Aplicación de Membranas en el Tratamiento de Aguas Residuales

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María Isabel Toro Navarro
hace 7 años
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1 Aplicación de Membranas en el Tratamiento de Aguas Residuales Dos casos de éxito en la Industria Mexicana 1er. Congreso Nacional de Membranas México Francisco M. Paz Adame

2 Fact En 1930 William Eldford desarrollo la membrana de Ultrafiltración (UF) base polimérica con poros de diferentes tamaños.

3 Fallas Comunes La aplicación de membranas en el tratamiento de agua tiene una larga historia, sin embargo aplicaciones fallidas han retrasado su crecimiento de la Industria en general Aplicaciones contraindicadas para configuración y materiales de fabricación; Pre tratamientos inadecuados Cambios en la alimentación sin ajustes en la operación Operación & mantenimiento

4 Fallas Comunes (cont ) Aplicaciones contraindicadas para configuración y materiales de fabricación Configuraciones Comunes Tubular Fibra Hueca Espiral Plana Materiales Comunes Celulosa Acetato (CA) Poliacronitilo (PA) Material Comunes Polisulfona (PSA) Poliestersulfona (PSA) Polivinyldenefloruro (PVDF) Teflón Polietileno (PE) Polipropileno (PP) Cerámica (Aluminio, Zirconio, Titanio)

5 Fallas Comunes (cont )

6 Fact Durante la Segunda Guerra Mundial, Alemania utilizó las membranas para remoción de bacterias en agua potable.

7 Ventajas & Desventajas Ventajas Condiciones de Operación Separación en continuo Acoplamiento a otros procesos de separación Costo de energía compensable con beneficios No utilización de productos químicos Recuperación de permeados o concentrados Variedad de configuraciones & materiales Modulación para incrementos de capacidad Calidad de permeado estable Desventajas Vida útil de membrana limitada Disminución de flujo por ensuciamiento Limitaciones por temperatura, ph, oxidantes, etcétera Limpiezas periódicas Requerimiento de pre-tratamiento

8 Ventajas & Desventajas (cont ) Microfiltration Water Monovalent Metals Multivalent Metals Surfactants Oil & Grease Precipitated Metals Ultrafiltration Water Monovalent Metals Multivalent Metals Surfactants Oil & Grease Precipitated Metals Nanofiltration Multivalent Water Monovalent Metals Metals Surfactants Oil & Grease Precipitated Metals Reverse Osmosis Monovalent WaterMetals Multivalent Metals Surfactants Oil & Grease Precipitated Metals

9 Recuperación de Licor Madre Producción de Ácido Tereftálico Corriente residual de proceso 170 m³/hr Temperatura 70º C ph ~ 2.5 unidades DQO ~ 6,000 mg/l, orgánicos disueltos (ácido benzoico, 4-metil carboxílico, 1,4 dicarboxílico (ácido tereftálico) Metales disueltos ~ mg/l (Cobalto, Manganeso y Fierro) Sólidos disueltos < 10 mg/l

10 Recuperación de Licor Madre (cont ) Objetivo Recuperación de la corriente al proceso Motivación Disminución de costos de Tratamiento Disminución de uso de agua desmineralizada Disminución de fuente externa de agua Preparación Mejoras en el proceso de filtración Control de temperatura del proceso

11 Recuperación de Licor Madre (cont ) Evaluación Laboratorio & Piloto Microfiltración, (MF) Ultrafiltración, Tubular & Fibra hueca Nanofiltración, Tubular & Espiral Osmosis Inversa, Espiral Resultados, Nanofiltración SelRo Remoción de DQO > 60% Metales > 90% Resistencia a temperatura 65 C Resistencia a ph de proceso

12 Recuperación de Licor Madre (cont ) Insert Quote, Graph or Picture Here

13 Fact A principios de los 60 s, las primeras membranas de Osmosis Inversa fueron desarrolladas alrededor de los descubrimientos de Loeb & Surirajam del método para producir una membrana asimétrica de celulosa de acetato

14 Tratamiento de aguas aceitosas y aceites solubles en la Industria Automotriz Reconstrucción de Motores Usados Corriente residual de proceso de limpieza y maquinados 65 m³/dia Grasas & aceites ~ 500 mg/l a 50,000 mg/l Conductividad > 5,000 mg/l Objetivo Cumplimiento con leyes ambientales

15 Tratamiento de aguas aceitosas y aceites solubles en la Industria Automotriz (cont ) Motivación Disminución de costos de Tratamiento de agua residual Simplicidad en la operación del sistema Consistencia en la calidad de descarga Imagen ante la comunidad vecina Preparación Identificación de descargas Homologamiento de procesos Concientización de operadores de producción

16 Tratamiento de aguas aceitosas y aceites solubles en la Industria Automotriz (cont )

17 Tratamiento de aguas aceitosas y aceites solubles en la Industria Automotriz (cont )

18 Tratamiento de aguas aceitosas y aceites solubles en la Industria Automotriz (cont ) Doscientas cincuenta y seis (256) membranas en veintiún (21) pasos de doce (12) membranas tubulares1 Ø en serie

19 Tratamiento de aguas aceitosas y aceites solubles en la Industria Automotriz (cont ) Día 1 al 5 Modalidad lote Modificado Concentración a 15% Grasas & Aceites Día 6 Concentración a 50% Grasas & Aceites Disposición de concentrado Inicio ciclo de limpieza Re-inicio modo lote modificado

20 Conclusión Es claro que las membranas en aplicaciones de tratamiento de aguas residuales con la selección adecuada de configuración & material de construcción, el pre-tratamiento adecuado, y su operación & mantenimiento según su diseño pueden no solo reemplazar tecnologías convencionales de alto costo, sino que pueden reportar beneficios tanto de reducción de costos, eficiencia en utilización de recursos de todo tipo, y principalmente, mejora en prácticas de cuidado al medio ambiente para una mejor convivencia de la Industria con su entorno social y ecológico

21 Final Final Siempre considerando que las membranas en el tratamiento de agua sirven para mucho, pero no sirven para todo. Gracias

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