Diseño de un tratamiento terciario (combinación UF + OI) de aguas depuradas en una EDAR, para su reutilización como agua de calidad en procesos industriales

Abstract

The project aims to design a facility that combines two membrane techniques to obtain water of sufficient quality to be reused in industrial processes which consume large amounts of water like the energy generation industry. As a source of supply, urban waste water is taken into account, due to the fact that large amounts of water are generally discharged into the public domain with low reuse rates in Spain (12%) and practically none in less developed countries. Once an urban WWTP is selected, the parameters that influence the behavior of ultrafiltration (UF) and reverse osmosis (OI) membranes will be characterized. Next, we will consider different designs of combined processes of these techniques of separation, from which we will choose the most efficient of them from the economic results.

El proyecto presenta como objetivo el diseño de una instalación que combina dos técnicas de membrana para obtener agua de calidad suficiente para ser reutilizada en procesos industriales que consumen caudales elevados de agua como la industria de generación energética. Como fuente de suministro se tienen en cuenta las aguas residuales depuradas en el ámbito urbano, debido a ser grandes cantidades de agua que generalmente se vierte al dominio público con bajos índices de reutilización en España (12 %) y prácticamente nulos en países menos desarrollados. Una vez seleccionada una EDAR urbana, se procederá a la caracterización de los parámetros que influyen en el comportamiento de las membranas de ultrafiltración (UF) y osmosis inversa (OI). A continuación, se plantearán diferentes diseños de procesos combinados de estas técnicas de separación, de los que se elegirá el más eficiente de ellos a partir de los resultados económicos. A continuación, se muestran las tareas a desarrollar en el TFM: Tareas: T1. Revisión bibliográfica para establecer el estado del arte de la tecnología de ultrafiltración aplicada en la regeneración y reutilización de aguas residuales, atendiendo a los denominados sistemas híbridos y a los modelos dinámicos más utilizados. T2. Seleccionar una EDAR concreta situada en X, para la caracterización del agua depurada en términos de composición química y distribución de tamaño de partícula ¿DTP. Definir las características de capacidad de la instalación de regeneración, así como los estándares de calidad del agua a producir. T3. Selección de un sistema sencillo y económico de pretratamiento de la unidad de UF basado en fenómenos de adsorción, filtración y coagulación-floculación. T4. Diseño de la unidad de UF a partir de los valores de flux recomendados por el fabricante de las membranas seleccionadas. Además, se fijarán las condiciones de conversión, velocidad de flujo tangencial, variación de presión en la membrana y temperatura, asi como la periodicidad de los ciclos operativos y limpieza. T5 Diseño de la unidad de limpieza de las membranas de UF. T6. Diseño de la unidad de OI mediante el software ROSA. Selección de membranas y configuración de tubos de presión. T7. Estudio económico del proceso.