La evaluación del uso de antiincrustantes ROPUR RPI® proyecta ahorros significativos

VISIÓN GENERAL

En 1961, Wasserwerke Dinslaken GmbH constituyó una empresa privada para dar servicio a la región del Bajo Rin y hoy explota la planta de agua potable de Löhnen. Cerca de la planta está la ciudad de Dinslaken, una zona en la que la minería del carbón de pozo profundo estuvo activa durante casi un siglo. Como consecuencia, se había producido un hundimiento inducido por la minería de hasta cinco metros donde la fábrica de agua de Löhnen tiene sus pozos de abastecimiento. Como resultado, la profundidad de filtración desde la superficie hasta la capa freática se hizo insuficiente para garantizar la eliminación de partículas y contaminantes de la superficie. Una forma de aumentar este problema era hacer funcionar grandes bombas de pólder y bajar el nivel freático transfiriendo grandes cantidades de agua al cercano río Rin. Sin embargo, con este método, las simulaciones revelaron que podría producirse una intrusión de aguas subterráneas procedentes de las corrientes laterales subterráneas del río. Las ciudades densamente pobladas situadas cerca del Rin utilizan el río como línea de descarga de aguas residuales clarificadas. Las corrientes de intrusión transportarían concentraciones crecientes de sustancias antropogénicas, incluidos residuos farmacéuticos de analgésicos y medicamentos para tratar el cáncer, sustancias químicas de contraste para rayos X, herbicidas, pesticidas y otros contaminantes emergentes de las aguas residuales industriales y la escorrentía superficial.

En 2006, la empresa de servicios públicos de Dinslaken inició estudios de viabilidad con el Instituto Rheinisch-Westfälische para el Agua (IWW) con el fin de encontrar soluciones para que la Central Hidráulica de Löhne garantizara agua potable de alta calidad para las comunidades actuales y futuras. Los estudios de viabilidad incluían rigurosas pruebas piloto que reproducían los peores escenarios de contaminación de las aguas subterráneas. IWW seleccionó los elementos de membrana de ósmosis inversa de Toray para un proceso de membrana de baja presión en dos etapas como solución viable para reducir las impurezas con un bajo consumo de energía.

EL RETO

El diseño del sistema de membranas consistió en funcionar con una recuperación del 87%, un flujo de 25 l/m²/h y una presión diferencial transmembrana de unos 5,5 bares. Sin embargo, como en el agua de origen hay minerales duros como iones de calcio, magnesio y carbonato, funcionar en estas condiciones aumentaba la probabilidad de incrustaciones prematuras. Los expertos en membranas de Toray Membrane Europe AG (TMEU) determinaron además que funcionar sin antiincrustantes provocaría daños irreversibles en las membranas por la abrasión de la superficie de los cristales, lo que desencadenaría una limpieza rutinaria intensa, un aumento de la mano de obra y costes de sustitución de las membranas.

Datos rápidos – Especificación Ro

Modelo	TMH20-430
Tipo de membrana	Baja presión
Rechazo nominal de NaCl*.	99.3%
Presión de funcionamiento*	0,69 MPa
Conjunto del sistema	10:5
No. de elementos por recipiente	6
Capacidad de diseño	1.100 m³/h
Flujo de diseño	25 L/m²-h
Recuperación	87%
Material de membrana selectiva	Poliamida

AHORROS SIGNIFICATIVOS

TMEU utilizó el software DS2 de Toray para realizar proyecciones del rendimiento de las membranas, el RPI Calc® de ROPUR para simulaciones de dosificación de antiincrustantes, y evaluó otras plantas de tratamiento de aguas que utilizaban productos Toray. Los detalles de estas evaluaciones ayudaron a identificar la estructura de dosificación y el ahorro potencial mediante el uso de una combinación eficaz de membrana y antiincrustante. Como se muestra en la Figura 2, con el uso de los Antiincrustantes ROPUR RPI® se estimaron los siguientes resultados a lo largo de 12 meses:

• Menos de la mitad de sustituciones de membrana, lo que indica una mayor vida útil de la membrana;
• Un 75% menos de demanda química, como el uso de biocidas y frecuencias de limpieza in situ (CIP);
• Cuatro veces más CIP y uso de biocidas en ausencia de antiincrustantes RPI;
• Estabilización de la presión de funcionamiento gracias a un excelente control de las incrustaciones, lo que supone un ahorro energético anual de 63.000 euros; y
• Una ganancia estimada de 263.000 euros en ingresos de agua, como resultado de menos tiempo de inactividad y más agua producida (Tabla 1).

Por último, la alta resistencia y pureza de los Antiincrustantes ROPUR RPI® requieren una dosificación baja (2 mg/L en Löhnen), lo que contribuye aún más al ahorro global de costes.

TECNOLOGÍA ANTIINCRUSTANTE ROPUR

Descargar como PDF: Estudio de caso Toray RPI – Lohnen.pdf