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Investigación del funcionamiento de la remineralización en una planta mixta: EDR + OI. Análisis de Maspalomas ILa empresa Elmasa Tecnología del Agua ha puesto en marcha la nueva planta de remineralización de su desaladora Maspalomas I. En una primera fase la planta tratará 6.000 m3/d, mientras que en una segunda serán 12.000 m3/d. Esporádicamente, la planta arranca un módulo de EDR (electrodiálisis reversible) para complementar la demanda. Aunque el porcentaje de mezcla varía según el día o la hora, el estudio se ha realizado con una mezcla del 40% de la EDR y un 60% de la planta de OI. El tiempo de contacto durante el estudio ha sido de 11,3 minutos. Los resultados muestran que con una dosis de 13 mg CO2/L se obtiene una correcta remineralización

de la mezcla y un LSI de -0,05. Sin embargo, cuando se para la EDR y sólo se remineraliza agua de la ósmosis inversa, la dosis de CO2 se ha de aumentar a 24 mg/L para conseguir una adecuada remineralización. En caso de mantener la dosis de 13 mg CO2/L la remineralización del permeado de OI es insuficiente y la alcalinidad aumentará a tan solo 37,5 mg CaCO3/L y el calcio a 15,5 mg Ca/L. El incremento de

la turbidez por la remineralización es bajo y tan solo de 0,1 NTU. En conclusión, el resultado de este estudio indica que las plantas mixtas requieren un estudio previo de la calidad de las distintas plantas así como de los porcentajes de mezcla con el fin de poder regular las dosis de CO2 necesarias en cada momento.

§) Depósitos fabricados por Calplas, S.A.*) Simulación con WaterPro®

EL MANANTIAL WWW.FCCA.ES

ELMASA selecciona tecnología DrinTec™ para la remineralización de su planta desaladora Maspalomas I

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EDR OIMezcla

40%EDR+60%OI

Remin. Mezcla 40/60

Remin. EDR*

Remin. OI*

Remin. OI*

CO2 añadido (mg/L) 13 0 24 13

CE (µS/cm) 2270 424 1170 1381 2411 541 496

Ca (mg/L) 46,8 1,2 19,2 51,2 93,2 24,7 15,6

Alk (mg CaCO3/L) 86,5 1,8 35,6 109,3 202,3 60,5 37,7

pH 6,33 6,22 6,39 7,64 7,24 8,15 8,58

Temperatura (ºC) 24,2 22,9 23,5 22,8 23 23 23

Turbidez (NTU) 0,22 0,27 0,24 0,33 - - -

LSI -1,5 -4,53 -2,29 -0,05 -0,02 -0,06 -0,04

CO2 (mg/L)* 70,7 2,1 26,1 4,5 20,2 0,8 0,2

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Análisis de Maspalomas I (continuación)

RecomendacionesPara este caso y como se ilustra en la figura adjunta, para lograr una buena remineralización, la dosis de CO2 debe ser incrementado de 13 a 24 mg CO2/L a medida de que el porcentaje de EDR en el agua de mezcla se reduce del 40% a cero. El aumento parece ser casi lineal.

El pH de equilibrio también aumenta casi de forma paralela para aumentar el porcentaje de agua osmotizada.

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pH

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CA

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CO

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% DE AGUA DE LA EDR EN LA MEZCLA

CO2 PH

Fabricación de los primeros depósitos de remineralización rectangulares

Nuevo modelo de utilidad concedido a la FCCA Con la colaboración de la empresa URSA, (ursasl.com). la FCCA ha fabricado los primeros depósitos de remineralización con el proceso DrinTec™ en forma rectangular. La estructura de acero esta toda plastificada y el material interior es polipropileno negro. El equipo que se muestra en la foto mide 1.460 mm x 2.790 mm x 2.200 mm de altura. Está diseñado para tratar hasta 500 m3/d.

Fabricación de los nuevos equipos para la producción de agua sobresaturada con CO2 y con vénturi

Respondiendo a la solicitud de varias empresas del sector se ha procedido a la fabricación de las primeras unidades para la producción de agua sobresaturada con CO2 utilizando un vénturi para desviar parte del caudal. Los equipos que se muestran en la foto de la izquierda son para plantas entre 450 y 1.000 m3/d.

Avances en la solicitud de nueva cualificación profesional sobre desalación

Con la colaboración de Lidia González directora del Instituto Canario de Cualificaciones Profesionales y Baltasar Peñate, jefe del Departamento de Agua del ITC, la FCCA ha presentado oficialmente al Instituto Nacional de Cualificaciones (INCUAL) la solicitud para una nueva cualificación profesional titulada: “Montaje, operación y mantenimiento de instalaciones de desalinización por ósmosis inversa” (Nivel 2).

““Es un equipo muy útil sobre todo para instalaciones pequeñas o con problemas de alturas.”Empresario del sector hotelero

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Nueva tecnología para el control de finos en los lechos de flujo ascendentePlaca de succión operada con un sifón

RESUMENEn el proceso de remineralización con lechos de calcita de flujo ascendente, los incrementos de caudal producen pequeños incrementos en la turbidez del agua producto, también conocida como “ola de turbidez”. Esta “ola” puede ser más o menos pronunciada según la calidad de la calcita en la superficie del lecho y las características del incremento de caudal. Con el fin de analizar este problema se han realizado una serie de experimentos a nivel de planta piloto. El objetivo ha sido principalmente estudiar el impacto de pequeñas limpiezas superficiales del lecho utilizando un nuevo dispositivo de succión operado con un sifón. Los resultados apuntan a que el nuevo dispositivo permite eliminar prácticamente la aparición de la mencionada “ola de turbidez”. MATERIALES Y EQUIPOSSe ha utilizado una planta piloto con dos columnas (ver Fig.1) de diámetro 160 mm y PVC transparente. La primera columna permite la medición de la presión hidráulica y la segunda contiene un lecho de 1,71 m de altura de calcita granulada (Arisan 2-4 mm). Sobre dicho lecho se colocó una capa de calcita previamente machacada de 2 cm. Dicha capa pretende simular el material fino que se acumula con el tiempo sobre la superficie de los lechos de calcita ascendentes y altura constante. El tamaño de partículas de dicha capa se ha estimado entre 0,05 y 0,8 mm.El agua utilizada para los ensayos ha sido la de abastecimiento normal con una conductividad de aproximadamente 750 µS/cm y una temperatura de 23ºC.

A pocos centímetros sobre la superficie del lecho y a 40 cm por debajo del nivel de salida de agua se encuentra situada una placa de succión. Dicha placa de succión está conectada a una tubería exterior de 1,9 m de longitud lo que permite hacer un sifón, siempre que la tubería esté en carga. Según mediciones realizadas, el sifón construido permite una succión de 59 m/h en la zona superficial del lecho durante el tiempo en que se mantiene en carga.

Fig.1: Planta piloto de dos columnas para el estudio de la placa de succión.

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Fig.2: Evolución de la turbidez en los distintos ensayos cuando el caudal aumenta de 6 a 10 m/h.

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Nueva tecnología para el control de finos en los lechos de flujo ascendenteEnsayo 1: Retrolavado a 32 m/h durante 1 minutoSe coloca una capa de 2 cm de calcita 0,05 y 0,8 mm sobre el lecho de calcita 2-4 mm y 1,71 m de altura.Una vez colocada dicha capa, se pone en funcionamiento la planta incrementando la velocidad ascensional desde 0 m/h hasta 32 m/h. Tras 1 minuto a 32 m/h, se para la planta y a continuación se deja que se vacíe el lecho de agua. Una vez vaciado, se vuelve a arrancar la planta dejándola a 6 m/h. Durante este proceso se mide la turbidez del agua producto cada 30 segundos durante los 5 primeros minutos, a partir de ahí cada minuto hasta los 20 minutos y luego cada 5 minutos hasta los 50 minutos.Al finalizar este período, se considera que la planta está equilibrada y se incrementa la ascensional superficial de 6 m/h a 10 m/h. Esto equivale a un incremento de 7 cm en la presión hidráulica, según medición en la primera columna. El aumento de caudal se hace de forma gradual en un período de unos 10-15 segundos. A continuación se vuelve a medir la turbidez cada 30 segundos durante los 5 primeros minutos, a partir de ahí cada minuto hasta los 20 minutos siguientes y luego cada 5 minutos hasta los 50 minutos.Ensayo 2: Retrolavado a 32 m/h durante 5 minutos Se repite el mismo procedimiento que en el Ensayo 1 con la única diferencia de que el lavado de 32 m/h se realiza durante 5 minutos en lugar de 1 minuto como en el Ensayo 1. Ensayo 3: Limpieza con placa de succiónSe coloca la capa de 2 cm de calcita 0,05 y 0,8 mm sobre el lecho de calcita 2-4 mm y 1.71 m de altura.A continuación se pone en marcha la planta hasta alcanzar la velocidad ascensional de 32 m/h. Tras 1 minuto a esta velocidad se abre el sifón completamente de manera rápida y durante 10 segundos. Esto hace que se vacíe toda el agua sobre la superficie del lecho hasta el nivel de la placa. A continuación se vuelve a rellenar el volumen entre la placa y la boca de salida y se vuelve a hacer el sifón por segunda vez otros 10 segundos. Se vuelve a dejar llenar de agua el espacio entre la placa y la boca de salida y se vuelve a hacer por tercera vez un lavado con sifón de 10 segundos Tras estas 3 aperturas de 10 segundos del sifón, se coloca a 6 m/h y se mantiene constante durante 50 minutos.Durante ese período se mide la turbidez del agua cada 30 segundos durante los 5 primeros minutos, a partir de ahí cada minuto hasta los 20 minutos y luego cada 5 minutos

hasta los 50 minutos.Al finalizar este período y al igual que en los ensayos anteriores, se considera que la planta está equilibrada y se incrementa la velocidad ascensional de 6 m/h a 10 m/h. Al igual que los ensayos anteriores esto equivale a un incremento de 7 cm en la presión hidráulica, según medición en la primera columna. El aumento de caudal se hace de forma gradual en un período de unos 10-15 segundos.A continuación se vuelve a medir la turbidez cada 30 segundos durante los 5 primeros minutos, a partir de ahí cada minuto hasta los 20 minutos siguientes y luego cada 5 minutos hasta los 50 minutos.

RESULTADOS Y CONCLUSIONESLa Figura 2 muestra la evolución de la turbidez en los tres ensayos. Los

resultados coinciden en gran medida con los que aparecen en la Figura 5.11 de la Guía para la Remineralización de las Aguas Desaladas (M. Hernández, FCCA-Acuamed, 2010)Los resultados de los Ensayos 1 y 2 muestran las dos olas que se crean al arrancar la planta y, posteriormente, al hacer el salto de caudal de 6 a 10 m/h. La evolución de la turbidez en ambos ensayos es muy similar, lo que significa que la duración de 5 minutos no es suficiente para reducir el tamaño sobre todo de la segunda “ola de turbios”. Los siguientes ensayos tratarán de definir cual debe ser el tiempo de lavado a esta velocidad ascensional de 32 m/h con el fin de reducir al máximo los impactos de los cambios de caudal. Los ensayos deberán realizarse también a mayor velocidad ascensional. Por otro lado, la aplicación de los tres tratamientos de limpieza de 10 segundos con el sifón si parece que procuran una limpieza eficaz de la superficie del lecho. De tal forma que cuando se aumenta el caudal de 6 a 10 m/h la turbidez prácticamente no se ve afectada y permanece por debajo de 1 NTU. El impacto del tratamiento previo con la placa de succión operada con sifón es por tanto muy positivo. Atendiendo a que el caudal de succión equivale a 59 m/h es evidente que se produce un arrastre importante de los finos de la superficie de forma que un incremento de caudal de 6 a 10 m/h no genera una segunda ola de turbios. Observaciones visuales del fenómeno de succión muestran también claramente la succión de los finos por la corriente generada por el sifón. Los trabajos en curso analizan la longitud del sifón así como la forma de fabricar las placas filtrantes para depósitos circulares y rectangulares y también el procedimiento más eficaz para una operación de todo este sistema. La FCCA ha tramitado la solicitud de patente para este nuevo dispositivo.

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