en torno a 3,8-4,0 m3/h.

TRATAMIENTO FÍSICO – QUÍMICO

El objetivo principal de esta etapa es la eliminación de sólidos en suspensión, así como materia orgánica y otros elementos presentes en el agua bruta (p.e. fósforo). Consta de las siguientes instalaciones:

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Cámara de Coagulación: En esta primera cámara, dimensionada para un tiempo de retención de 2 minutos, se realiza la mezcla rápida del agua bruta con los reactivos de coagulación. Actualmente, dentro de la planificación de experiencias de PROAGUAS no se está dosificando cloruro férrico, de modo que en esta cámara solo se dosifica ácido sulfúrico para mantener el pH en torno a 6,80 y evitar la posterior precipitación de carbonatos y/o fosfatos que incrusten las membranas de ósmosis inversa.

Cámara de Floculación: En esta segunda cámara se produce la adición de polielectrolito y el mezclado lento para evitar romper los flóculos. El tiempo de retención es de 15 minutos. En la actualidad, por problemas originados en experiencias anteriores, no se dosifica polielectrolito por lo que esta cámara se encuentra by-paseada.

Decantador Lamelar: En este punto se eliminan los sólidos en suspensión por el tratamiento físico-químico, siendo extraídos del sistema bien mediante una bomba de purgado de caudal variable o bien mediante accionamiento manual de válvulas. Se trata de un decantador rectangular prefabricado de poliéster y reforzado con fibra de vidrio, con una superficie de decantación de 0,8m2 y una velocidad de sedimentación de 7m3/ h ·m2. Cuenta con unas lamelas de PVC, con un ángulo de inclinación de 60º y una longitud de 1m.

Finalmente el agua es almacenada en un depósito de polietileno de 1m3 de capacidad desde donde será bombeada al módulo de filtración mediante la bomba B3 que alimentará a los filtros de sílex y sílex-antracita y cuyo funcionamiento está controlado por el nivel de dicho depósito ( >80% ARRANQUE - <20% PARO).

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Figura 1.2: Esquema del funcionamiento del tratamiento F-Q de la Planta Piloto

MODULO DE FILTRACIÓN

El siguiente módulo de acuerdo con el proceso de tratamiento del agua es el de filtración. A este módulo aproximadamente se bombean 3,0-3,1 m3/h desde el depósito de almacenamiento del tratamiento físico-químico. En el siguiente esquema se encuentra detallado este módulo

Figura 1.3: Esquema del funcionamiento del módulo de filtración de la Planta Piloto

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Los elementos que componen este módulo son:

Filtro de Sílex

Como primera etapa de filtración se dispone de un filtro de sílex cilíndrico vertical, cerrado, a presión, siendo dicha presión proporcionada por la bomba B3 ubicada en el módulo de pretratamiento físico-químico. La filtración en el filtro de Sílex y en el de Sílex-Antracita es descendente

Está fabricado en acero al carbono y cuenta con un sistema que permite el lavado del medio filtrante con aire-agua. Los lavados se producen de forma automática cuando la diferencia de presión entre la entrada y la salida es superior a un valor de consigna, en este caso, de 1 bar.

Se trata de un filtro monocapa cuyo medio filtrante es arena silícea. La granulometría del filtro de sílex es 0,5 mm (arena silícea).

Los parámetros de funcionamiento son los siguientes:

Tabla 1.1. Parámetros de funcionamiento del filtro de Sílex

Superficie filtrante: 0,72 m2 Altura del lecho filtrante: 400 mm Velocidad de Filtrado: 4,17 m3/h·m2

Caudal soplante: 20,8 m3/h Tiempo BW: 20,0 min

Figura 1.4: Filtro de Sílex. Fuente: Elaboración Propia

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Filtro de Sílex – Antracita

Como segunda etapa de filtración se cuenta con un filtro de sílex-antracita. Al igual que el filtro de sílex, es un filtro cilíndrico vertical, cerrado, a presión, construido en acero al carbono.

La granulometría del filtro de sílex-antracita es 0,5 mm (arena silícea), y 0,8 mm (antracita).

De igual modo, los ciclos de lavado son automáticos según la diferencia de presiones entre entrada y salida, y se llevarán a cabo cuando esta presión diferencial sea mayor a 1 bar.

Los parámetros de funcionamiento son los siguientes:

Tabla 1.2. Parámetros de funcionamiento del filtro de Sílex - Antracita

Superficie filtrante: 0,32 m2 Altura del lecho filtrante: 1310 mm Velocidad de Filtrado: 9,38 m3/h·m2

Tiempo BW: 20,0 min

Es necesario recordar que la antracita posee ciertas capacidades de absorción que, sin llegar a ser tan importantes como en el caso del carbón activo, nos permiten la eliminación de ciertos componentes del agua.

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Figura 1.5: Filtro de Sílex - Antracita. Fuente: Elaboración Propia

Desinfección

El agua de aporte puede permitir la proliferación de gérmenes biológicos, los cuales pueden reproducirse en algunos puntos de la instalación, como los filtros de sílex, los de cartuchos, e incluso las propias membranas de ósmosis inversa. Esta forma de contaminación puede colmatar las membranas, considerándose necesaria la desinfección del agua, antes de su llegada a las membranas de Osmosis Inversa. Se han seleccionado dos tipos de desinfección para ensayar en la Planta Piloto:

• Desinfección con hipoclorito sódico (puede dosificarse en la cámara de coagulación, en la de floculación, o bien en el depósito de regulación, de 1 m3 de capacidad, posterior al tratamiento fisicoquímico)

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• Desinfección por Ultravioletas, ubicado antes de los equipos de microfiltración. Consta de dos lámparas UV colocadas en serie:

- Lámpara UV WEDECO de 90W - Lámpara UV WEDECO de 100W

Microfiltración de seguridad

Antes de ser enviada a la etapa de membranas, el agua tratada se somete a una microfiltración de seguridad que retenga cualquier pérdida de material filtrante de la etapa anterior (filtros de sílex y sílex-antracita) o cualquier partícula que pueda haber escapado a los tratamientos anteriores y que pueda producir un daño en las membranas.

La Planta Piloto, en este sentido, cuenta con los siguientes equipos en serie:

• Filtro de malla autolimpiable de paso 25 micras. La malla es de acero inoxidable AISI-316.

• Filtro de cartuchos. El material de los cartuchos es polipropileno bobinado sobre un alma de propileno de 40” de longitud, Øext 60 mm y Øint 28 mm, y con un grado de filtración de 5 µm. Se dispone de 3 cartuchos de las anteriores características instalados en el interior de un bastidor de acero. diferencia de los elementos anteriores de filtración sobre lecho, los filtros de cartuchos no son sometidos a ciclos de limpieza, si no que cuando se detecta ensuciamiento estos se sustituyen y se desechan. Esta sustitución se lleva a cabo manualmente cuando la presión diferencial entrada-salida es superior a 1 bar.

Figura 1.4: Colocación de los filtros de cartuchos en el bastidor durante su cambio.

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ULTRAFILTRACIÓN

Hasta este punto de la instalación (tratamiento físico-químico+filtración) se han definido pre-tratamientos clásicos para membranas de OI. Tras los mismos se procedió a colocar una ultrafiltración previa a la OI como sistema más riguroso como pretratamiento. Sin embargo, para la experimentación llevada a cabo durante los meses de mayo y junio se ha desestimado la utilización ultrafiltración.

Aún así se procede a describir los tres módulos existentes que en otras experimentaciones anteriores se han utilizado:

MÓDULO DE ULTRAFILTRACIÓN FILTERPAR SERIE FF2C.1, el cual se trata de un equipo compacto e independiente modificado para la instalación de un módulo de membranas de arrollamiento en espiral sumergida TRISEP SpiraSep 900, de Polietersulfona, 16,6 m2 de superficie de membrana y tamaño de poro de 0,05 µm.

MÓDULO DE ULTRAFILTRACIÓN CAPILAR MEMPURE, membrana MEMPURE UF16-12, compuesta de Polisulfona, configuración capilar (DI/DE=1,2/1,53), filtración dentro-fuera death-end, área de membrana de 50 m2 y un rango de producción 3,5/7,5 m3/h.

MÓDULO DE ULTRAFILTRACIÓN CAPILAR NORIT AQUAFLEXTM, en el que se encuentra instalada una membrana de 8” de diámetro y 60” de longitud, de NORIT..

OSMOSIS INVERSA

La Planta Piloto cuenta con un bastidor de OI que cuenta con 3 membranas TORAY, mod.TML20-370 antifouling fabricadas de poliamida aromática, cuyas características son las siguientes:

Tabla 1.3: Características de la membrana de OI TORAY TML20-370

Los parámetros de funcionamiento se reflejan en la siguiente tabla:

Modelo Diámetro (pulg.)

Longitud (pulg)

Área (m2)

Rechazo de sales (%)

Caudal de producto (m3/d)

TML20-370 8” 40” 34 99,7 36

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Tabla 1.4: Parámetros de trabajo de OI

Caudal de aporte 2,4 m3/h Caudal producto 1,8 m3/h Caudal rechazo 0,6 m3/h Conversión ≈ 73% Presión aporte 10 Presión rechazo 9,6 FE 17,6 lmh Temperatura 29 ºC Dosificaciones Bisulfito Sódico 4 ppm

Antiincrustante 10 - 22 ppm (función AI utilizado)

Como se comprueba en la figura 1.5, la conversión se está manteniendo en torno a 73%, valor que se encuentra dentro de los valores de conversión recomendados para aguas salobres (60-80%). Trabajar con conversiones mayores produciría un ensuciamiento orgánico de las membranas más acelerado, existiendo además el limitante de la posible precipitación de sales minerales insolubles como CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaCO3. Al ser el % de rechazo de las membranas fijo, al aumentar la conversión estamos concentrando más la salmuera pudiendo llegar a sobrepasar el coeficiente de solubilidad, precipitando la sal sobre la superficie de la membrana produciendo una disminución de las propiedades de las membranas, principalmente disminución de caudal de permeado y de rechazo de sales, que incluso puede llegar a ser irreversible.

Figura 1.5: Evolución de la conversión en la OI

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

1‐5‐12 3‐5‐12 5‐5‐12 7‐5‐12 9‐5‐12 11‐5‐12 13‐5‐12 15‐5‐12 17‐5‐12 19‐5‐12

% Con

versión

Días

% Conversión

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Para evitar este fenómeno se llevan a cabo varías acciones como son la adición de ácido sulfúrico para mantener el pH por debajo de 7 aumentando la solubilidad de estas sales, y por otro lado, mediante la dosificación de 10 ppm de antiincrustante que nos permite mantener las sales en la salmuera en estado de supersaturación.

En cuanto al flujo específico, se mantiene dentro de los rangos recomendados por TORAY para aguas residuales pretratadas mediante MF/UF (13-19 lmh) ya que altos flujos específicos, manteniendo la superficie de membrana constante, significa una mayor producción pero también un mayor y más rápido ensuciamiento de las membranas.

En cuanto a la productividad de la OI, a partir de la gráfica siguiente vemos como evoluciona el caudal producido a lo largo del día, pudiendo comprobar el efecto de la temperatura del agua en la producción. Se observa como durante la noche y primeras horas de la mañana, cuando la temperatura del agua es menor el caudal disminuye, aumentando conforme avanza el día y la temperatura del agua aumenta. Esto ocurre principalmente por la disminución de la viscosidad del agua con la temperatura lo que propicia su difusión a través de la membrana.

Figura 1.6: Evolución del caudal producto de la OI durante la experimentación

No se dispone de un sistema que permita realizar un “flushing” que desplace el agua de su interior sustituyéndola por agua osmotizada o alguna solución conservante por lo que el tiempo que está parada contiene agua filtrada lo que propicia un mayor ensuciamiento de la membrana que si estuviera funcionando ininterrumpidamente. Este “flushing” solo se realiza el viernes con la parada de la planta dejando el fin de semana la membrana en una solución de agua osmotizada y biocida.

EVOLUCIÓN DEL CAUDAL PRODUCTO OI

0

0,5

1

1,5

2

2,5

16:0

4:22

16:5

4:21

17:4

3:22

18:3

3:21

19:2

2:22

20:1

2:21

21:0

1:22

21:5

1:21

22:4

0:22

23:3

0:21

0:19

:22

1:09

:21

1:58

:22

2:48

:21

3:37

:22

4:27

:21

5:16

:22

6:06

:21

6:55

:22

7:45

:21

8:24

:22

9:08

:23

9:58

:21

10:4

7:23

11:3

7:21

12:2

6:23

13:1

4:25

14:0

3:23

14:4

6:28

15:1

8:31

15:5

0:34

16:2

3:24

TIEMPO

CA

UD

AL

PR

OD

UC

TO (m

3/h)

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En cuanto a las limpiezas químicas de las membranas estas se realizan a partir del seguimiento del la pérdida de flujo específico normalizado a través de las membranas. Las limpiezas se realizan cuando esta pérdida de flujo normalizado supera el 15-20%, llevándose a cabo una limpieza alcalina recirculando una solución de limpieza básica con pH en torno a 12 para eliminar el biofouling, o una limpieza de carácter ácido recirculando en este caso una solución de limpieza ácida con pH alrededor de 3 para la eliminación del ensuciamiento inorgánico. Se tendrá siempre que se realice una limpieza química de las membranas el rango de pH admisible por las membranas, que oscila entre pH 2-13, para asegurar su integridad.

Figura 1.6: Evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI durante meses anteriores a la experimentación

En la gráfica anterior se puede observar el protocolo de limpieza explicado brevemente en el párrafo anterior. Cuando la pérdida de flujo supera el 15-20% se lleva a cabo la limpieza química de las membranas observándose la caída de la pérdida de flujo a valores próximos a 0, la membrana ha recuperado sus características. A partir de este punto, con el funcionamiento de la membrana se produce un progresivo ensuciamiento de la misma reflejado en los repuntes de la gráfica. Se puede ver una serie de picos que no alcanzan el 15% y que producen una pequeña recuperación de la membrana. Estos picos representan las paradas de fin de semana en las que se deja la membrana inmersa en la solución conservante de agua osmotizada y biocida a la que se hizo referencia anteriormente y que también produce una recuperación de la membrana aunque menos acusada.

EVOLUCIÓN DE LA PÉRDIDA DE FLUJO NORMALIZADO %

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

301 315 326 344 356 365 376 386 397 406 417 455 474 483 494 503

DIAS DE OPERACIÓN

PE

RD

IDA

DE

FLU

JO N

OR

MA

LIZA

DO

%

Perdida de flujo

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1.2.2. Metodología experimental

Para la realización de esta parte experimental se han realizado dos experimentos diferentes. El primero de ellos se llevó a cabo desde el día 03/05/12 hasta el día 21/06/12. Consistió en dosificar 5 ppm de ácido fosfórico (H3PO4) al agua de entrada a la Planta Piloto para incrementar la dosis de P (aproximadamente 1,6 ppm) durante toda la jornada mientras la planta estuviera funcionando. Hay que destacar que además del fósforo aportado por el ácido fosfórico el agua de entrada a la Planta Piloto posee una cierta concentración (1,25 ppm aprox. de media) de P proveniente del tratamiento secundario de la EDAR Monforte – Novelda. Esta dosificación de H3PO4 se llevo a cabo desde el día 03/05/12 hasta el día 18/05/12. Seguidamente se procedió a eliminar dicha dosificación y a dejar la Planta Piloto funcionando únicamente con el fósforo de aporte de la EDAR Monforte – Novelda. Esta fase tuvo lugar desde el día 04/06/12 hasta el el día 21/06/12. Desde el día 03/05/12 hasta el día 21/06/12 se dosificó 22 ppm (indicaciones del fabricante) de antiincrustante SOKALAN 3000 (marca BASF) para comprobar si dicho reactivo controla las incrustaciones de fosfatos sin necesidad de bajar el pH, y de añadir Cl3Fe en el caso de altas concentraciones de fósforo (03/05/12 – 18/05/12) y de bajas concentraciones (04/06/12 - 21/06/12). Se midieron una vez al día los parámetros de la ósmosis inversa que dictaminan la pérdida de flujo con el fin de comprobar la pérdida de flujo a lo largo de las dos semanas de experimentación en cada una de las fases. Los días que se realizó una limpieza química estos parámetros se midieron dos veces, una vez antes de la limpieza y otra después con el fin de comprobar la recuperación de flujo.

Figura 1.7: Dosificación de ácido fosfórico durante la experimentación.

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Tanto la dosificación de H3PO4 como de SOKALAN 3000 se realizaron empleando sendas bombas dosificadoras que se encuentran acopladas al sistema de la Planta Piloto y que se pueden graduar manualmente en función de la dosificación necesaria. La primera de ellas (H3PO4) realiza la dosificación tras la decantación primaria y la segunda de ellas (SOKALAN 3000) realiza la dosificación tras la filtración de los filtros de cartuchos.

Figura 1.8: Bombas dosificadoras de antiincrustante SOKALAN 3000.

La segunda experimentación llevada a cabo ha consistido en comparar los resultados obtenidos con la utilización de SOKALAN 3000 con los resultados obtenidos con el antiincrustante que se venía utilizando hasta el momento (Chemipol WT 711). Para ello se ha dosificado durante seis horas consecutivas 16 ppm de H3PO4 (5 ppm de P) y 22 ppm de antiincrustante SOKALAN 3000. Se han

18



medido los diferentes parámetros de la Ósmosis Inversa que dictaminan la pérdida de flujo en la membrana y seguidamente se realizó una ciclo de limpieza ácida con el fin de recuperar el flujo hasta un punto similar al que se inició la experimentación. Al día siguiente se realizó el mismo proceso, pero esta vez empleando 10 ppm (indicaciones del fabricante) de Chemopol WT 711 y sin utilizar ácido sulfúrico tal cual se había hecho previamente con el antiincrustante SOKALAN 3000. De esta manera se ha podido comparar el proceso de pérdida de flujo con ambos antiincrustantes y sometidos a las mismas condiciones de contaminación. Esta segunda experimentación se llevo a cabo entre los días 26/06/12 y 28/06/12.

Durante ambas experimentaciones se prescindió de la utilización de la fase de ultrafiltración previa a la ósmosis inversa puesto que la membrana de ultrafiltración resultó dañada durante la investigación previa y no se ha sustituido hasta el momento. Se tiene previsión de realizar la sustitución para la próxima experimentación.

Para el cálculo de la pérdida de flujo en las membranas de ósmosis inversa se ha utilizado las tablas de flujo normalizado proporcionadas por TORAY.

1.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN

1.3.1 Primera experimentación

A continuación se adjuntan las tablas con los datos medidos durante todo el periodo de la primera experimentación. Con estos datos se accede a las tablas de flujo normalizado proporcionadas por Toray obteniendo de esta manera las tablas resumen que se muestran posteriormente y que son los resultados que se van a analizar.

19


Tabla 1.5. Datos de entrada tomados in situ

Fl3 FI6 FI4 FI5

Día Hora VF (Hz) Bomba Alta I (A)

Caudal Entrada (m3/h)

Caudal E(según rotám.) (m3/h)

Caudal Recirc. (m3/h)

Total (a OI) (m3/h)

Medidor PT5 (bar)

P Ent Manóm.

(bar)

Conduct (uS/cm) -20ºC-

Caudal Permeado

(m3/h)

Caudal Permeado Rotámetro

(m3/h)


Caudal Rechazo (m3/h)

Caudal Rechazo

Rotámetro (m3/h)

Medidor PT6 (bar)

Presión Rechazo

Manómetro (bar)


Tª (ºC) pH (u. pH)Dosis

Bisulfito (ppm)

Dosis Antiincr. (ppm)

3‐5‐12 14:15 42 11,5 1,77 5 6,77 10 1990 1,37 1,3 90 0,47 9,1 7600 23 6,94 4 22

4‐5‐12 10:55 42 11,5 1,65 5 6,65 10 2070 1,07 1,2 92,8 0,45 9,3 7380 22,5 6,94 4 22

5‐5‐12

6‐5‐12

7‐5‐12 11:00 42 11,5 1,55 5 6,55 9,7 2090 1,19 1,15 80,3 0,4 9,5 7790 23 6,94 4 22

8‐5‐12 11:00 42 11,5 1,5 5 6,5 9,9 2120 1,22 1,1 72,9 0,4 9,8 7450 24 6,94 4 22

9‐5‐12 11:30 42 11,5 1,45 5 6,45 10 2220 1,2 1,05 92,2 0,4 9,9 7330 24,2 6,94 4 22

10‐5‐12 9:00 42 11,5 1,425 5 6,425 10 2080 1,1 1 83 0,425 9,9 7120 23 6,94 4 22

11‐5‐12 9:00 42 11,5 1,44 5 6,44 10 2170 1,18 1 87,2 0,44 9,9 7270 23 6,94 4 22

11‐5‐12 14:00 42 11,5 1,55 5 6,55 9,9 2170 1,1 1,1 121 0,45 9,2 7250 27 6,94 4 22

12‐5‐12

13‐5‐12

14‐5‐12 16:00 42 11,5 1,62 5 6,62 9,9 2040 1,25 1,2 81,5 0,47 0,42 9,2 7040 27 7,47 4 22

15‐5‐12 11:00 42 11,5 1,47 5 6,47 10,1 2012 1,08 1,05 78,2 0,42 9,9 7730 26 7,38 4 22

16‐5‐12 9:00 42 11,5 1,2 5 6,2 10,5 2090 1 0,8 79,8 0,4 10 6680 24 7,4 4 22

16‐5‐12 17:00 42 11,5 1,1 5 6,1 11,5 2140 0,92 0,8 121 0,3 10,9 6870 25 7,81 4 22

17‐5‐12 10:30 42 11,5 1,45 5 6,45 11,6 2020 1,15 1 74,9 0,45 11,1 6470 24 7,54 4 22

16:00 42 11,5 1,95 5 6,95 10,5 2280 1,26 1,5 87,4 0,45 10 8120 26 7,49 4 22

18‐5‐12 9:00 42 11,5 1,8 5 6,8 10,8 2300 1,12 1,3 89,6 0,5 10,2 7690 23 7,21 4 22

Aporte membranas Producto RechazoP Entrada P Rechazo

Estudio de utilización de antiincrustantes en membranas de OI y análisis de costes de operación en la EDAR Vinalopó

20


Tabla 1.6. Tabla de Datos de Entrada de Toray

Input Input Input Input Input 1st stage Boost 2nd stage Input 1st stage 2nd stage Input Input Input Input InputDate Time Temp. pH Feed Pressure Interstage Interstage Pressure Brine Permeate Brine Permeate Permeate Permeate Feed Brine Perm. 1 Perm. 2 Permeate

Pressure Drop Pressure Pressure Drop Pressure Pressure Flow Flow Flow Flow Cond. Cond. Cond. Cond. Cond.(°C) (bar) (bar) (bar) (bar) (bar) (bar) (bar) (m3/hr) (m3/hr) (m3/hr) (m3/hr) (mmhos) (mmhos) (mmhos) (mmhos) (mmhos)

03/05/2012 14:45 23,00 6,94 10,00 0,90 9,10 ‐ 0,42 0,47 1,30 1,30 1990,00 7600,00 90,00 90,0004/05/2012 11:00 22,50 6,94 10,00 0,70 9,30 ‐ 0,42 0,45 1,20 1,20 2070,00 7380,00 92,80 92,8005/05/2012 ‐ ‐ ‐ ‐06/05/2012 ‐ ‐ ‐ ‐07/05/2012 10:00 23,00 6,94 9,70 0,20 9,50 ‐ 0,42 0,40 1,15 1,15 2090,00 7790,00 80,30 80,3008/05/2012 11:00 24,00 6,94 9,90 0,10 9,80 ‐ 0,42 0,40 1,10 1,10 2120,00 7450,00 72,90 72,9009/05/2012 10:00 24,20 6,94 10,00 0,10 9,90 ‐ 0,42 0,40 1,05 1,05 2220,00 7330,00 92,20 92,2010/05/2012 10:00 23,00 6,94 10,00 0,10 9,90 ‐ 0,42 0,43 1,00 1,00 2080,00 7120,00 83,00 83,0011/05/2012 10:00 23,00 6,94 10,00 0,10 9,90 ‐ 0,42 0,44 1,00 1,00 2170,00 7270,00 87,20 87,2011/05/2012 13:30 27,00 6,94 9,90 0,70 9,20 ‐ 0,42 0,45 1,10 1,10 2170,00 7250,00 121,00 121,0012/05/2012 ‐ ‐ ‐ ‐13/05/2012 ‐ ‐ ‐ ‐14/05/2012 10:00 27,00 7,47 9,90 0,70 9,20 ‐ 0,42 0,42 1,20 1,20 2040,00 7040,00 81,50 81,5015/05/2012 12:00 26,00 7,38 10,10 0,20 9,90 ‐ 0,42 0,42 1,05 1,05 2012,00 7730,00 78,20 78,2016/05/2012 10:00 24,00 7,40 10,50 0,50 10,00 ‐ 0,42 0,40 0,80 0,80 2090,00 6680,00 79,80 79,8016/05/2012 14:30 25,00 7,81 11,50 0,60 10,90 ‐ 0,42 0,30 0,80 0,80 2140,00 6870,00 121,00 121,0017/05/2012 10:00 24,00 7,54 11,60 0,50 11,10 ‐ 0,42 0,45 1,00 1,00 2020,00 6470,00 74,90 74,9017/05/2012 13:15 26,00 7,49 10,50 0,50 10,00 ‐ 0,42 0,45 1,50 1,50 2280,00 8120,00 87,40 87,4018/05/2012 10:00 23,00 7,21 10,80 0,60 10,20 ‐ 0,42 0,50 1,30 1,30 2300,00 7690,00 89,60 89,60

RO TRAIN No. 1


21


Tabla 1.7. Tabla de Pérdida de Flujo Normalizado de Toray para membranas de OIInput Input Input Input Boost Input Input Input 1st stage 2nd stage Input Input Input Input Input Input Calculated Calculated Calculated Calculatedp p p p p p p g g p p p p p pDate Temp. Feed Interstage Interstage Brine Permeate Brine Permeate Permeate Permeate Feed Brine Perm. 1 Perm. 2 Permeate Days of Feed Fbar Fbar

Pressure Pressure Pressure Pressure Pressure Flow Flow Flow Flow Cond. Cond. Cond. Cond. Cond. Operation Flow Overall 1st Stage(°C) (bar) (bar) (bar) (bar) (bar) (m3/hr) (m3/hr) (m3/hr) (m3/hr) (mmhos) (mmhos) (mmhos) (mmhos) (mmhos) (m3/hr)

03/05/2012 14:45 10,00 9,10 ‐ ‐ 0,42 0,47 1,30 ‐ 1,30 1.990,00 7.494,26 90,00 ‐ 90,00 819,00 1,77 1,81 1,8104/05/2012 11:00 10,00 9,30 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,20 ‐ 1,20 2.070,00 7.590,00 92,80 ‐ 92,80 820,00 1,65 1,79 1,7905/05/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 821,00 ‐ ‐ ‐06/05/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 822,00 ‐ ‐ ‐06/05/2012 822,0007/05/2012 10:00 9,70 9,50 ‐ ‐ 0,42 0,40 1,15 ‐ 1,15 2.090,00 8.098,75 80,30 ‐ 80,30 823,00 1,55 1,83 1,8308/05/2012 11:00 9,90 9,80 ‐ ‐ 0,42 0,40 1,10 ‐ 1,10 2.120,00 7.950,00 72,90 ‐ 72,90 824,00 1,50 1,80 1,8009/05/2012 10:00 10,00 9,90 ‐ ‐ 0,42 0,40 1,05 ‐ 1,05 2.220,00 8.047,50 92,20 ‐ 92,20 825,00 1,45 1,78 1,7810/05/2012 10:00 10,00 9,90 ‐ ‐ 0,42 0,43 1,00 ‐ 1,00 2.080,00 6.974,12 83,00 ‐ 83,00 826,00 1,43 1,72 1,7211/05/2012 10:00 10,00 9,90 ‐ ‐ 0,42 0,44 1,00 ‐ 1,00 2.170,00 7.101,82 87,20 ‐ 87,20 827,00 1,44 1,71 1,7111/05/2012 13:30 9,90 9,20 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,10 ‐ 1,10 2.170,00 7.474,44 121,00 ‐ 100,00 0,00 1,55 1,74 1,74/ / , , , , , , , , , , , , , ,12/05/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 828,00 ‐ ‐ ‐13/05/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 829,00 ‐ ‐ ‐14/05/2012 10:00 9,90 9,20 ‐ ‐ 0,42 0,42 1,20 ‐ 1,20 2.040,00 7.868,57 81,50 ‐ 81,50 830,00 1,62 1,82 1,8215/05/2012 12:00 10,10 9,90 ‐ ‐ 0,42 0,42 1,05 ‐ 1,05 2.012,00 7.042,00 78,20 ‐ 78,20 831,00 1,47 1,75 1,7516/05/2012 10:00 10,50 10,00 ‐ ‐ 0,42 0,40 0,80 ‐ 0,80 2.090,00 6.270,00 79,80 ‐ 79,80 832,00 1,20 1,65 1,6516/05/2012 14:30 11,50 10,90 ‐ ‐ 0,42 0,30 0,80 ‐ 0,80 2.140,00 7.846,67 121,00 ‐ 121,00 0,00 1,10 1,79 1,7917/05/2012 10:00 11,60 11,10 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,00 ‐ 1,00 2.020,00 6.508,89 74,90 ‐ 74,90 833,00 1,45 1,70 1,7017/05/2012 13:15 10,50 10,00 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,50 ‐ 1,50 2.280,00 9.880,00 87,40 ‐ 87,40 0,00 1,95 1,91 1,9118/05/2012 10:00 10,80 10,20 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,30 ‐ 1,30 2.300,00 8.280,00 89,60 ‐ 89,60 834,00 1,80 1,77 1,77


22


Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated CalculatedFbar Recovery Recovery Recovery TCOR Osm Pres Osm Pres Osm Pres Norm NDP Norm NDP Norm NDP 1st Stage 2nd Stage Norm. Rej. Norm. Rej. Norm. Rej. Norm. Norm. F. decline F. decline

2nd Stage Overall 1st Stage 2nd Stage Overall 1st Stage 2nd Stage Overall 1st Stage 2nd Stage Norm. FlowNorm. Flow Overall 1st Stage 2nd Stage 1st Stage 2nd Stage 1st Stage 2nd Stage(%) (%) (%) (bar) (bar) (bar) (bar) (bar) (bar) (gpd) (gpd) (%) (%) (%) Delta P Delta P % %

‐ 0,73 0,73 ‐ 1,06 2,03 2,03 ‐ ‐ 7,10 ‐ 5.615,69 ‐ ‐ 98,70 ‐ 0,77 15,20 11,09‐ 0,73 0,73 ‐ 1,08 2,09 2,09 ‐ ‐ 7,14 ‐ 5.234,47 ‐ ‐ 98,69 ‐ 0,66 20,97 16,87‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ 0,74 0,74 ‐ 1,06 2,16 2,16 ‐ ‐ 7,02 ‐ 5.021,44 ‐ ‐ 98,92 ‐ 0,21 24,78 20,56‐ 0,73 0,73 ‐ 1,03 2,16 2,16 ‐ ‐ 7,27 ‐ 4.499,59 ‐ ‐ 98,98 ‐ 0,11 32,67 28,45‐ 0,72 0,72 ‐ 1,02 2,23 2,23 ‐ ‐ 7,30 ‐ 4.252,37 ‐ ‐ 98,75 ‐ 0,11 36,09 31,89‐ 0,70 0,70 ‐ 1,06 2,03 2,03 ‐ ‐ 7,50 ‐ 4.087,21 ‐ ‐ 98,73 ‐ 0,11 37,45 33,36‐ 0,69 0,69 ‐ 1,06 2,09 2,09 ‐ ‐ 7,43 ‐ 4.124,13 ‐ ‐ 98,72 ‐ 0,11 36,51 32,47‐ 0,71 0,71 ‐ 0,94 2,14 2,14 ‐ ‐ 6,99 ‐ 4.271,81 ‐ ‐ 98,36 ‐ 0,70 35,07 30,96, , , , , , , , , , ,‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ 0,74 0,74 ‐ 0,94 2,10 2,10 ‐ ‐ 7,03 ‐ 4.636,19 ‐ ‐ 98,87 ‐ 0,68 30,84 26,59‐ 0,71 0,71 ‐ 0,97 1,99 1,99 ‐ ‐ 7,58 ‐ 3.873,75 ‐ ‐ 98,77 ‐ 0,22 41,38 37,20‐ 0,67 0,67 ‐ 1,03 1,95 1,95 ‐ ‐ 7,88 ‐ 3.017,96 ‐ ‐ 98,66 ‐ 0,68 50,82 46,82‐ 0,73 0,73 ‐ 1,00 2,16 2,16 ‐ ‐ 8,62 ‐ 2.677,29 ‐ ‐ 98,00 ‐ 0,97 60,73 56,34‐ 0,69 0,69 ‐ 1,03 1,94 1,94 ‐ ‐ 8,99 ‐ 3.306,89 ‐ ‐ 98,56 ‐ 0,54 48,31 44,21‐ 0,77 0,77 ‐ 0,97 2,45 2,45 ‐ ‐ 7,37 ‐ 5.692,85 ‐ ‐ 98,91 ‐ 0,39 14,65 10,36‐ 0,72 0,72 ‐ 1,06 2,30 2,30 ‐ ‐ 7,77 ‐ 5.127,89 ‐ ‐ 98,75 ‐ 0,50 22,47 18,39


23



Tabla 1.8. Tabla resumen de la evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI con dosificación de 5 ppm de ácido fosfórico

días % pérdida de flujo 3-5-12 11,09 4-5-12 16,87 7-5-12 20,56 8-5-12 28,45 9-5-12 31,89 10-5-12 33,36 11-5-12 32,47 11-5-12 30,96 14-5-12 26,59 15-5-12 37,20 16-5-12 46,82 16-5-12 56,34 17-5-12 44,21 17-5-12 10,36 18-5-12 18,39

Figura 1.7: Evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI con dosificación de 5 ppm de ácido fosfórico.

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

1‐5‐12 3‐5‐12 5‐5‐12 7‐5‐12 9‐5‐12 11‐5‐12 13‐5‐12 15‐5‐12 17‐5‐12 19‐5‐12

% Pérdida

de flu

jo

Días

% Pérdidad de Flujo / Días

24



Figura 1.8: Evolución del % de conversión durante la primera fase de la experimentación con dosificación de ácido fosfórico

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

1‐5‐12 3‐5‐12 5‐5‐12 7‐5‐12 9‐5‐12 11‐5‐12 13‐5‐12 15‐5‐12 17‐5‐12 19‐5‐12

% Con

versión

Días

% Conversión

25



Fl3 FI6 FI4 FI5





Total (a OI) (m3/h)

Medidor PT5 (bar)

P Ent Manóm.

(bar)


Caudal Permeado

(m3/h)


(m3/h)



Caudal Rechazo

Rotámetro (m3/h)

Medidor PT6 (bar)

Presión Rechazo

Manómetro (bar)



Bisulfito (ppm)


4‐6‐12 13:00 42 11,5 1,85 5 6,85 9,6 2040 1,28 1,35 81,5 0,6 0,5 7360 8,9 7360 27 7,52 4 22

5‐6‐12 13:00 42 11,5 1,7 5 6,7 10 2130 1 1,25 87,2 0,45 7730 9 7730 26 7,43 4 22

6‐6‐12 13:00 42 11,5 1,7 5 6,7 10 2160 1,23 1,25 104,6 0,45 7760 9 7760 28 7,54 4 22

7‐6‐12 14:00 42 11,5 1,575 5 6,575 10,1 2060 1,18 1,15 102,4 0,425 7790 9 7790 29 7,59 4 22

8‐6‐12 9:00 42 11,5 1,5 5 6,5 10,5 2080 1,11 1,1 93,2 0,4 7790 9 7790 26 7,47 4 22

8‐6‐12 14:00 42 11,5 1,85 5 6,85 9,9 2070 1,03 1,35 75,3 0,6 0,5 6990 8,9 6990 29 7,76 4 22

9‐6‐12

10‐6‐12

11‐6‐12

12‐6‐12

13‐6‐12 11:30 42 11,5 1,8 5 6,8 10 1970 1,05 1,3 92,4 0,58 0,5 6930 8,9 6930 26 7,33 4 22

14‐6‐12 11:00 42 11,5 1,85 5 6,85 9,8 2080 1,03 1,35 84,9 0,42 0,5 7050 8,5 7050 26 7,68 4 22

15‐6‐12 9:30 42 11,5 1,3 5 6,3 9,9 2250 1,27 0,95 124,5 0 0,35 6990 9,5 6990 25 7,57 4 22

15‐6‐12 15:00 42 11,5 1,55 5 6,55 10,1 2070 1,22 1,15 139,5 0,45 0,4 7960 9,1 7960 28 7,59 4 22

16‐6‐12

17‐6‐12

18‐6‐12 13:00 42 11,5 1,65 5 6,65 10 2000 0,97 1,2 108,6 0,44 0,45 7400 9,1 7400 28 7,69 4 22

18‐6‐12 18:15 42 11,5 1,6 5 6,6 10,1 2000 1,02 1,15 104 0,61 0,45 6580 9 6580 27 7,99 4 22

19‐6‐12 12:15 42 11.5 1,8 5 6,8 9,9 2010 1,39 1,3 87,9 0,52 0,5 6670 9 6670 28 7,72 4 22

20‐6‐12 11:00 42 11,5 1,65 5 6,65 9,9 2080 1,1 1,2 124,8 0,6 0,45 6860 9 6860 27 7,74 4 22

20‐6‐12 20:00 42 11,5 2 5 7 9,2 1952 1,16 1,5 62,4 0,6 0,5 7000 8,2 6470 29 7.56 4 22

21‐6‐12 13:30 42 11,5 2,01 5 7,01 9,1 1880 1,13 1,5 81,5 0,42 0,51 6470 8,5 6690 30 7,6 4 22



26





04/06/2012 13:00 27,00 7,52 9,60 0,70 8,90 ‐ 0,42 0,50 1,35 1,35 2040,00 7360,00 81,50 81,5005/06/2012 13:00 26,00 7,43 10,00 1,00 9,00 ‐ 0,42 0,45 1,25 1,25 2130,00 7730,00 87,20 87,2006/06/2012 13:00 28,00 7,54 10,00 1,00 9,00 ‐ 0,42 0,45 1,25 1,25 2160,00 7760,00 104,60 104,6007/06/2012 14:00 29,00 7,59 10,10 1,10 9,00 ‐ 0,42 0,43 1,15 1,15 2060,00 7790,00 102,40 102,4008/06/2012 9:00 26,00 7,47 10,50 1,50 9,00 ‐ 0,42 0,40 1,10 1,10 2080,00 7790,00 93,20 93,2008/06/2012 14:00 29,00 7,76 9,90 1,00 8,90 ‐ 0,42 0,50 1,35 1,35 2070,00 6990,00 75,30 75,3009/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐10/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐11/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐12/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐13/06/2012 11:30 26,00 7,33 10,00 1,10 8,90 ‐ 0,42 0,50 1,30 1,30 1970,00 6930,00 92,40 92,4014/06/2012 11:00 26,00 7,68 9,80 1,30 8,50 ‐ 0,42 0,50 1,35 1,35 2080,00 7050,00 84,90 84,9015/06/2012 9:30 25,00 7,57 9,90 0,40 9,50 ‐ 0,42 0,35 0,95 0,95 2250,00 6990,00 124,50 124,5015/06/2012 15:00 28,00 7,59 10,10 1,00 9,10 ‐ 0,42 0,40 1,15 1,15 2070,00 7960,00 139,50 139,5016/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐17/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐18/06/2012 13:00 28,00 7,69 10,00 0,90 9,10 ‐ 0,42 0,45 1,20 1,20 2000,00 7400,00 108,60 108,6018/06/2012 18:15 27,00 7,99 10,10 1,10 9,00 ‐ 0,42 0,45 1,15 1,15 2000,00 6580,00 104,00 104,0019/06/2012 12:15 28,00 7,72 9,90 0,90 9,00 ‐ 0,42 0,50 1,30 1,30 2010,00 6670,00 87,90 87,9020/06/2012 11:00 27,00 7,74 9,90 0,90 9,00 ‐ 0,42 0,45 1,20 1,20 2080,00 6860,00 124,80 124,8020/06/2012 20:00 29,00 7,58 9,80 0,80 9,00 ‐ 0,42 0,45 1,25 1,25 2100,00 7000,00 116,60 116,6021/06/2012 13:30 30,00 7,60 9,10 0,60 8,50 ‐ 0,42 0,51 1,50 1,50 1880,00 6690,00 81,50 81,50

RO TRAIN No. 1


27


Tabla 1.11. Tabla de Pérdida de Flujo Normalizado de Toray para membranas de OIInput Input Input Input Boost Input Input Input 1st stage 2nd stage Input Input Input Input Input Input Calculated Calculated Calculated CalculatedDate Temp. Feed Interstage Interstage Brine Permeate Brine Permeate Permeate Permeate Feed Brine Perm. 1 Perm. 2 Permeate Days of Feed Fbar Fbar


04/06/2012 27,00 9,60 8,90 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,35 ‐ 1,35 2040,00 7548,00 81,50 ‐ 81,50 851,00 1,85 1,79 1,7905/06/2012 26,00 10,00 9,00 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,25 ‐ 1,25 2130,00 8046,67 87,20 ‐ 87,20 852,00 1,70 1,81 1,8106/06/2012 28,00 10,00 9,00 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,25 ‐ 1,25 2160,00 8160,00 104,60 ‐ 104,60 853,00 1,70 1,81 1,8107/06/2012 29,00 10,10 9,00 ‐ ‐ 0,42 0,43 1,15 ‐ 1,15 2060,00 7634,12 102,40 ‐ 102,40 854,00 1,58 1,79 1,7908/06/2012 26,00 10,50 9,00 ‐ ‐ 0,42 0,40 1,10 ‐ 1,10 2080,00 7800,00 93,20 ‐ 93,20 855,00 1,50 1,80 1,8008/06/2012 29 00 9 90 8 90 0 42 0 50 1 35 1 35 2070 00 7659 00 75 30 75 30 855 00 1 85 1 79 1 7908/06/2012 29,00 9,90 8,90 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,35 ‐ 1,35 2070,00 7659,00 75,30 ‐ 75,30 855,00 1,85 1,79 1,7909/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 856,00 ‐ ‐ ‐10/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 857,00 ‐ ‐ ‐11/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 858,00 ‐ ‐ ‐12/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 859,00 ‐ ‐ ‐13/06/2012 26,00 10,00 8,90 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,30 ‐ 1,30 1970,00 7092,00 92,40 ‐ 92,40 860,00 1,80 1,77 1,77

/ /14/06/2012 26,00 9,80 8,50 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,35 ‐ 1,35 2080,00 7696,00 84,90 ‐ 84,90 861,00 1,85 1,79 1,7915/06/2012 25,00 9,90 9,50 ‐ ‐ 0,42 0,35 0,95 ‐ 0,95 2250,00 8357,14 124,50 ‐ 124,50 862,00 1,30 1,80 1,8015/06/2012 28,00 10,10 9,10 ‐ ‐ 0,42 0,40 1,15 ‐ 1,15 2070,00 8021,25 139,50 ‐ 139,50 862,00 1,55 1,83 1,8316/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 863,00 ‐ ‐ ‐17/06/2012 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 864,00 ‐ ‐ ‐18/06/2012 28,00 10,00 9,10 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,20 ‐ 1,20 2000,00 7333,33 108,60 ‐ 108,60 865,00 1,65 1,79 1,7918/06/2012 27,00 10,10 9,00 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,15 ‐ 1,15 2000,00 7111,11 104,00 ‐ 104,00 865,00 1,60 1,76 1,7619/06/2012 28,00 9,90 9,00 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,30 ‐ 1,30 2010,00 7236,00 87,90 ‐ 87,90 866,00 1,80 1,77 1,7720/06/2012 27,00 9,90 9,00 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,20 ‐ 1,20 2080,00 7626,67 124,80 ‐ 124,80 867,00 1,65 1,79 1,7920/06/2012 29,00 9,80 9,00 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,25 ‐ 1,25 2100,00 7933,33 116,60 ‐ 116,60 867,00 1,70 1,81 1,8121/06/2012 30,00 9,10 8,50 ‐ ‐ 0,42 0,51 1,50 ‐ 1,50 1880,00 7409,41 81,50 ‐ 81,50 868,00 2,01 1,84 1,84


28


Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated CalculatedFbar Recovery Recovery Recovery TCOR Osm Pres Osm Pres Osm Pres Norm NDP Norm NDP Norm NDP 1st Stage 2nd Stage Norm. Rej. Norm. Rej. Norm. Rej. Norm. Norm. F. decline F. decline


‐ 0,73 0,73 ‐ 0,94 2,07 2,07 ‐ ‐ 6,76 ‐ 5420,92 ‐ ‐ 98,90 ‐ 0,56 18,14 14,04‐ 0,74 0,74 ‐ 0,97 2,17 2,17 ‐ ‐ 6,90 ‐ 5066,98 ‐ ‐ 98,86 ‐ 0,91 23,84 19,67‐ 0,74 0,74 ‐ 0,91 2,21 2,21 ‐ ‐ 6,87 ‐ 4793,17 ‐ ‐ 98,65 ‐ 0,91 28,14 23,94‐ 0,73 0,73 ‐ 0,89 2,09 2,09 ‐ ‐ 7,04 ‐ 4178,55 ‐ ‐ 98,57 ‐ 1,10 37,54 33,30‐ 0,73 0,73 ‐ 0,97 2,12 2,12 ‐ ‐ 7,21 ‐ 4268,94 ‐ ‐ 98,69 ‐ 1,61 36,29 32,04

0 73 0 73 0 89 2 10 2 10 6 88 5018 47 98 98 0 80 24 41 20 27‐ 0,73 0,73 ‐ 0,89 2,10 2,10 ‐ ‐ 6,88 ‐ 5018,47 ‐ ‐ 98,98 ‐ 0,80 24,41 20,27‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ 0,72 0,72 ‐ 0,97 1,97 1,97 ‐ ‐ 7,05 ‐ 5156,68 ‐ ‐ 98,63 ‐ 0,91 22,03 17,94‐ 0,73 0,73 ‐ 0,97 2,11 2,11 ‐ ‐ 6,62 ‐ 5705,14 ‐ ‐ 98,90 ‐ 1,05 13,70 18,05‐ 0,73 0,73 ‐ 1,00 2,28 2,28 ‐ ‐ 7,00 ‐ 3916,76 ‐ ‐ 98,42 ‐ 0,52 41,66 37,39‐ 0,74 0,74 ‐ 0,91 2,13 2,13 ‐ ‐ 7,04 ‐ 4302,79 ‐ ‐ 98,10 ‐ 1,03 36,17 31,88‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ 0,73 0,73 ‐ 0,91 2,02 2,02 ‐ ‐ 7,11 ‐ 4447,90 ‐ ‐ 98,42 ‐ 0,84 33,20 29,01‐ 0,72 0,72 ‐ 0,94 1,99 1,99 ‐ ‐ 7,13 ‐ 4376,90 ‐ ‐ 98,46 ‐ 1,06 33,91 19,83‐ 0,72 0,72 ‐ 0,91 2,01 2,01 ‐ ‐ 7,01 ‐ 4884,12 ‐ ‐ 98,73 ‐ 0,75 26,24 22,12‐ 0,73 0,73 ‐ 0,94 2,10 2,10 ‐ ‐ 6,93 ‐ 4702,45 ‐ ‐ 98,30 ‐ 0,84 29,25 25,08‐ 0,74 0,74 ‐ 0,89 2,14 2,14 ‐ ‐ 6,83 ‐ 4679,27 ‐ ‐ 98,46 ‐ 0,73 29,93 2,83‐ 0,75 0,75 ‐ 0,86 1,95 1,95 ‐ ‐ 6,43 ‐ 5797,54 ‐ ‐ 98,89 ‐ 0,44 12,54 8,39


29



Tabla 1.12. Tabla resumen de la evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI sin dosificación de ácido fosfórico

días % pérdida de flujo 4-6-12 14,04 5-6-12 19,67 6-6-12 23,94 7-6-12 33,30 8-6-12 32,04 8-6-12 20,27 13-6-12 17,94 14-6-12 18,05 15-6-12 37,39 15-6-12 31,88 18-6-12 29,01 18-6-12 19,83 19-6-12 22,12 20-6-12 25,08 20-6-12 2,83 21-6-12 8,39

Figura 1.9. Evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI sin dosificación de ácido fosfórico

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

2‐6‐12 4‐6‐12 6‐6‐12 8‐6‐12 10‐6‐12 12‐6‐12 14‐6‐12 16‐6‐12 18‐6‐12 20‐6‐12 22‐6‐12

% Pérdida

de flu

jo

Días

% Pérdidad de Flujo / Días

30



Figura 1.10: Evolución del % de conversión durante la primera fase de la experimentación sin dosificación de ácido fosfórico

Comparando las dos gráficas en las que se muestra la evolución de la pérdida de flujo normalizado con y sin la dosificación de H3PO4 se puede apreciar que en el primer caso se produce un mayor ensuciamiento de las membranas. Esto es lógico puesto que la cantidad de fósforo en el agua es mayor.

A la vista de la primera gráfica se observa una continua pérdida de flujo durante el tiempo de experimentación. Se alcanzan durante esta primera fase una pérdida del 15% de flujo con mucha frecuencia a pesar de la dosificación de antiincrustante. Cuando el valor de la pérdida de flujo se encuentra aproximadamente entre el 15 – 20% es necesario realizar una limpieza química con el fin de recuperar el flujo, es por ello que durante esta primera fase de experimentación las limpiezas han sido muy frecuentes.

En el caso de la primera fase de la experimentación se puede observar que las limpiezas realizadas tras el ensuciamiento surgen poco efecto, lo que indica que se trata de un ensuciamiento importante y son necesarias varias series de limpiezas químicas para alcanzar un flujo de funcionamiento óptimo.

Comparando ambas gráficas se observa que tras las paradas de los fines de semana las membranas son capaces de recuperar una pequeña parte del flujo. Ello es debido a que durante la parada y reposo de la Planta Piloto durante los fines de semana las membranas se quedan sumergidas en biocida lo que ayuda a la eliminación del ensuciamiento orgánico que sufren las membranas.

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

2‐6‐12 4‐6‐12 6‐6‐12 8‐6‐12 10‐6‐12 12‐6‐12 14‐6‐12 16‐6‐12 18‐6‐12 20‐6‐12 22‐6‐12

% Con

versión

Días

% Conversión

31



Como era de esperar, el antiincrustante utilizado tiene mayor efecto cuando el agua contiene una menor cantidad de fósforo. Ello se puede comprobar observando que para alcanzar el mismo porcentaje de pérdida de flujo se necesita más tiempo de funcionamiento de las membranas y las recuperaciones del mismo tras la limpieza son mucho más efectivas en el segundo caso.

Según se ha comentado anteriormente en ambas partes del proceso experimental se ha sufrido una pérdida continuada del flujo. En experimentaciones anteriores llevadas a cabo en meses anteriores (según datos registrados) esta pérdida de flujo no fue tan constante y acelerada lo que lleva a pensar que la eliminación de la fase de ultrafiltración previa a la ósmosis inversa puede tener un papel importante sobre la pérdida de flujo que ha sufrido ésta última.

Los resultados obtenidos de la pérdida de flujo con el antiincrustante SOKALAN 3000 no son demasiados buenos puesto que se comprueba que existe un ensuciamiento progresivo y constante que lleva a limpiezas continuadas y en poco espacio de tiempo, es por ello que sería interesante realizar de nuevo la experimentación bajando el pH y añadiendo Cl3Fe como se venía haciendo con el Chemipol WT 711 con el fin de evitar las precipitaciones de sales y consecuentemente el ensuciamiento de las membranas

No se ha podido realizar una comparación de la pérdida de flujo que sufrirían las membranas con la dosificación de otro incrustante puesto que serían necesarias otras tres semanas de experimentación y actualmente la Planta Piloto ha sufrido determinadas averías que conllevarán llevar a cabo dicha fase de la experimentación durante el mes de Agosto de 2012.

Puesto que uno de los factores que afecta negativamente a la pérdida de flujo en las membranas de ósmosis inversa es la temperatura del agua sería interesante poder realizar de nuevo dicha experimentación durante una época del año en las que las temperaturas fueran menos elevadas.

1.3.2 Segunda experimentación

De nuevo se adjuntan las tablas de los datos medidos durante la segunda experimentación. Seguidamente se adjuntan las tablas de flujo normalizado proporcionadas por Toray y finalmente las tablas resumen con los datos finales.

32



Fl3 FI6 FI4 FI5





Total (a OI) (m3/h)

Medidor PT5 (bar)

P Ent Manóm.

(bar)


Caudal Permeado

(m3/h)


(m3/h)



Caudal Rechazo

Rotámetro (m3/h)

Medidor PT6 (bar)

Presión Rechazo

Manómetro (bar)



Bisulfito (ppm)


26‐6‐12 11:00 42 11,5 2 5 7 9,2 2080 1,21 1,45 84,5 0,44 0,55 8,5 7150 29 7,5 4 22

26‐6‐12 12:00 42 11,5 2 5 7 9,2 2050 1,49 1,45 82,8 0,42 0,55 8,5 7180 30 7,61 4 22

26‐6‐12 13:00 42 11,5 1,9 5 6,9 9,4 2090 1,08 1,4 86,2 0,45 0,5 8,9 7100 30 7,51 4 22

26‐6‐12 14:00 42 11,5 1,8 5 6,8 9,5 2120 0,98 1,3 92,7 0,44 0,5 8,9 7300 28 7,54 4 22

26‐6‐12 15:00 42 11,5 1,75 5 6,75 9,5 2070 1,27 1,25 92,2 0,43 0,5 8,9 7220 29 7,59 4 22

26‐6‐12 16:00 42 11,5 1,65 5 6,65 9,7 2160 1,08 1,2 113,5 0,33 0,45 9 7070 29 7,6 4 22

26‐6‐12 17:00 42 11,5 1,5 5 6,5 10 2050 1,02 1,1 107,1 0,35 0,4 9,2 7400 27 7,6 4 22



33





26/06/2012 11:00 18,4 13 0,6 12,40 ‐ 0,42 0,55 1,35 1,35 5.090 210 21026/06/2012 12:00 18,8 12,7 0,5 12,20 ‐ 0,42 0,53 1,42 1,42 5.060 160 16026/06/2012 13:00 17,3 12,8 0,6 12,20 ‐ 0,42 0,55 1,45 1,45 4.850 172,7 172,726/06/2012 14:00 16,5 12,4 0,5 11,90 ‐ 0,42 0,48 1,23 1,23 5.040 190,1 190,126/06/2012 15:00 16,6 12,5 0,5 12,00 ‐ 0,42 0,47 1,19 1,19 5.050 197,6 197,626/06/2012 16:00 15,4 12,9 0,6 12,30 ‐ 0,42 0,44 1,18 1,18 5.000 190 19026/06/2012 17:00 14,9 12,9 0,7 12,20 ‐ 0,42 0,43 1,25 1,25 4.820 156,8 156,8

RO TRAIN No. 1


34


Tabla 1.15. Tabla de Pérdida de Flujo Normalizado de Toray para membranas de OIInput Input Input Input Boost Input Input Input 1st stage 2nd stage Input Input Input Input Input Input Calculated Calculated Calculated CalculatedInput Input Input Input Boost Input Input Input 1st stage 2nd stage Input Input Input Input Input Input Calculated Calculated Calculated CalculatedDate Temp. Feed Interstage Interstage Brine Permeate Brine Permeate Permeate Permeate Feed Brine Perm. 1 Perm. 2 Permeate Days of Feed Fbar Fbar


26/06/2012 29,00 9,20 8,50 ‐ ‐ 0,42 0,55 1,45 ‐ 1,45 2080,00 7563,64 84,50 ‐ 84,50 873,00 2,00 1,78 1,7826/06/2012 30,00 9,20 8,50 ‐ ‐ 0,42 0,55 1,45 ‐ 1,45 2050,00 7454,55 82,80 ‐ 82,80 873,00 2,00 1,78 1,7826/06/2012 30,00 9,40 8,90 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,40 ‐ 1,40 2090,00 7942,00 86,20 ‐ 86,20 873,00 1,90 1,81 1,8126/06/2012 28,00 9,50 8,90 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,30 ‐ 1,30 2120,00 7632,00 92,70 ‐ 92,70 874,00 1,80 1,77 1,7726/06/2012 28,00 9,50 8,90 0,42 0,50 1,30 1,30 2120,00 7632,00 92,70 92,70 874,00 1,80 1,77 1,7726/06/2012 29,00 9,50 8,90 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,25 ‐ 1,25 2070,00 7245,00 92,20 ‐ 92,20 874,00 1,75 1,75 1,7526/06/2012 29,00 9,70 9,00 ‐ ‐ 0,42 0,45 1,20 ‐ 1,20 2160,00 7920,00 113,50 ‐ 113,50 874,00 1,65 1,79 1,7926/06/2012 27,00 10,00 9,20 ‐ ‐ 0,42 0,40 1,10 ‐ 1,10 2050,00 7687,50 107,10 ‐ 107,10 875,00 1,50 1,80 1,80


35


Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated CalculatedCalculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated CalculatedFbar Recovery Recovery Recovery TCOR Osm Pres Osm Pres Osm Pres Norm NDP Norm NDP Norm NDP 1st Stage 2nd Stage Norm. Rej. Norm. Rej. Norm. Rej. Norm. Norm. F. decline F. decline


‐ 0,73 0,73 ‐ 0,89 2,09 2,09 ‐ ‐ 6,33 ‐ 5854,58 ‐ ‐ 98,94 ‐ 0,50 11,30 7,28‐ 0,73 0,73 ‐ 0,86 2,06 2,06 ‐ ‐ 6,37 ‐ 5657,41 ‐ ‐ 98,94 ‐ 0,50 14,35 10,31‐ 0,74 0,74 ‐ 0,86 2,14 2,14 ‐ ‐ 6,59 ‐ 5277,41 ‐ ‐ 98,90 ‐ 0,39 20,57 16,42‐ 0,72 0,72 ‐ 0,91 2,12 2,12 ‐ ‐ 6,65 ‐ 5148,54 ‐ ‐ 98,80 ‐ 0,50 22,16 18,070,72 0,72 0,91 2,12 2,12 6,65 5148,54 98,80 0,50 22,16 18,07‐ 0,71 0,71 ‐ 0,89 2,05 2,05 ‐ ‐ 6,73 ‐ 4753,37 ‐ ‐ 98,75 ‐ 0,51 27,95 23,86‐ 0,73 0,73 ‐ 0,89 2,18 2,18 ‐ ‐ 6,75 ‐ 4549,03 ‐ ‐ 98,55 ‐ 0,66 31,63 27,45‐ 0,73 0,73 ‐ 0,94 2,09 2,09 ‐ ‐ 7,09 ‐ 4212,16 ‐ ‐ 98,50 ‐ 0,86 37,18 32,92


36



Tabla 1.16. Tabla resumen de la evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI dosificando ácido fosfórico y antiincrustante SOKALAN 3000 durante 6 horas

horas % Pérdida de flujo 0 7,28 1 10,31 2 16,42 3 18,07 4 23,86 5 27,45 6 32,92

Figura 1.11. Evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI dosificando ácido fosfórico y antiincrustante SOKALAN 3000 durante 6 horas

y = 4,2377x + 6,7593

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

0 1 2 3 4 5 6 7

Pérdida de

flujo

Horas

Pérdida de Flujo en 6 horas

37



Figura 1.12: Evolución del % de conversión durante la segunda experimentación dosificando ácido fosfórico y antiincrustante SOKALAN 3000 durante 6 horas.

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 1 2 3 4 5 6 7

% Con

versión

Horas

% Conversión

38



Fl3 FI6 FI4 FI5





Total (a OI) (m3/h)

Medidor PT5 (bar)

P Ent Manóm.

(bar)


Caudal Permeado

(m3/h)


(m3/h)



Caudal Rechazo

Rotámetro (m3/h)

Medidor PT6 (bar)

Presión Rechazo

Manómetro (bar)



Bisulfito (ppm)


26‐6‐12 11:00 42 11,5 2 5 7 9,4 2040 0,94 1,45 102 0,51 0,55 8,6 7210 29 7,45 4 10

26‐6‐12 12:00 42 11,5 2 5 7 9,5 2240 0,95 1,45 120 0,45 0,4 9,6 7210 29 7,65 4 10

26‐6‐12 13:00 42 11,5 2 5 7 9,6 2360 1 1,4 110 0,45 0,4 9,5 7110 29 7,5 4 10

26‐6‐12 14:00 42 11,5 2 5 7 9,8 2220 1 1,4 135 0,5 0,55 9,6 7320 28 7,65 4 10

26‐6‐12 15:00 42 11,5 2 5 7 9,7 2240 1 1,35 130 0,45 0,5 9,6 7090 28 7,6 4 10

26‐6‐12 16:00 42 11,5 2 5 7 9,8 2150 1 1,35 125 0,5 0,55 9,7 7120 28 7,5 4 10

26‐6‐12 17:00 42 11,5 2 5 7 9,9 2320 1 1,3 125 0,55 0,55 9,8 6990 28 7,5 4 10



39





28/07/2012 11:00 29 7,45 9,4 0,8 8,60 ‐ 0,42 0,55 1,45 1,45 2.040 7210 102 10228/07/2012 12:00 29 7,65 9,5 ‐0,1 9,60 ‐ 0,42 0,4 1,45 1,45 2.240 7210 120 12028/07/2012 13:00 29 7,5 9,6 0,1 9,50 ‐ 0,42 0,4 1,4 1,40 2.360 7110 110 11028/07/2012 14:00 28 7,65 9,8 0,2 9,60 ‐ 0,42 0,55 1,4 1,40 2.220 7320 135 13528/07/2012 15:00 28 7,6 9,7 0,1 9,60 ‐ 0,42 0,5 1,35 1,35 2.240 7090 130 13028/07/2012 16:00 28 7,5 9,8 0,1 9,70 ‐ 0,42 0,55 1,35 1,35 2.150 7120 125 12528/07/2012 17:00 28 7,5 9,9 0,1 9,80 ‐ 0,42 0,55 1,3 1,30 2.320 6990 125 125

RO TRAIN No. 1


40


Tabla 1.19. Tabla de Pérdida de Flujo Normalizado de Toray para membranas de OIInput Input Input Input Boost Input Input Input 1st stage 2nd stage Input Input Input Input Input Input Calculated Calculated Calculated CalculatedInput Input Input Input Boost Input Input Input 1st stage 2nd stage Input Input Input Input Input Input Calculated Calculated Calculated CalculatedDate Temp. Feed Interstage Interstage Brine Permeate Brine Permeate Permeate Permeate Feed Brine Perm. 1 Perm. 2 Permeate Days of Feed Fbar Fbar


28/07/2012 29,00 9,40 8,60 ‐ ‐ 0,42 0,55 1,45 ‐ 1,45 2040,00 7418,18 102,00 ‐ 102,00 905,00 2,00 1,78 1,7828/07/2012 29,00 9,50 9,60 ‐ ‐ 0,42 0,40 1,45 ‐ 1,45 2240,00 10360,00 120,00 ‐ 120,00 905,00 1,85 1,95 1,9528/07/2012 29,00 9,60 9,50 ‐ ‐ 0,42 0,40 1,40 ‐ 1,40 2360,00 10620,00 110,00 ‐ 110,00 905,00 1,80 1,93 1,9328/07/2012 28,00 9,80 9,60 ‐ ‐ 0,42 0,55 1,40 ‐ 1,40 2220,00 7870,91 135,00 ‐ 135,00 905,00 1,95 1,76 1,76/ / , , , , , , , , , , , , , , ,28/07/2012 28,00 9,70 9,60 ‐ ‐ 0,42 0,50 1,35 ‐ 1,35 2240,00 8288,00 130,00 ‐ 130,00 905,00 1,85 1,79 1,7928/07/2012 28,00 9,80 9,70 ‐ ‐ 0,42 0,55 1,35 ‐ 1,35 2150,00 7427,27 125,00 ‐ 125,00 905,00 1,90 1,74 1,7428/07/2012 28,00 9,90 9,80 ‐ ‐ 0,42 0,55 1,30 ‐ 1,30 2320,00 7803,64 125,00 ‐ 125,00 905,00 1,85 1,73 1,73


41


Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated CalculatedCalculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated Calculated CalculatedFbar Recovery Recovery Recovery TCOR Osm Pres Osm Pres Osm Pres Norm NDP Norm NDP Norm NDP 1st Stage 2nd Stage Norm. Rej. Norm. Rej. Norm. Rej. Norm. Norm. F. decline F. decline


‐ 0,73 0,73 ‐ 0,89 2,05 2,05 ‐ ‐ 6,53 ‐ 5683,90 ‐ ‐ 98,66 ‐ 0,58 13,94 9,90‐ 0,78 0,78 ‐ 0,89 2,47 2,47 ‐ ‐ 6,65 ‐ 5573,20 ‐ ‐ 98,66 ‐ ‐0,09 16,93 12,55‐ 0,78 0,78 ‐ 0,89 2,58 2,58 ‐ ‐ 6,55 ‐ 5467,78 ‐ ‐ 98,84 ‐ 0,09 18,55 14,19‐ 0,72 0,72 ‐ 0,91 2,21 2,21 ‐ ‐ 7,07 ‐ 5220,34 ‐ ‐ 98,21 ‐ 0,15 20,92 16,87, , , , , , , , , , ,‐ 0,73 0,73 ‐ 0,91 2,27 2,27 ‐ ‐ 6,96 ‐ 5111,94 ‐ ‐ 98,35 ‐ 0,08 22,96 18,82‐ 0,71 0,71 ‐ 0,91 2,12 2,12 ‐ ‐ 7,21 ‐ 4934,92 ‐ ‐ 98,24 ‐ 0,08 25,04 21,00‐ 0,70 0,70 ‐ 0,91 2,26 2,26 ‐ ‐ 7,16 ‐ 4780,83 ‐ ‐ 98,36 ‐ 0,08 27,08 23,07


42



Tabla 1.20. Tabla resumen de la evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI dosificando ácido fosfórico y antiincrustante Chemipol WT 711 durante 6 horas

horas % Pérdida de flujo 0 9,90 1 12,55 2 14,19 3 16,87 4 18,82 5 21,00 6 23,07

Figura 1.13. Evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI dosificando ácido fosfórico y antiincrustante Chemipol WT 711 durante 6 horas

y = 2,1796x + 10,089

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

0 1 2 3 4 5 6 7

Pérdida de

flujo

Horas

Pérdida de Flujo en 6 horas

43



Figura 1.14: Evolución del % de conversión durante la segunda experimentación dosificando ácido fosfórico y antiincrustante Chemipol WT 711 durante 6 horas.

Para el análisis y comparación de la pérdida de flujo con de ambos antiincrustantes se puede observar que se ha mantenido el % de conversión constante a aproximadamente el 73%. De esta manera la comparación es más precisa puesto que las condiciones de trabajo son las mismas.

De las gráficas de la evolución de pérdida de flujo normalizado se puede apreciar que en el caso de la utilización del antiincrustante SOKALAN 3000 la pendiente es más pronunciada, lo que indica un ensuciamiento más progresivo y en general un ensuciamiento mayor (existe una pérdida mayor de flujo normalizado en términos absolutos) que en el caso del antiincrustante Chemipol WT 711.

Como se ha indicado en el párrafo anterior, bajo las mismas condiciones de operación y en el mismo periodo de funcionamiento (6 horas) se han alcanzado valores absolutos de pérdida de flujo mayor con la utilización de SOKALAN 3000. Si bien, cabe destacar que la pérdida de flujo normalizado está muy influenciada por la temperatura externa y en menor proporción por la conductividad del agua de llegada. Ambos parámetros son externos y no se pueden controlar, luego para hacer un estudio comparativo preciso del todo sería necesaria operar con ambos antiincrustantes sometidos a las mismas condiciones externas. De todos modos es necesario destacar que las experimentaciones con ambos antiincrustantes se han realizado durante dos días muy próximos en el tiempo (26 y 28 de Julio) y las temperaturas y conductividades del agua han sido muy similares durante la fase de experimentación.

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 1 2 3 4 5 6 7

% Con

versión

Días

% Conversión

44



Finalmente hay que indicar que tanto en el caso del antiincrustante SOKALAN 3000 como en el Chemipol WT 711 se han conseguido los objetivos de obtener un agua producto con una cantidad de fósforo inferior a 2 mg/l con el fin de poder reutilizarla según indica el R.D. 1620/2007.

1.4 CONCLUSIONES

En primer lugar se debe indicar que el aporte de fósforo (en este caso a partir de H3PO4) provoca una importante pérdida de flujo en las membranas de OI debido a la precipitación de sales que provoca un serio ensuciamiento de las membranas.

Con cantidades de fósforo de aproximadamente 2,85 ppm (1,25 ppm + 1,6 ppm) la pérdida de flujo de 15% - 20% (valor al cual se recomienda realizar una limpieza química) se alcanza con mucha frecuencia, siendo habitual una limpieza cada 3 ó 4 días. Con valores inferiores de fósforo las limpiezas son necesarias con mucha menos frecuencia.

Se observa que a pesar de la utilización del antiincrustante SOKALAN 3000 las limpiezas químicas no tienen el efecto esperado puesto que en repetidas ocasiones dichas limpiezas han supuesto una recuperación del flujo muy baja (1% ó 2%) o incluso no han tenido efecto.

La utilización de biocida los fines de semana cuando las membranas no están en funcionamiento provoca cierta recuperación del flujo, aún así, esta mejora no es suficiente para proporcionar a la membrana un flujo adecuado de funcionamiento.

El antiincrustante posee mayor efecto cuando las dosificaciones de fósforo son menores alcanzando el mismo porcentaje de pérdida de flujo con más tiempo de funcionamiento de las membranas y permite mayores recuperaciones tras la realización de las limpiezas.

Si comparamos el antiincrustante SOKALAN 3000 con otro cuya utilización en el mercado es más habitual se aprecia que bajo las mismas condiciones de operación y con cantidades de fósforo en el agua de aproximadamente 6,25 ppm (1,25 ppm + 5 ppm) la pérdida de flujo es mayor en el caso de la utilización del primero. Ello se desprende de las gráficas de evolución de la pérdida de flujo normalizado en la OI en las que el SOKALAN 3000 presenta una mayor pendiente. Además, con la utilización del antiincrustante SOKALAN 3000 se alcanzan mayores valores absolutos de pérdida de flujo que con la utilización del antiincrustante Chemipol WT 711.

Con las experimentaciones llevadas a cabo se comprueba que a pesar de la utilización del antiincrustante SOKALAN 3000 es necesario bajar el pH del agua de aporte a la membranas y añadir Cl3Fe en el caso de altas concentraciones de fósforo con el fin de evitar las precipitaciones de sales y consecuentemente el ensuciamiento de las membranas.

45



Con el fin de comparar de forma mucho más precisa ambos antiincrustantes sería necesario realizar ambas experimentaciones bajo las mismas condiciones de temperatura y conductividad del agua, factores que en mayor porcentaje afectan a la pérdida de flujo. Aún así, las experimentaciones llevadas a cabo se han realizado muy próximas en el tiempo con temperaturas y conductividades del agua muy similares.

Otro aspecto interesante que no se ha podido investigar por avería en la Planta Piloto es el efecto que presentan las membranas de ultrafiltración sobre la pérdida de flujo en las membranas de OI cuando existe un alto contenido de fósforo en el agua.

Hay que indicar que tanto en el caso del antiincrustante SOKALAN 3000 como en el antiincrustante Chemipol WT 711 se han conseguido los objetivos de obtener un agua producto con una cantidad de fósforo inferior a 2 mg/l con el fin de poder reutilizarla según indica el R.D. 1620/2007.

Finalmente es de destacar que en las experimentaciones llevadas a cabo en la Planta Piloto el antiincrustante SOKALAN 3000 ha presentado un efecto inferior al que presenta un antiincrustante de los que se vienen utilizando habitualmente, ya que este primero presenta una evolución de la pérdida de flujo más acusada, mayores valores absolutos de pérdida de flujo y consecuentemente las limpiezas químicas para la recuperación del flujo tiene menor efecto sobre las membranas de OI.

2. PARTE 2

2.1. INTRODUCCIÓN

La estación depuradora de aguas residuales se encuentra ubicada en la ciudad de Elda, pertenece a la Mancomunidad intermunicipal del Vinalopó y se encarga de sacar a concurso público la explotación de la misma cada 6 años, en este momento la explotación pertenece a la UTE DEPURACIÓN VALLE VINALOPÓ formada por las empresas AQUALOGY MEDIO AMBIENTE – IVEM.

La entrada en funcionamiento de la planta fue en 1981 y sus instalaciones se ampliaron en 1998. Esta EDAR recoge las aguas de Elda, Monóvar, Petrer y Sax y está diseñada para tratar un caudal máximo de 24000 m3 al día y el tiempo de depuración es de aproximadamente de 12 horas. Una vez el agua ha sido depurada se destina para regadío, y cuando el agua no es destinada a éste fin es vertida directamente al río Vinalopó

46



Figura 2.1: Fotografía aérea de la EDAR Valle del Vinalopó. Fuente: EPSAR

Figura 2.2: Esquema de funcionamiento de la EDAR Valle del Vinalopó. Fuente: EPSAR

47



2.2. PROCEDIMIENTO

2.2.1 Descripción de las instalaciones

2.2.1.1 Línea de Agua

2.2.1.1.1 Arqueta de entrada

Los diferentes colectores que llegan a la planta son:

- Colector procedente de Sax: que recoge las aguas de Elda y Petrer a su paso por estas localidades y llega por gravedad.

- Colector de Monóvar: el agua es impulsada por una estación de bombeo hasta una arqueta de rotura de carga, desde donde el agua llega a la planta por gravedad y se une al agua que procede del primer colector.

- Otros dos colectores recogen el agua del polígono industrial “Finca Lacy” situado al lado de la EDAR y del polígono industrial “Campo Alto”

La obra de llegada a la EDAR está dotada de un aliviadero de seguridad que evacuará el caudal sobrante que transporten los colectores de entrada y permitirá realizar el bypass total de la EDAR.

Figura 2.3: Arqueta de entrada. Fuente: Elaboración propia

48



2.2.1.1.2 Pretratamiento

La función del pretratamiento es eliminar los sólidos, las arenas y las grasas que puede llevar el afluente, ya que estos podrían producir daños a equipos que se encuentran en posteriores procesos. Para llevar a cabo este objetivo se dispone de pozo de gruesos, desbaste de sólidos gruesos, desbaste de sólidos finos y desarenado-desengrasado. Todos estos equipos excepto el desarenado-desengrasado se encuentran dentro del edificio de pretratamiento

2.2.1.1.2.1. Pozo de gruesos

El pozo tiene 7 metros de largo por 3,10 de ancho, el volumen es de 38,83 m3, lo que permite un tiempo de permanencia a caudal máximo de 0,97 minutos aproximadamente.

En este pozo se producirá la sedimentación de los sólidos más pesados y voluminosos y la extracción de éstos se efectúa mediante una cuchara bivalva hidráulica. Esta está sostenida por un puente grúa que permite la fácil evacuación de los residuos al contenedor los cuales son evacuados a un vertedero de residuos urbanos.

Figura 2.4: Cuchara bivalva. Fuente: Elaboración propia

49



2.2.1.1.2.2. Desbaste de sólidos gruesos

El agua de entrada pasa del pozo de gruesos a dos canales de desbaste paralelos de 1,00 metro de anchura, donde se disponen las rejas. La velocidad de paso a través de cada una de ellas es de 0,334 m2/s.

Los residuos extraídos por las rejillas se vierten sobre un tornillo de transporte transversal. Este tornillo vierte a otro canal cerrado, en cuyo interior se encuentra un tornillo sinfin que los transporta hasta un compactador y posteriormente de ahí van a un contenedor que periódicamente se evacúa a un vertedero de residuos urbanos.

2.2.1.1.2.3 Desbaste de sólidos finos

El agua pasa seguidamente por dos tamices de 1 metro de ancho y 3 milímetros de paso y su funcionamiento es automático mediante sondas de nivel y programadores cíclicos.

Los sólidos recogidos son de nuevo transportados a un canal cerrado en el cual existe en su interior un tornillo sinfin que lo transporta a hasta un compactador y posteriormente de ahí van a un contenedor.

Figura 2.5: Desbaste sólidos finos y gruesos. Fuente: Elaboración propia

50



2.2.1.1.2.4 Desarenador – desengrasador

Una vez eliminados los sólidos flotantes que lleva el agua, para poder efectuar un pretratamiento completo queda por eliminar partículas de menor tamaño, fundamentalmente arenas y grasas que pueden incidir negativamente en posteriores operaciones. De este modo se evita la formación de flóculos con los lodos activados, además de eliminar la acción abrasiva de las arenas sobre posteriores elementos electromecánicos. Para llevar a cabo este proceso existen dos unidades con aireación, separación de grasas y extracción de arenas.

En esencia cada una de las unidades consta de dos canales paralelos de 12 metros de longitud, uno de 1,35 metros de anchura que actúa como desarenador y otro de 2,65 metros de anchura que actúa como desengrasador.

Sobre la unidad de desarenado-desengrasado se dispone de un puente móvil, soporte del bombeo de arenas y un sistema de rasquetas de superficie. Un mecanismo de control dirige la posición de las rasquetas superficiales de forma que permanecen levantadas cuando el puente avanza en el sentido contrario al flujo del agua y quedan abatidos cuando la dirección del movimiento sea el mismo que el de la corriente. Las bombas ubicadas sobre el puente móvil aspiran las arenas depositadas en la canaleta del desarenador y se separan mediante un sistema clasificador-lavador (tornillo sinfin 18”). Las arenas concentradas se envían a un contenedor y se tratan como RSU.

51



Figura 2.6: Desarenador - Desengrasador. Fuente: Elaboración propia

2.2.1.1.3 Tratamiento primario

El objetivo del tratamiento primario es la eliminación de las partículas sedimentables y está compuesto por el tratamiento físico-químico y la decantación primaria.

2.2.1.1.3.1 Tratamiento físico-químico

Está compuesto por dos cámaras de mezcla rápida y dos cámaras de mezcla lenta. A la entrada del tratamiento físico-químico se añade sulfato férrico, que actúa como coagulante y su función es favorecer la unión de los coloides para formar un flóculo que pueda ser decantado fácilmente.

Las cámaras de mezcla rápida tienen unas dimensiones de 2,7x2,7x2,3 metros, con un volumen total de 33,6m3, proporcionando un tiempo de retención de 1,12 minutos. Para favorecer la realización de la mezcla del agua con los reactivos químicos cada una de las cámaras dispone de un agitador vertical apoyado sobre una plataforma de hormigón.

El paso del agua de la primera cámara a la segunda se realiza a través de un orificio sumergido evitando de esta manera caminos preferenciales que podrían disminuir la eficacia de la floculación. Entre las cámaras de mezcla rápida y mezcla lenta se añade el polielectrolito aniónico que actúa como floculante favoreciendo el agrupamiento de coágulos en unidades mayores y asegurando que las partículas sedimentan bien.

Las cámaras de floculación tienen unas dimensiones de 5,00x5,00x3,50 metros con un volumen total de 350m3 lo que proporciona un tiempo de retención de 21 minutos a caudal punta. Cada cámara lleva su agitador lento con el correspondiente variador de frecuencia para poder ajustar el número de revoluciones.

52



Figura 2.7: Tratamiento Físico - Químico. Fuente: Elaboración propia

2.2.1.1.3.2 Decantación primaria

La considerable cantidad de materias en suspensión que lleva el agua residual hace preciso un proceso de decantación en el que se trate de separar estas materias del agua.

El reparto a los decantadores será en proporción a su área recibiendo el 21,5% del caudal cada uno de los antiguos decantadores y el 57% el decantador nuevo, Los decantadores antiguos tiene 16 metros de diámetro y un volumen de 491m3 y el nuevo tiene un diámetro de 26 metros y un volumen de 1770 m3.

Para lograr la decantación por gravedad de las partículas en suspensión el agua bruta se introduce por la parte inferior del decantador saliendo por unas aperturas practicadas en la columna central diseñadas de tal forma que su baja velocidad de salida no produzca alteraciones notables de la superficie del agua y no remueva las partículas ya sedimentadas.

Todos los decantadores disponen de un puente móvil. Estos puentes tienen un sistema de barredoras superficiales que arrastran las espumas flotantes hacia un buzón de espumas fijo en la periferia del decantador. Una válvula en el fondo y accionada automáticamente por el puente permite el paso de un chorro de agua con el fin de producir el arrastre de los flotantes los cuales son conducidos al espesador de grasas situado en el edificio de pretratamiento. Por otra parte las

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partículas sedimentadas depositadas en el fondo del tanque son barridas continuamente por unas rasquetas solidarias al puente móvil de forma que se llevan hacia un pozo de concentración donde se aspiran y se conducen a una arqueta de bombeo desde la cual se impulsan los fangos hasta el espesador por gravedad.

El agua sobrenadante escapa a través de los dientes Thompson situados en la periferia del decantador a un canal de 0,5x0,5 metros. El agua que sale de los tres decantadores se une en una cámara que realiza el reparto de la misma a los reactores biológicos.

Figura 2.8: Decantador primario. Fuente: Elaboración propia

2.2.1.1.4 Tratamiento Secundario

El tratamiento secundario está compuesto por el reactor biológico y la decantación secundaria. El objetivo es reducir la materia orgánica que se encuentra presente en el agua, esto se consigue mediante un tratamiento que está basado en el proceso natural de autodepuración, por el que se facilita el desarrollo de microorganismos capaces de asimilar la materia orgánica biodegradable.

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2.2.1.1.4.1 Reactor biológico

El reactor está dividido en dos líneas cada una de las cuales está compuesta por una cámara anóxica y tres cámaras óxicas. El tipo de reactor que tenemos es el de flujo pistón donde la materia orgánica va reduciendo su concentración a lo largo de éste.

Figura 2.9: Reactor Biológico. Fuente: Elaboración propia

En la cámara anóxica se mezcla el agua procedente del tratamiento primario y la recirculación, y para tener una mezcla homogénea cada cámara anóxica dispone de dos agitadores sumergidos que giran a una velocidad lo suficientemente baja para que no se produzca la aireación.

A continuación hay tres cámaras consecutivas aireadas mediante parrilla de difusores que distribuyen el aire generado por cuatro grupos de motosoplantes. A la primera cámara se le dosifica más aire que a la segunda, y a ésta a su vez más que la tercera.

Lo que se pretende en estas balsas es que exista el ambiente más adecuado para que los microorganismos cumplan su función. Los microorganismos utilizan el oxigeno presente en el agua para consumir el alimento (materia orgánica) y el resultado es la obtención de energía y la generación de nuevos individuos. Lo que se consigue es transformar la materia orgánica soluble en materia insoluble que

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será más fácil de eliminar en la decantación secundaria, por lo que para un buen funcionamiento de la planta se debe controlar el ambiente en que se desarrolla la población de microorganismos que forman los fangos activos. Estos microorganismos son del mismo tipo que los existentes en los sistemas naturales, pero las especiales condiciones en las que se encuentran en el reactor biológico comporta la selección de determinadas especies. Cuando las características de pH y temperatura del medio que contiene la masa biológica así como las concentraciones de nutrientes y de oxigeno disuelto favorezcan su actividad se establecerá una cadena de relaciones ecológicas entre los microorganismos.

2.2.1.1.4.2 Decantación secundaria

En la decantación secundaria se separan los fangos biológicos por sedimentación y para ello se dispone en la EDAR Valle del Vinalopó de tres decantadores. El primero de ellos posee 32 metros de diámetro y un volumen de 2815 m3, lo que proporciona un tiempo de residencia de 3,13 horas a caudal punta, este decantador recibe el agua del reactor biológico 1. El agua procedente del reactor biológico 2 se reparte entre los otros dos decantadores de 22,5 metros y un volumen de 745 m3 cada uno.

Los decantadores secundarios son muy similares a los primarios, siendo la única diferencia el tamaño. Los fangos biológicos se depositan en el fondo y son arrastrados por las rasquetas del puente móvil hasta un canal concentrador donde se aspiran y son llevados a un pozo de bombeo común para los tres decantadores. En el pozo de bombeo hay instaladas tres bombas horizontales para recircular el fango a los reactores biológicos y dos bombas para la purga de fangos en exceso que llevan los fangos al espesador por flotación. La mayor parte del fango se recircula a los reactores biológicos para mantener el nivel de depuración necesario, mientras que otra parte se dirige a espesador para evitar un aumento y un envejecimiento excesivo de la biomasa presente en el sistema.

Las grasas y flotantes son arrastradas por unas rasquetas superficiales solidarias al puente móvil y son recogidas en un buzón de espumas que funciona igual que los que se encuentran en los decantadores primarios. El contenido de estas cajas se conduce al espesador de grasas situado en el edificio de pretratamiento.

El agua clarificada sale del decantador por el mismo método que en los decantadores primarios y se conduce al laberinto de coloración, al tratamiento terciario o a la arqueta de vertido, según el uso final del efluente.

56



2.2.1.1.5 Laberinto de cloración

En el laberinto de coloración se produce la adición de hipoclorito sódico comercial a 6 ppm. Actualmente no se encuentra en funcionamiento debido a que los usos para los que se utiliza el agua no es necesaria esta adición.

2.2.1.1.6 Tratamiento Terciarios

Para la reutilización del agua residual depurada en espacios públicos, riego de jardines, baldeo de calles, campos de golf,…, el agua debe de ser sometida a lo que se denomina tratamiento terciario.

Este proceso consiste en eliminar del agua depurada aquellas sustancias que pudieran ser perjudiciales para la población (nitrógeno, fósforo, bacterias) mediante una filtración y percolación del agua en lecho de arena.

La capacidad de depuración del tratamiento terciario instalado es de 750m3/día y se realiza en un tanque semicircular de 55 metros de diámetro con un lecho de arena de 1,5 metros de altura

2.2.1.2 Línea de Fangos

Las plantas de tratamiento de aguas residuales tienen por objeto transformar las materias polucionantes disueltas en materias sedimentables y separar éstas, así como las originalmente decantables de las aguas, consiguiéndose la estabilización de la materia orgánica. Durante estos procesos se produce una cantidad considerable de fango, parte de estos fangos son recirculados al reactor y otra parte se sacan del sistema.

Para llevar a cabo estos objetivos la planta depuradora dispone de las siguientes instalaciones.

2.2.1.2.1 Espesadores

Los fangos producidos en la estación depuradora son extraídos de la línea de agua y sometidos a un proceso de espesamiento, con la finalidad de reducir el volumen mediante su concentración o eliminación general del agua de arrastre o constitución.

Dependiendo del tipo de fango recibirán un tratamiento u otro, así los fangos primarios heterogéneos y que no han sufrido un tratamiento biológico liberan fácilmente su agua de constitución y se espesan bien, por lo que se utiliza un espesador de gravedad. Al contrario, los fangos biológicos en exceso, homogéneos y floculantes son mucho menos deshidratables.

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2.2.1.2.1.1. Espesador por gravedad

Este espesador tiene un diámetro de 12 metros, un volumen de 429 m3 y un tiempo de retención hidráulico de 23,5 horas. El espesador dispone de dos brazos con concentradores de fondo de chapa de acero con una terminación en neopreno. Los fangos espesados son purgados desde el fondo del aparato, mientras que el caudal sobrante es recogido en su parte superior para su reincorporación a cabeza de planta.

El espesador por gravedad está cubierto con una cúpula de poliester reforzada con fibra de vidrio y el aire de este depósito es conducido al sistema de desodorización con el fin de evacuar a la atmósfera aire libre de olores.

Figura 2.10: Espesador por gravedad. Fuente: Elaboración propia

2.2.1.2.1.1. Espesador por flotación

Este espesador tiene un diámetro de 13,00 metros con 3,15 metros de altura útil y está descubierto. En su proceso interior los fangos biológicos son mezclados con un caudal de agua presurizada y saturada de aire. Este caudal combinado entra en el tanque de flotación a baja velocidad a través de una conducción de mezcla que desemboca en un cilindro metálico central. Las minúsculas burbujas de aire se adhieren a las partículas originando la ascensión de estas a la superficie. El mecanismo de barrido superficial arrastra los flotantes hacia un buzón colector. El

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liquido clarificado pasa por debajo de una pantalla metálica deflectora recogiéndose en un canal periférico de descarga para su reincorporación a la línea de agua.

Figura 2.11: Espesador por flotación. Fuente: Elaboración propia

2.2.1.2.2 Cámara de mezcla

Los fangos espesados y flotados son mezclados en una cámara de dimensiones de 5,3 m x 4,6 m x 2,0 de altura útil, con un volumen total de 43 m3 y dotada de un agitador. En esta cámara se lleva a cabo el proceso de estabilización con cal. Para ello se añade cal al fango para elevar su pH por encima de 12 al menos durante dos horas. Este valor elevado crea un ambiente que no favorece la supervivencia de los microorganismos y como consecuencia el fango no creará olores y no provocará riesgos sanitarios mientras se mantenga el pH.

La dosificación de cal al depósito se realiza a través de un transportador de tornillo sinfín con control de dosificación automática en función del pH de los fangos en la cámara de mezcla.

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2.2.1.2.2 Depósito tampón

Los fangos espesados y estabilizados son enviados por bombeo hasta un depósito de almacenamiento de 15 metros de diámetro y altura de 4 metros y cubierto con una campana de poliéster. Este depósito tiene dos misiones fundamentales:

- Servir de depósito en el que se complete la estabilización de los fangos.

- Servir de depósito de regulación para la deshidratación mecánica que se efectúa durante 5 días a la semana, 12 horas al día.

Figura 2.12: Depósito tampón. Fuente: Elaboración propia

2.2.1.2.3 Deshidratación mecánica

Los fangos son extraídos del fondo del depósito tampón y se llevan a tres centrifugas de deshidratación que trabajan en continuo. Antes de la entrada a las centrifugas se le añade polielectrolíto catiónico para facilitar la floculación.

60



Figura 2.13: Bombas centrífugas. Fuente: Elaboración propia

2.2.1.2.4 Tolvas de almacenamiento

Con objeto de posibilitar el almacenamiento de fango deshidratado la planta dispone de dos tolvas de capacidad unitaria de 60 m3, lo que proporciona un tiempo de retención de dos días. Las tolvas se alimentan mediante una bomba de tornillo helicoidal de alta presión. Para el vaciado de las tolvas éstas disponen de una compuerta motorizada.

2.2.2. Metodología experimental

Tras analizar las diferentes fases en las que se descompone el proceso de tratamiento de agua y fangos en la EDAR Valle del Vinalopó se procede a continuación a analizar los costes tanto fijos como variables con el fin de obtener un coste en euros del volumen de agua tratada en la EDAR y comparar este coste de €/m3 de agua tratada con los valores medios existentes en la Comunidad Valenciana. Estos valores medios han sido obtenidos de la Entidad Pública de Saneamiento de Aguas Residuales (EPSAR) de la Comunidad Valenciana. Una vez comparado los costes reales de la EDAR Valle del Vinalopó con los costes medios de las restantes EDARs existentes en la Comunidad Valenciana se puede comprobar, en el que caso de que exista una importante diferencia, si existe algún margen de mejora en el proceso y se puede optimizar el mismo.

61



En el caso de la EDAR Valle del Vinalopó los costes variables o indirectos están compuestos por la energía consumida, los reactivos utilizados y la cantidad de residuos retirados. Los costes fijos están compuestos por la potencia de energía eléctrica contratada, los gastos de personal y mantenimiento y finalmente por los costes indirectos. Para los costes de energía, tanto fijos como variables, se tendrán en cuenta los consumos y potencias contratadas para la EDAR Valle del Vinalopó y para la Estación de Bombeo de Monóvar cuya explotación y mantenimiento es llevada a cabo también por la UTE DEPURACIÓN VALLE VINALOPÓ.

La EDAR Valle del Vinalopó trata principalmente aguas de carácter industrial puesto que este es el principal sector de la comarca del Medio Vinalopó. La mayoría de estas industrias trabajan de forma continuada a lo largo de todo el año, exceptuando el mes de Agosto cuando la mayoría de las industrias detienen su producción por periodo de vacaciones. Puesto que tanto los caudales como las cargas contaminantes son constantes a lo largo del año, excepto en el mes de Agosto, se han analizado los datos pertenecientes al mes de Mayo, ya que se trata de un mes aleatorio en el que se han desarrollado las prácticas de empresa.

2.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La EPSAR indica en su página web que los costes medios de m3 de agua tratada y el consumo de energía por m3 de agua tratada a las EDARs de la Comunidad Valenciana son los que se muestran en la siguiente gráfica:

Figura 2.14: Ratios de explotación de las diferentes EDARs de la CV durante el año 2011. Fuente: EPSAR

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Los datos de resultados recogidos en las tablas que se muestran a continuación son datos tomados diariamente durante la explotación de la EDAR. Con el fin de no exponer tablas con los resultados diarios, las cuales alargarían en exceso el Proyecto Fin de Máster, se ha expuesto una tabla resumen con los resultados medios obtenidos a lo largo de todo el mes de Mayo.

Para el cálculo del coste de la energía se ha tenido en cuenta el coste medio pagado por la EDAR Valle del Vinalopó puesto que a pesar de que el coste de la misma se rige según diferentes tramos, de esta manera se han simplificado los cálculos y datos de este trabajo.

Actualmente, la EDAR Valle del Vinalopó trata aproximadamente 390.000 m3/mensuales. En el mes de Mayo de 2.012 el volumen de agua tratada ha sido 385.759 m3 y a continuación se exponen las tablas que incluyen los costes fijos y los costes variables de explotación y mantenimiento de la EDAR Valle del Vinalopó con el fin de realizar un análisis más profundo de los mismos.

Tabla 2.1. Costes variables mensuales del mes de Mayo de la EDAR Valle del Vinalopó

CANTIDAD PRECIO TOTAL Consumo de energía activa (Kwh)(EDAR) 294.959,00 0,08 22.345,36 €Consumo de energía activa (Kwh) (EB Monóvar) 3.333,00 0,11 374,96 €Basuras evacuadas (kg) 15.900,00 0,04 559,77 €Arenas evacuadas (kg) 4.220,00 0,04 148,57 €Fangos evacuados (kg) 879.090,00 0,01 10.416,67 €

Consumo Coagulante F-Q (kg) 25.308,00 0,21 5.314,68 €

Consumo Polielectrolito F-Q (kg) 175,00 0,15 26,25 €

Consumo Estabilizacion (kg) 28.142,00 0,17 4.784,14 €

Consumo Polielectrolito Fango (kg) 1.750,00 0,18 315,00 €

Consumo Sosa Desodorización (kg) 92,00 0,20 18,40 €

Consumo Hipoclorito Desodorización (kg) 2.528,00 0,15 379,20 €

Consumo Ácido Sulfúrico Desodorización (kg) 62,00 0,16 9,92 €

TOTAL 44.692,91 €

63

Estudio de ut

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65

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66



2.4 CONCLUSIONES

Tras realizar un análisis de los diferentes costes de explotación, tanto de los variables como de los fijos, se aprecia que los costes totales de la EDAR Valle del Vinalopó por m3 de agua tratada son 0,282 €/m3, valor que se queda por debajo de la media de los costes que presentan el resto de las EDARs de la Comunidad Valenciana.

Este parámetro nos indica que a día de hoy el proceso llevado a cabo en esta EDAR está muy optimizado, obteniendo altos rendimientos de eliminación de SS, DBO5, DQO, Nitrógeno y Fósforo con un coste de explotación moderado.

Observando el gráfico de la figura 2.16 (Gráfico % de los costes fijos + variables de cada uno de los conceptos sobre los costes totales) se llega a la conclusión de que los gastos que suponen un mayor porcentaje de los costes totales de explotación de la EDAR Valle del Vinalopó son los referidos al personal y a la energía. Estos dos conceptos son los que habitualmente suponen un mayor coste de explotación en todas las EDARs según la diferente bibliografía consultada (Informe Anual de la EPSAR 2011, Apuntes de clase del Máster en Gestión Sostenible y Tecnologías del Agua…) y por tanto no es un aspecto que se debe modificar. Los restantes costes (reactivos, indirectos, evacuación de fangos…..) también se mantienen dentro de unos porcentajes habituales en los costes de explotación.

A pesar de que los costes por m3 de agua tratada se encuentran por debajo de la media de la Comunidad Valenciana el consumo energético por m3 tratado es muy superior al de la media. En este caso, pese a que el proceso general de la EDAR Valle del Vinalopó está muy optimizado en costes es necesario tener en cuenta este aspecto y encontrar una manera más precisa de ahorrar energía. Esto se puede conseguir disminuyendo el tiempo de funcionamiento de diferentes equipos electromecánicos cuyo consumo es alto, como puede ser las bombas soplantes, centrífugas…. y que solamente funcionen durante el tiempo que sea estrictamente necesario.

Existen varios motivos que explican esta situación. El primero motivo es la alta carga contaminante que proviene en su mayoría de las diferentes industrias de la zona. La relación DQO/DBO5 es indicadora de la biodegradabilidad de la carga contaminante que entra en la EDAR Valle del Vinalopó, estando comprendida esta relación durante todo el año entre 1,5 – 1,6. En el caso en concreto del mes de Mayo está relación tiene el valor de 1,73. Estos altos valores en la relación indican la baja biodegradabilidad de la carga contaminante en el afluente de la EDAR. Conociendo este dato, y sabiendo tras realizar los análisis diarios que se elimina el 100% de la DBO5 que entra en la EDAR podemos obtener el ratio de consumo eléctrico respecto la DBO5 eliminada. Este ratio es mucho más indicativo que la energía consumida de modo general y se puede comparar con otros datos que aparecen en la bibliografía consultada. El resultado obtenido es: 1,09 kwh/kg DBO5 eliminada. Este valor obtenido es muy similar al que cita Enrique Toro

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Baptista en su “Presentación de Gestión y Explotación de Planta Depuradoras” en el caso de reactores biológicos en el proceso de fangos activos (1,1 – 1,6 kwh/kg DBO5 eliminada) e incluso está por debajo del que cita Virgilio Llorente Martínez en su presentación de “Las Tecnologías y Sistemas de Depuración y Regeneración de Agua y la Energía en las EDARs del Canal de Isabel II de Madrid” (1,8 kwh/kg DBO5 eliminada). Por tanto, teniendo en cuenta la DBO5 de entrada en la EDAR y la biodegradabilidad de la misma podemos afirmar que los consumos energéticos se encuentran dentro de unos baremos aceptables e incluso por debajo de lo esperado.

El segundo motivo que explica el alto consumo energético con referencia a las restantes EDARs de la Comunidad Valenciana es que muchos de los equipos electromecánicos instalados no son nuevos y por tanto han sufrido desgastes que dañan y empeoran su funcionamiento y además estos equipos, como es lógico, presentan mayores consumos que los equipos que se instalan en la actualidad. Esta segunda causa, aunque también es importante, presenta menos relevancia que la primera causa indicada.

3. CONCLUSIONES FINALES DEL PROYECTO

En primer lugar se debe indicar que el aporte de fósforo (en este caso a partir de H3PO4) provoca una importante pérdida de flujo en las membranas de OI debido a la precipitación de sales que conllevan un serio ensuciamiento de las membranas y consecuentemente son necesarias al menos una limpieza química cada 3 ó 4 días..

Se observa que a pesar de la utilización del antiincrustante SOKALAN 3000 las limpiezas químicas no tienen el efecto esperado puesto que en repetidas ocasiones dichas limpiezas han supuesto una recuperación del flujo muy baja (1% ó 2%) o incluso no han tenido efecto.

El antiincrustante SOKALAN 3000 posee mayor efecto cuando las dosificaciones de fósforo son menores alcanzando el mismo porcentaje de pérdida de flujo con más tiempo de funcionamiento de las membranas y permite mayores recuperaciones tras la realización de las limpiezas.

Si comparamos el antiincrustante SOKALAN 3000 con otro cuya utilización en el mercado es más habitual (Chemipol WT 711) se aprecia que bajo las mismas condiciones de operación y con cantidades de fósforo en el agua de aproximadamente 6,25 ppm (1,25 ppm + 5 ppm) la pérdida de flujo es mayor en el caso de la utilización del primero.

Con las experimentaciones llevadas a cabo se comprueba que a pesar de la utilización del antiincrustante SOKALAN 3000 es necesario bajar el pH del agua de aporte a la membranas y añadir Cl3Fe en el caso de altas concentraciones de fósforo con el fin de evitar las precipitaciones de sales y consecuentemente el ensuciamiento de las membranas.

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Con el fin de comparar de forma mucho más precisa ambos antiincrustantes sería necesario realizar ambas experimentaciones bajo las mismas condiciones de temperatura y conductividad del agua, factores que en mayor porcentaje afecta a la pérdida de flujo. Aún así, las experimentaciones llevadas a cabo se han realizado muy próximas en el tiempo con temperaturas y conductividades del agua muy similares. También sería interesante realizar de nuevo estas experimentaciones utilizando el módulo de Ultrafiltración previo a la Ósmosis Inversa con el fin de comprobar el efecto que presenta este primero con respecto a la pérdida de flujo y ensuciamiento de las membranas.

Se han conseguido con ambos aintiincrustantes los objetivos de obtener un agua producto con una cantidad de fósforo inferior a 2 mg/l con el fin de poder reutilizarla según indica el R.D. 1620/2007.

Finalmente es de destacar que en las experimentaciones llevadas a cabo en la Planta Piloto el antiincrustante SOKALAN 3000 ha presentado un efecto inferior al que presenta un antiincrustante de los que se vienen utilizando habitualmente (Chemipol WT 711).

Con respecto al estudio de costes realizado en la EDAR Valle del Vinalopó se desprende que los costes totales de explotación por m3 de agua tratada son 0,282 €/m3, valor que se queda por debajo de la media de los costes que presentan el resto de las EDARs de la Comunidad Valenciana, lo que indica que el proceso llevado a cabo en esta EDAR está muy optimizado, obteniendo altos rendimientos de eliminación de SS, DBO5, DQO, Nitrógeno y Fósforo con un coste de explotación moderado

Los gastos que suponen un mayor porcentaje de los costes totales de explotación de la EDAR Valle del Vinalopó son los referidos al personal y a la energía. Estos dos conceptos son los que habitualmente suponen un mayor coste de explotación en todas las EDARs según la diferente bibliografía consultada. Los restantes costes (reactivos, indirectos, evacuación de fangos…..) también se mantienen dentro de unos porcentajes habituales en los costes de explotación.

El consumo energético por m3 tratado es muy superior al de la media. Es necesario tener en cuenta este aspecto y encontrar una manera más precisa de ahorrar energía. Esto se puede conseguir disminuyendo el tiempo de funcionamiento de diferentes equipos electromecánicos cuyo consumo es alto, como puede ser las bombas soplantes, centrífugas…. y que solamente funcionen durante el tiempo que sea estrictamente necesario.

Este alto consumo energético se debe principalmente a la carga contaminante que proviene en su mayoría de las diferentes industrias de la zona. La relación DQO/DBO5 es indicadora de la biodegradabilidad de la carga contaminante que entra en la EDAR Valle del Vinalopó, estando comprendida esta relación durante todo el año entre 1,5 – 1,6. Estos altos valores en la relación indican la baja biodegradabilidad de la carga contaminante en el afluente de la EDAR. Sin

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embargo, si comparamos el ratio kwh/DBO5 eliminada, el cual es mucho mejor indicador del consumo, se aprecia que el ratio de la EDAR Valle del Vinalopó, 1,09 kwh/DBO5 eliminada, se encuentran dentro de unos baremos aceptables e incluso por debajo de lo esperado

La segunda causa que interviene en el mayor consumo energético con respecto a las restante EDARs de la Comunidad Valenciana es que muchos de los equipos electromecánicos instalados no son nuevos y por tanto han sufrido desgastes que dañan y empeoran su funcionamiento y además estos equipos, como es lógico, presentan mayores consumos que los equipos que se instalan en la actualidad

4. BIBLIOGRAFÍA - Apuntes del Clase del Máster en Gestión Sostenible y Tecnologías del Agua - Documentación generada durante el seguimiento de la Planta Piloto de

Tratamientos Terciarios disponible. - Desalación de aguas salobres y de mar. Osmosis Inversa. José Antonio

Medina San Juan. - Reutilización de Aguas Regeneradas. Aspectos tecnológicos y jurídicos.

Fundación Instituto Euromediterráneo del Agua. - REAL DECRETO 1620/2007, régimen jurídico de la reutilización de las

aguas depuradas - Memoria de Gestión 2011 de la EPSAR - www.epsar.gva.es/ - Presentación de Gestión y Explotación de Planta Depuradoras. Enrique Toro

Baptista. - Las Tecnologías y Sistemas de Depuración y Regeneración de Agua y la

Energía en las EDARs del Canal de Isabel II de Madrid. Virgilio Llorente Martínez

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ANEXOS

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FICHAS TÉCNICAS

CHEMIPOL® WT-711 Producto antiincrustante para desalación

CHEMIPOL, S.A. Joan Monpeó 149 · 08223 TERRASSA · Barcelona · Spain Tel + 34 937 831 044 Fax + 34 937 837 580 e-mail [email protected]

Características Aplicaciones y dosis CHEMIPOL WT-711 es producto antiincrustante, formulado a base de un derivado poliacrílicos y organofosfónicos en solución acuosa, con resistecia al cloro y a la hidrólisis. Inhibe la precipitación de un gran espectro de sales poco solubles mediante un mecanismo de efecto umbral (threshold) así como un marcado efecto dipersante. Esta formulación del producto le confiere las siguientes prestaciones:

• Minimiza las incrustaciones y ensuciamiento, reduciendo la frecuencia de limpieza de membranas. • Elimina la necesidad de adición de ácido. • Aporta efecto secuestrante para óxidos metálicos y otros inductores de ensuciamiento. • Es compatible con todo tipo de membranas.

CHEMIPOL WT-711 está especialmente indicado para ser utilizado como antiincrustante para membranas de nanofiltración (NF) y de ósmosis inversa (OI) CHEMIPOL WT-711 es especilamente recomedable para desalación como parte de un tratamiento terciario. CHEMIPOL WT-711 es especialmente indicado para aguas con SDI relativamente altos. La dosificación depende del grado de conversión de la planta, la temperatura y las características físico y químicas del agua a tratar y en especial de los niveles de aquellas especies formadoras de incrustación y ensuciamiento (fouling). En general, se utilizan dosis entre 1 y 10 ppm (mg/l). CHEMIPOL dispone de un servicio de asesoramiento técnico para valorar los riesgos de incrustación de las sales poco solubles, la conversión óptima y la dosis aplicable de producto en diferentes condiciones.

Datos técnicos Aspecto Líquido transparente Punto Congelación < -4ºC Densidad 20ºC 1,13 ± 0,05 pH (100%) 2 – 3 Materia seca 25% mínimo Materia activa HEDP + Acrilato Viscosidad Brookfield < 45 cps. Caducidad 2 años Temperatura almacenaje 10 - 50ºC. Efectividad CHEMIPOL WT-711 resulta efectivo frente a fenómenos de incrustación por carbonato cálcico, sulfato cálcico, sulfato bárico, sulfato de estroncio y fluoruro cálcico entre otras sales poco solubles. Ejerce acción secuestrante sobre óxidos e hidróxidos metálicos así como otros componentes en el agua inductores de ensuciamiento “fouling” orgánico y coloidal.

Instrucciones de uso

CHEMIPOL WT-711 es soluble en agua en cualquier proporción. Para su dosificación puede realizarse sin diluir o previamente diluido en agua, mediante bomba dosificadora, adicionándolo al agua de alimentación o agua a tratar. En caso de diluirse, es recomendable no efectuar diluciones inferiores al 10%. CHEMIPOL WT-711 es compatible con el acero al carbono y con cualquier material de construcción habitualmente utilizado. El punto de dosificación se recomienda efectuar en el flujo de agua de alimentación previamente a los filtros de cartucho. CHEMIPOL WT-711 debería dofisicarse en continuo y proporcionalmente al caudal de alimentación a efectos de mantener constante en la unidad de desalación los niveles de dosificación recomendables en cada caso.

CHEMIPOL® WT-711 Producto antiincrustante para desalación

CHEMIPOL, S.A. Joan Monpeó 149 · 08223 TERRASSA · Barcelona · Spain Tel + 34 937 831 044 Fax + 34 937 837 580 e-mail [email protected]

Información general en almacenaje, transporte y manipulación Almacenar a temperaturas entre 10 - 50ºC. en locales adecuadamente aireados. Transporte: es producto clasificado como líquido corrosivo, ácido, orgánico N.E.P. (contiene un ácido fosfónico). Precauciones de manipulación: Como producto ácido debe manejarse como tal. La ficha de seguridad está disponible bajo petición.

Evite el contacto e inhalación de sus vapores. Para el uso normal no debe adoptarse ninguna precaución particular salvo las reseñadas en su ficha de seguridad para la protección de las manos y los ojos mediante el empleo de guantes y gafas de seguridad. Formato de envase: bidones de 25, 60, 225 Kg, y contenedor de 1.100 Kg.

Producto apto para aplicación en la producción industrial de agua potable por desalación mediante tecnología de membrana conforme a los Programas de Vigilancia Sanitaria vigente. La documentación sanitaria del producto está disponible generalmente bajo petición.

Fabricado con materias primas registradas por la NSF International (NSF-ANSI Stardard 60)



ANÁLISIS DE MUESTREOS

Nº Informe: 12/1024Cliente: PROAGUAS COSTABLANCA, S.A.

Identificación: NPP/03/05/12

Fecha de recepción: 03/05/2012Muestra remitida por: Proaguas Costablanca, S.A. Procedimiento de toma de muestras: PG-PC/16 Rev. 10

Av/ Orihuela,39

Fecha de finalización:

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Procedencia:

09/05/2012

EDAR NOVELDA

Fecha de inicio: 03/05/2012

03007 ALICANTE (ALICANTE)

AB

PARAMETRO METODO IDENTIFICACION METODO RESULTADO UNIDADES

Aniones

Cromatografía iónica PE-EN/67 Rev. 1 9,83 mg N-NO3/lNitratos

Cromatografía iónica PE-EN/67 Rev. 1 375 mg Cl/lCloruros

Cromatografía iónica PE-EN/67 Rev. 1 201 mg SO4/lSulfatos

Cromatografía iónica PE-EN/67 Rev. 1 0,40 mg F/lFluoruros

Colorimetría PE-EN/09 Rev. 6 0,676 mg P-PO4/lFosfato1 2


Caracteres Físico-Químicos

Nefelometría S.M. 21th Ed. 2130B 4,59 UNTTurbidez

Electrometría S.M. 21th Ed. 4500H 7,39 u. pH (25ºC)pH

Electrometría S.M. 21th Ed. 2510B 1821 µS/cm (20ºC)Conductividad (20ºC)

Filtración-secado 103-105ºC PE-EN/05 Rev. 5 8 mg/lSólidos en suspensión

Respirométrico S.M. 21th Ed. 5210D 12 mg O/lDBO

Colorimetría PE-EN/06 Rev. 7 66 mg O/lDQO

Colorimetría PE-EN/08 Rev. 7 22,4 mg N/lNitrógeno total

Colorimetría PE-EN/14 Rev. 5 8,60 mg N-NH4/lAmonio

Colorimetría PE-EN/09 Rev. 6 1,24 mg P/lFósforo total

Titulación S.M. 21th Ed. 2320B 0 mg CO3/lCarbonatos1

Titulación S.M. 21th Ed. 2320B 317 mg HCO3/lBicarbonatos

Colorimetría S.M. 21th Ed. 5540C <0,05 mg/lDetergentes1 2

Colorimetría PE-EN/06 Rev. 7 62 mg O/lDQO soluble1 2

Espectrofotometría 33,3 %Transmitancia 254 nm1 2


Caracteres microbiológicos

Filtración de membrana PE-EN/17 Rev. 6 120*e+3 ufc/100 mlColiformes fecales

Filtración de membrana PE-EN/18 Rev. 6 31*e+4 ufc/100 mlColiformes totales

Avda. Orihuela, nº 39 · Tfno. 965 11 13 76 · Fax 965 10 21 66 · 03007 Alicante




Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

09/05/2012

EDAR NOVELDA



Filtración de membrana PE-EN/45 Rev. 4 112*e+3 ufc/100 mlEscherichia Coli


Metales

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 35,5 mg K/lPotasio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 82,6 mg Ca/lCalcio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 45,6 mg Mg/lMagnesio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 271 mg Na/lSodio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 0,125 mg Fe/lHierro

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,0005 mg Cd/lCadmio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 0,012 mg Cu/lCobre

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 0,005 mg Ni/lNíquel

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 0,011 mg Pb/lPlomo

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 0,022 mg Zn/lZinc

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 0,004 mg Cr/lCromo

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 0,230 mg B/lBoro

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 0,023 mg Mn/lManganeso

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,1 mg Al/lAluminio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,05 mg Ba/lBario

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 1,29 mg Sr/lEstroncio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 11,9 mg SiO2/lSílice

ADL













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Procedencia:

09/05/2012

EDAR NOVELDA





Colorimetría PE-EN/06 Rev. 7 61 mg O/lDQO soluble




Metales







ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 0,004 mg Cr/lCromo





AFB















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Procedencia:

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EDAR NOVELDA



AOI


Aniones


Cromatografía iónica PE-EN/67 Rev. 1 11,8 mg Cl/lCloruros

Cromatografía iónica PE-EN/67 Rev. 1 <1 mg SO4/lSulfatos

Cromatografía iónica PE-EN/67 Rev. 1 <0,17 mg F/lFluoruros





Electrometría S.M. 21th Ed. 2510B 82,4 µS/cm (20ºC)Conductividad (20ºC)

Titulación UNE-EN ISO 8467:95 0,52 mg O2/lOxidabilidad al permanganato



Colorimetría PE-EN/09 Rev. 6 <0,05 mg P/lFósforo total





Filtración-secado 103-105ºC PE-EN/05 Rev. 5 0 mg/lSólidos en suspensión1



Filtración de membrana PE-EN/17 Rev. 6 10 ufc/100 mlColiformes fecales

Filtración de membrana PE-EN/18 Rev. 6 32 ufc/100 mlColiformes totales

Filtración de membrana PE-EN/45 Rev. 4 5 ufc/100 mlEscherichia Coli





Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

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EDAR NOVELDA




Metales

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <5 mg K/lPotasio



ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 17,0 mg Na/lSodio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,005 mg Fe/lHierro


ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,005 mg Cu/lCobre

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,001 mg Ni/lNíquel

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,005 mg Pb/lPlomo

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,01 mg Zn/lZinc

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,002 mg Cr/lCromo


ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,0005 mg Mn/lManganeso




ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 <0,21 mg SiO2/lSílice

AOI-R


Aniones











Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

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EDAR NOVELDA














Metales

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 138 mg K/lPotasio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 316 mg Ca/lCalcio

ICP-AES PE-EN/30 Rev. 12 182 mg Mg/lMagnesio


AS


Aniones














Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

09/05/2012

EDAR NOVELDA






ASA



















Metales







Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

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EDAR NOVELDA



AUV






MBR AUF


Aniones















Filtración-secado 103-105ºC PE-EN/05 Rev. 5 0,1 mg/lSólidos en suspensión1






Identificación: NPP/05


Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

22/05/2012

EDAR NOVELDA



AB


Aniones






























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Procedencia:

22/05/2012

EDAR NOVELDA



Sedimentación PE-EN/50 Rev. 2 <1 huevos/10 lNematodos intestinales

ISO 11731:1998 (E) ISO 11731:1998 (E) No detectada ufc/lLegionella pneumophila1 2



Metales


















ADL











Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

22/05/2012

EDAR NOVELDA











Metales












AFB













Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

22/05/2012

EDAR NOVELDA





AOI


Aniones




























Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

22/05/2012

EDAR NOVELDA





Metales


















AOI-R


Aniones









Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

22/05/2012

EDAR NOVELDA
















Metales





AS


Aniones












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Procedencia:

22/05/2012

EDAR NOVELDA











ASA










Colorimetría PE-EN/06 Rev. 7 41,3 mg O/lDQO soluble1 2














Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

22/05/2012

EDAR NOVELDA




Metales



AUV








MBR AOI-2


Aniones



Cromatografía iónica PE-EN/67 Rev. 1 2,25 mg SO4/lSulfatos













Fecha de recepción:14/06/2012Muestra remitida por: Proaguas Costablanca, S.A. Procedimiento de toma de muestras: PG-PC/16 Rev. 10

Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

18/06/2012

EDAR NOVELDA



AB


Aniones






























Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

18/06/2012

EDAR NOVELDA

Fecha de inicio:14/06/2012




Metales


















ADL













Av/ Orihuela,39


Página 3 de 11

Procedencia:

18/06/2012

EDAR NOVELDA









Metales












AFB















Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

18/06/2012

EDAR NOVELDA



AOI


Aniones




























Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

18/06/2012

EDAR NOVELDA




Metales


















AOI-R


Aniones











Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

18/06/2012

EDAR NOVELDA










Titulación S.M. 21th Ed. 2320B 1251 mg HCO3/lBicarbonatos1




Metales





AS


Aniones














Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

18/06/2012

EDAR NOVELDA






ASA



















Metales







Av/ Orihuela,39


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Procedencia:

18/06/2012

EDAR NOVELDA



AUV






MBR AUF


Aniones




















PROYECTO FIN DE MASTER - iuaca.ua.es

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