Estudio experimental de un proceso de ósmosis inversa para reutilización de aguas de procesos de acabado y tintura en prenda de la industria textil

Abstract

[ES] El presente trabajo consiste en el estudio de la tecnología de ósmosis inversa para el tratamiento de aguas de procesos de acabado y tintura en prenda para su reutilización. Esta tecnología permite eliminar iones disueltos, provenientes de distintas etapas del proceso textil (tintura, acabado, lavado, etc.), y que no han sido eliminados en tratamientos previos basados en filtración mecánica, oxidación química con ozono y membranas de ultrafiltración. Para ello, primero, se lleva a cabo un estudio teórico de los procesos de la industria textil para conocer las características físico-químicas de las aguas que se van a tratar y las condiciones que deben cumplir una vez tratadas para su posterior reutilización. En segundo lugar, se realizan los ensayos experimentales con aguas de proceso con distintas concentraciones en sólidos disueltos (iones) para evaluar el comportamiento de la planta de ósmosis inversa. Los parámetros estudiados son la presión transmembranal y la conversión de la instalación (ratio entre el caudal de permeado y el caudal de alimentación), evaluando su influencia sobre la densidad de flujo de permeado y el índice de rechazo. Una vez se han determinado las variables óptimas de operación, se estudia su comportamiento en el tiempo para ver su evolución frente al ensuciamiento y se proponen protocolos de limpieza adecuados, verificando su efectividad en la recuperación del flujo de permeado de la membrana. Finalmente, se realiza un estudio económico del proceso.

[CAT] El present treball consisteix en l’estudi de la tecnologia d’òsmosi inversa per al tractament d’aigües de processos d’acabat i tintura en peça per a la seua reutilització. Aquesta tecnologia permet eliminar ions dissolts, provinents de diferents etapes del procés tèxtil (tintura, acabat, rentada, etc.), i que no han sigut eliminats en tractaments previs basats en filtració mecànica, oxidació química amb ozó i membranes d’ultrafiltració. Per a això, primer, es duu a terme un estudi teòric dels processos de la indústria tèxtil per a conéixer les característiques físic-químiques de les aigües que es tractaran i les condicions que han de complir una vegada tractades per a la seua posterior reutilització. En segon lloc, es realitzen els assajos experimentals amb aigües de procés amb diferents concentracions en sòlids dissolts (ions) per a avaluar el comportament de la planta d’òsmosi inversa. Els paràmetres estudiats són la pressió transmembranal i la conversió de la instal·lació (ràtio entre el cabal de permeado i el cabal d’alimentació), avaluant la seua influència sobre la densitat de flux de permeado i l’índex de rebuig. Una vegada s’han determinat les variables òptimes d’operació, s’estudia el seu comportament en el temps per a veure la seua evolució enfront del ensuciamiento i es proposen protocols de neteja adequats, verificant la seua efectivitat en la recuperació del flux de permeado de la membrana. Finalment, es realitza un estudi econòmic del procés.

[EN] This master final Project consists in studying reverse osmosis technology for treatment of finishing and dyeing of garments wastewaters to reuse them. This technology allows to remove dissolved ions from various steps of the textile industry (dyeing, finishing, washing, ...), that were not removed in previous treatments based on mechanic filtering, chemical oxidation with ozone and ultrafiltration membranes. First, a theoretical study of industrial textile processes is carried out to know what are the physical and chemical characteristics of the wastewaters that will be treated and the conditions to reuse afterward. Next, experiments are carried out with textile wastewater with various ions concentration to study how it affects the reverse osmosis plant performance. The studied parameters are transmembrane pressure and conversion of the facility (ratio between the permeate flowrate and the feed flowrate), assessing how it affects permeate flux and rejection. When optimum variables of operation have been determined, the plant¿s running is studied to see how it faces fouling and cleaning protocols are proposed, checking its efficiency to recover permeate flux. Finally, an economic study of the process is carried out.