Diseño de una planta de electrodiálisis Tecnología de Membranas Sanjana Haresh Sadhwani 5º Ing. Química Junio 2009

Introducción El objetivo de este trabajo es aplicar las tecnologías de membranas a aguas salobres procedente de la isla de Gran Canaria, concretamente la electrodiálisis Agua salobre hasta 5000 ppm Agua de riego Electrodiálisis El flujo de alimentación será de 2000 m3/día

Agua de alimentación Características generales: Turbidez muy baja (0,30 UNF) por lo que no generará problemas de ensuciamiento pH menor de 8,3, por lo que no habrá presencia de carbonatos Baja concentración de nitratos y carencia de nitritos

Requerimientos del agua tratada (agua de riego) La calidad del agua obtenida debe cumplir con lo establecido en el Real Decreto 1620/2007 por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de aguas depuradas Se escogió un agua de calidad 3: Riego localizado de cultivos leñosos impidiendo el contacto con frutos consumidos en la alimentación humana Riego de cultivo de flores ornamentales, viveros e invernaderos sin contacto del agua con las producciones Riego de cultivos industriales no alimentarios, viveros,…

Requerimientos del agua tratada (agua de riego) Salinidad Otros Cationes y aniones

Características del agua tratada (agua de riego)

Selección de las membranas Las membranas escogidas son homógéneas de electrodiálisis

Control de incrustaciones Observando los iones presentes en el agua, los compuestos que pueden formarse y causar problemas a las membranas son las siguientes: CaCO3 CaF2 SiO2 Se utilizará anti-incrustante para prevenir su formación Se trabajará con una recuperación del 75% y una selectividad del 96%

Cálculo de las etapas del proceso Agua de alimentación Salinidad 5183,66 ppm Agua tratada 160-480 ppm Eliminación de sal por etapa 50% 4 Etapas hidráulicas Nº de etapas necesarias 2 Etapas eléctricas

Balance de materia Flujo diario de alimentación 2000 m3/día

Características del agua tratada S.A.R. entrada 22,97 Agua muy alcalinizante S.A.R. salida 6,66 Agua con escaso poder de sodificación

Descripción general del proceso Captación de agua Toma de pozos (a profundidad) Ventajas Inconvenientes Posible presencia de elementos perjudiciales y dañinos Pérdida de caudal debido a una sobreexplotación Calidad constante Baja contaminación Temperatura estable Ausencia de masa biótica Bajo contenido en sólidos Estabilidad de caudales Poca cantidad de oxígeno disuelto Bajo índice de contaminación

Pretratamiento físico-químico Son procesos aplicados al agua cruda que tienen por objeto separar del agua la mayor cantidad posible de materias que por su naturaleza o tamaño puedan ser motivo de posteriores problemas en la instalación No se requieren pretratamientos excesivos Procesos de electrodiálisis Membranas muy resistentes a oxidantes y al ensuciamiento orgánico

Pretratamiento físico-químico Pretratamientos físicos Pretratamientos químicos Filtros de arena Filtros de cartucho Desinfección periódica (1-2 semanas) Anti-incrustantes Evita precipitaciones de carbonato cálcico, sulfato cálcico, fluoruro de calcio,…

Limpieza de membranas Limpieza química Cada 2-3 semanas No requiere desmantelado del equipo Método CIP Consiste en hacer circular diferentes disoluciones a través del sistema Fases Flushing Recirculación con salmuera Adición de NaOH Recirculación con HCl

Post-tratamiento del agua obtenida Recuperación de la alcalinidad Aumenta el contenido en Calcio Regulación del pH Se añade Carbonato de Calcio Dióxido de Carbono Cantidad dependiente del pH, dureza, índice de Langelier,… Amorfo (calcita) y carente de hierro

Conclusiones La técnica de electrodiálisis constituye una opción muy viable en la desalinización de agua salobre Es una alternativa a los procesos actuales de desalinización (ósmosis inversa), el cual libera al mar un flujo de agua con una concentración salina similar a la de éste Es un sistema de desalinización muy útil en áreas remotas con accesos acuíferos salinos o zonas costeros donde hay acuíferos salinos y los recursos hídricos con escasos

Diseño de una planta de electrodiálisis Tecnología de Membranas Sanjana Haresh Sadhwani 5º Ing. Química Junio 2009