ÍNDICE. 1.1 La necesidad de agua a nivel mundial PROCESO Y PROCEDIMIENTOS DE DESALACIÓN...18

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1 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN La necesidad de agua a nivel mundial La desalación como alternativa Objetivo PROCESO Y PROCEDIMIENTOS DE DESALACIÓN Procesos de evaporación o destilación Evaporadores múltiple efecto (MED) Destilación súbita por efecto vapor (MSF) Evaporación y compresión de vapor (CV) Evaporación solar Procesos de cristalización Congelación Formación de hidratos sólidos Procesos que emplean membranas selectivas Electrodiálisis Ósmosis inversa Procesos varios Extracción por formación de hidratos líquidos Absorción iónica Precipitación Comparación de los procesos de desalación ÓSMOSIS INVERSA El fenómeno de la ósmosis El fenómeno de ósmosis inversa Ecuaciones fundamentales del proceso...31

2 4. MEMBRANAS DE ÓSMOSIS INVERSA Introducción teórica Historia de la desalación por membranas Tipos de membranas Según su estructura Según su composición química Según su naturaleza Características de las membranas Compuestos orgánicos Resistencia al cloro Condiciones hidráulicas Carga electroforética Concentración de polarización Configuraciones de membranas (Módulos) Módulos de placas Módulos tubulares Módulos de fibras huecas Módulos espirales CONCEPTOS PREVIOS Características del agua La composición química del agua La Salinidad La Turbidez El ph La Dureza La Temperatura Los elementos coloidales Potencial Z SDI (Silt Density Index) LA INSTALACIÓN DE UNA PLANTA DESALADORA Toma de agua Toma cerrada Tomas de agua abierta...56

3 6.2. Pretratamientos Pretatamientos físicos Utilización de filtros Decantación o filtración natural Floculación-coagulación Microfiltración Ultrafiltración Filtración de seguridad y mezclado Pretratamientos Químicos Desinfección Ajuste del ph (Acidificación) Adición de antiincrustante o Inhibición Decloración Otros pretratamientos Elementos que de los pretratamientos químicos El proceso principal Bomba de alta presión Bastidores de Ósmosis inversa Turbina de Recuperación de energía Lavado de las membranas Postratamientos Desgasificación Alcalinización Pasivación Postcloración DISEÑO DE LA INSTALACIÓN Introducción Capacidad de la instalación Caudal total de permeado Calidad del permeado Grado de Pretratamiento Conversión (Recuperación) Diseño de Membranas Selección Superficie...87

4 7.6.3 Número Agrupación (número etapas) y Arreglo Factor de envejecimiento Presiones Factor Beta Presión total de trabajo Grado de postratamiento Equipos mecánicos Bombas de alta presión Recuperación de energía Equipos para el lavado de membranas PLANTA PILOTO Introducción Parámetros iniciales Capacidad de la instalación Características agua potable Conversión Selección de la membrana Diseño asistido por el programa Rosa Captación de agua de mar Pretratamiento físico y químico Filtros de arena Filtros de cartucho Cloración Acidificación Coagulación Adición de antiincrustante Decloración Área de ósmosis inversa Bomba de alta presión Turbina de recuperación de energía Unidad de ósmosis inversa Equipo de lavado de membranas...107

5 8.6 Postratamientos Aireación Alcalinización Pasivación Cloración final Especificaciones técnicas de los equipos de proceso Depósitos de la planta Bombas de trasiego del agua bruta Bombas dosificadoras Filtros Otros equipos Elementos de seguridad y control Unidad Central de control Panel de control Aparatos de medición y control CÁLCULOS PRELIMINARES Caudal necesario Cálculo del número de membranas Cálculos con Rosa (System Selection and Data Entry) CANTIDAD DE REACTIVOS Caudales de reactivos en los Pretratamientos Reactivo desinfectante Reactivo acidulante Reactivo coagulante Reactivo antincrustante Reactivo declorante Caudales de reactivos en los Postratamientos Reactivo Alcalinizante Reactivo Pasivante Cantidad de reactivo para la cloración final Incremento de caudal por adición de reactivos Incremento en el pretratamiento...153

6 Incremento en el postratamiento CAPACIDAD DE LOS DEPÓSITOS Depósitos de agua Área de pretratamiento Depósito receptor de agua (Dp1) Área de ósmosis inversa Depósito acumulador agua pretratada (Dp2) Depósito de compensación (Dp3) Depósito de productos de lavado (Dp4) Área de postratamiento Depósito alimentador torre aireación (Dp5) Depósito almacenamiento agua potable (Dp6) Depósitos de adición de reactivos Depósito del oxidante (DpR1) Depósito del ácidulante (DpR2) Depósito del coagulante (DpR3) Depósito del antiincrustante (DpR4) Depósito del declorante (DpR5) Depósito del alcalinizante (DpR6) Depósito del pasivante (DpR7) Tabla resumen del volumen de los depósitos DIMENSIONADO DE TUBERÍAS Tuberías en el área de pretratamiento Tuberías en el área de ósmosis inversa Tuberías en el área de postratamiento Tuberías de adición de reactivos Relación general de tuberías ANÁLISIS PREVIO DE LA VIABILIDAD Introducción Estructura de costos Costos fijos

7 Costos variables COSTES DE INVERSIÓN Coste de equipos y accesorios Coste de tuberías de interconexión Coste de los elementos de control y seguridad Coste de los elementos de soporte Coste de los equipos de análisis Coste de la instalación, montaje y puesta en marcha Coste total de las partidas incluidas en el suministro Costes adicionales complementarios Costes de acondicionamiento del local Otros costos adicionales Coste total adicional Coste total de la inversión COSTES DE MANTENIMIENTO Costes de reposición Reposición de las membranas de ósmosis inversa Reposición de los filtros de cartucho Incidencias de los costes de reposición sobre el coste del m 3 de agua Costes de mantenimiento de los equipos Incidencia del coste de mantenimiento sobre el coste del m 3 de agua Coste mano de obra Incidencia del coste de mano de obra de operación sobre el coste del m 3 de agua...158

8 16. COSTES DE FUNCIONAMIENTO Coste de los reactivos Incidencia del coste de reactivos sobre el coste del m 3 de agua Coste energético Consumo energético de la instalación Consumo energético por iluminación y electrificación Consumo energético total Potencia total instalada Coste energético total Incidencia del coste energético sobre el coste del m 3 de agua Ahorro energético turbina de recuperación Coste de mano de obra Incidencia del coste de mano de obra sobre el coste del m 3 de agua AMORTIZACIÓN DE LA PLANTA PILOTO Incidencia de la amortización sobre el coste del permeado COSTE DEL M 3 DE AGUA POTABLE PRODUCIDA LEGISLACIÓN CONCLUSIONES HONORARIOS DEL PROYECTO BIBLIOGRAFÍA...193

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