Diseño de una planta desaladora de agua de mar ubicada en el municipio Vertientes (Cuba) con una producción de 40000 m3/día

Abstract

[ES] El objetivo principal del proyecto es aumentar la disponibilidad de recursos hídricos de una zona específica de Cuba con problemas de intrusión marina en los acuíferos, como es el municipio de Vertientes. La búsqueda de soluciones pasa por la disponibilidad de recursos no convencionales como las aguas residuales o el agua de mar. En este trabajo se propone un sistema de producción de agua potable a partir de agua de mar mediante la técnica de membrana de osmosis inversa (OI) optimizando el consumo de energía. De esta forma es posible alcanzar los estándares de calidad exigidos para el agua para consumo y también para uso agrícola. A partir de una serie de datos de partida que recogen la calidad del agua de mar de la zona, así como una estimación de la producción de agua para diferentes usos, se procederá al estudio de una serie de escenarios operativos con el fin de optimizar la instalación propuesta. El criterio para seleccionar las condiciones operativas se basará en valorar la rentabilidad del proceso asociada al menor consumo de energía posible.

En resumen, las tareas asignadas para el desarrollo del TFM son la siguientes: T1. Revisión bibliográfica sobre el estado del arte de la tecnología de desalación de agua de mar. T2. Seleccionar una ubicación concreta situada en el municipio de Vertientes (Cuba), para la caracterización del agua de mar, y definir las características de capacidad de la instalación, así como los estándares de calidad del agua a producir. T3. Diseño de las unidades de pretratamiento, filtración de arena y ultrafiltración. T4. Diseño de la unidad de OI a partir de los valores de flux recomendados por el fabricante de las membranas seleccionadas, incluyendo un sistema de recuperación de energía, y la selección de membranas y configuración de tubos de presión. Se utilizará un software de simulación de procesos para establecer un escenario óptimo de operación. T5 Diseño de la unidad de limpieza de las membranas de OI. T6. Estudio económico del proceso.

[EN] The main objective of the project is to increase the availability of water resources in a specific area of Cuba with problems of marine intrusion into aquifers, such as the municipality of Vertientes. The search for solutions involves the availability of unconventional resources such as wastewater or seawater. In this work, a system for the production of drinking water from seawater using the reverse osmosis (RO) membrane technique is proposed, optimizing energy consumption. In this way, it is possible to achieve the quality standards required for drinking water and also for agricultural use. Based on a series of initial data that collect the quality of the seawater in the area, as well as an estimate of the production of water for different uses, a series of operational scenarios will be studied in order to optimize the proposed installation. The criterion for selecting the operating conditions will be based on assessing the profitability of the process associated with the lowest possible energy consumption.

In summary, the tasks assigned for the development of the Master's Thesis are as follows: T1. Literature review on the state of the art of seawater desalination technology. T2. Select a specific location located in the municipality of Vertientes (Cuba), for the characterization of seawater, and define the capacity characteristics of the facility, as well as the quality standards of the water to be produced. T3. Design of pre-treatment, sand filtration and ultrafiltration units. T4. Design of the RO unit based on the manufacturer's recommended flux values of the selected membranes, including an energy recovery system, and the selection of membranes and pressure tube configuration. Process simulation software will be used to establish an optimal operating scenario. T5 Design of the RO membrane cleaning unit. T6. Economic study of the process.