Diseño del tratamiento
Diseño del sistema de ósmosis inversa, desde agua subterránea cruda hasta agua potable terminada
Cómo funciona la ósmosis inversa
La ósmosis inversa impulsa el agua a través de una membrana semipermeable a alta presión. La membrana deja pasar las moléculas de agua y retiene sales, minerales y otros contaminantes disueltos. El proceso genera dos corrientes: permeado limpio (87% de la entrada) y salmuera concentrada (13% de la entrada).
Se eligió la RO porque elimina a la vez todos los contaminantes relevantes, entre ellos TDS, nitrato, perclorato y PFAS. Otras tecnologías más específicas solo actúan sobre contaminantes concretos.
Flujo del proceso de tratamiento
Siga el agua desde el pozo hasta el grifo. Pulse cualquier paso para ver qué ocurre en esa etapa.
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Cifras clave del diseño
Estrategia por fases
Construcción inicial
- 2,25 MGD de capacidad de permeado
- 1 pozo de producción nuevo
- 3 unidades RO + 1 redundante
- Todos los tanques dimensionados para ambas fases
Ampliación
- 2,25 MGD adicionales (4,5 MGD en total)
- 2.º pozo de producción
- 6 unidades RO en total
- Dosificación de NaOH para control de corrosión
La ejecución por fases reduce la inversión inicial y encaja la obra con la disponibilidad de fondos y el crecimiento de la demanda.
Unidades RO y membranas
Unidades RO
Conjuntos totalmente integrados con bombas de alta presión, recipientes de membranas e instrumentación. Cada unidad puede aislarse para mantenimiento sin parar la producción, y el conjunto se opera mediante SCADA centralizado.
Membranas
Hydranautics ESPA2-LD MAX
Elegidas por su mayor permeabilidad al 87% de recuperación previsto, lo que permite presiones de trabajo más bajas y menor consumo energético que con membranas estándar.
Configuración: disposición en dos etapas; el concentrado de la etapa 1 pasa a la etapa 2 con una bomba de refuerzo entre ambas.
Pretratamiento
El agua cruda del pozo debe acondicionarse antes de llegar a las membranas. Los modelos iniciales señalaron riesgos de ensuciamiento e incrustación que resuelven tres pasos de pretratamiento:
Ajuste de pH
El ácido sulfúrico baja el pH de la alimentación de 7,7 a 7,1, reduciendo el potencial de incrustación por carbonato de cálcico en las membranas.
Antiescalante
Se dosifica un inhibidor de incrustaciones (Vitec 5100) en el agua de alimentación para evitar depósitos minerales en la superficie de las membranas.
Filtración con cartuchos
Los filtros de cartucho de 5 micrones retiran sólidos en suspensión, protegiendo las membranas y alargando su vida operativa.
Postratamiento y mezcla
El permeado de RO tiene un pH muy bajo (~5,4) y es agresivo. Antes de entrar en la red de distribución, dos pasos de acondicionamiento estabilizan el agua:
Mezcla
El permeado de RO se mezcla con agua tratada de Anita B. Smith en la cisterna de contacto para lograr un equilibrio mineral estable. En la fase 1 basta la mezcla; en la fase 2 se añade dosificación de hidróxido de sodio para aumentar la alcalinidad.
Cloración
El hipoclorito de sodio desinfecta el agua mezclada y mantiene un cloro residual en toda la red de distribución.
Cisterna de contacto
Un tanque de acero atornillado de 400 000 galones cumple a la vez de recipiente de mezcla y de contacto para la desinfección. El sistema de mezcla Tideflex elimina zonas muertas usando la energía hidráulica disponible, sin necesidad de energía adicional.
Limpieza in situ (CIP)
Un sistema centralizado de limpieza enjuaga los recipientes de membrana con soluciones químicas sin desmontarlas de las unidades. Se programa CIP cuando se cumple alguna de estas condiciones:
- Caída del 10–15% en el caudal de permeado normalizado
- Aumento del 10–15% en la presión diferencial normalizada
- Incremento notable del paso de sales