Estudio comparativo entre cuatro configuraciones de membranas de fibra huecas de ultrafiltración como alternativa a un tratamiento convencional en la ETAP La Presa (Manises)

Abstract

Water is not only the most important renewable natural resource but also the most endangered. Proper management is essential to find a compromise solution between the growing demands of drinking water and the variations in the quality of the resources available, keeping always in mind the legal requirements. All this means there is a need to set out new solutions which combined with traditional treatments allow to improve the quality of the final product. Ultrafiltration is an example of this. Thus, in order to evaluate the application of ultrafiltration as an effective alternative or in combination with the conventional treatment of activated carbon filters (GAC) used until now in the drinking water treatment plant La Presa (Manises, Valencia) and/or as a previous step before a reverse osmosis, the behavior in pilot plant of 4 ultrafiltration membranes units in different configurations and of different trading houses is studied. By analyzing and monitoring parameters related to the quality of water in the membranes output, energy and reagent consumption, operating and washing cycles and intrinsic parameters of membrane processes, ultrafiltration is valued as an effective alternative to conventional treatment and the most suitable configuration is selected for its installation in the plant. The results show that ultrafiltration is a more efficient technology than conventional filtration when talking about the removal of suspended particles in water and the turbidity derived from them. On the other hand, it can be noted that the capacity to remove suspended particles, energy and reagent consumption and other indicators related to membranes operation, are the most significant parameters when comparing the behavior of the different lines. According to that, the configuration which exhibits a best global behavior under the testing conditions is the vertical dead-end ultrafiltration.

El agua no es sólo el recurso natural renovable más importante, sino también el más amenazado. Una correcta gestión resulta imprescindible para hallar una solución de compromiso entre la creciente demanda de agua potable y las variaciones en la calidad de los recursos disponibles, teniendo siempre presente el cumplimiento de la legislación. Todo esto obliga a plantear nuevas soluciones que, en combinación con los tratamientos tradicionales, permitan mejorar la calidad del producto final. Un ejemplo de ello es la ultrafiltración. Así, con el objetivo de evaluar la aplicación de la tecnología de ultrafiltración, como alternativa eficaz o en combinación con el tratamiento convencional de filtros de carbón activo (CAG), empleado hasta la fecha en la ETAP La Presa (Manises, Valencia), y/o como etapa previa a una ósmosis inversa, se estudia el comportamiento en planta piloto de 4 unidades de membranas de ultrafiltración, en diferentes configuraciones y de distintas casas comerciales. Mediante el análisis y seguimiento de parámetros relativos a la calidad del agua a la salida, consumos energéticos y de reactivos, ciclos de operación y de lavado y parámetros intrínsecos de los procesos de membranas, se valora la ultrafiltración como una alternativa eficaz al tratamiento convencional y se selecciona la configuración más adecuada para su instalación en la ETAP. Los resultados obtenidos muestran que la ultrafiltración es una tecnología más eficaz que la filtración convencional a la hora de eliminar las partículas en suspensión presentes en el agua y la turbidez derivada de las mismas. Por otra parte, se aprecia que los parámetros más significativos a la hora de comparar el comportamiento de las diferentes líneas son la eliminación de partículas en suspensión, el consumo energético y de reactivos y aquellos indicadores relativos al funcionamiento de las membranas. En base a esto, la configuración que presenta un comportamiento más completo bajo las condiciones ensayadas es la filtración a presión dentro-fuera en disposición vertical.

L’aigua no és només el recurs natural renovable més important, sinó també el més amenaçat. Una correcta gestió resulta imprescindible per trobar una solució de compromís entre la creixent demanda d’aigua potable i les variacions en la qualitat dels recursos disponibles, tenint sempre present el compliment de la legislació. Tot això obliga a plantejar noves solucions que, en combinació amb els tractaments tradicionals, permetin millorar la qualitat del producte final. Un exemple d’això és la ultrafiltració. Així, amb l’objectiu d’avaluar l’aplicació de la tecnologia de ultrafiltració, com a alternativa eficaç o en combinació amb el tractament convencional de filtres de carbó actiu (CAG), emprat fins avui en la ETAP La Presa (Manises, València), i/o com a etapa prèvia a una osmosi inversa, s'estudia el comportament en planta pilot de 4 unitats de membranes de ultrafiltració en diferents configuracions i de diferents cases comercials. Mitjançant l’anàlisi de paràmetres relatius a la qualitat de l’aigua a la sortida, consums energètics i de reactius, cicles d’operació i de rentat i paràmetres intrínsecs dels processos de membranes, es valora la ultrafiltració com una alternativa eficaç al tractament convencional i es selecciona la configuració més adequada per a la seua instal·lació en la ETAP. Els resultats obtinguts mostren que la ultrafiltració és una tecnologia més eficaç que la filtració convencional a l’hora d’eliminar les partícules en suspensió presents en l’aigua i la turbidez derivada de les mateixes. D’altra banda, s’aprecia que els paràmetres més significatius a l’hora de comparar el comportament de les diferents línies són l’eliminació de partícules en suspensió, el consum energètic i de reactius i aquells indicadors relatius al funcionament de les membranes. En base a això, la configuració que presenta un comportament més complet sota les condicions assajades és la filtració a pressió dins-fora en disposició vertical.