Optimización de parámetros de operación en proceso de ultrafiltración para la eliminación de materia orgánica en la regeneración de aguas de proceso de una industria papelera

Abstract

The scientific-technical objective of the project proposal is to study and develop an optimal operating methodology for an ultrafiltration membrane process for the removal of organic matter in the process water regeneration of a paper industry located in Alcoy -Province of Alicante - Spain. The optimization methodology developed will take into account the effects of fouling on the surface and pores of the membrane caused by colloids and suspended solids.

El objetivo científico-técnico de la propuesta del proyecto de fin de máster es estudiar y desarrollar una metodología de operación óptima para un proceso por membranas de ultrafiltración para la eliminación de materia orgánica en la regeneración del aguas de proceso de una industria papelera ubicada en Alcoy -Provincia de Alicante - España. La metodología de optimización desarrollada llevará en consideración los efectos del ensuciamiento (fouling) en la superficie y poros de la membrana causados por coloides y sólidos en suspensión. 1. Revisión bibliográfica para establecer el estado del arte de la tecnología de Ultrafiltración atendiendo especialmente a operación y parámetros óptimos de plantas de ultrafiltración; 2. Selección del material de membrana más apropiado para el tipo de sus aguas residuales. 3. Caracterización del agua residual proveniente del tratamiento secundario (reactor biológico) de una industrial de cartón y papel reciclado. Análisis fisicoquímico, potencial Z y distribución de partículas. 4. Puesta a punto de la planta piloto de laboratorio para realizar los ensayos experimentales de caracterización de las membranas (agua pura) y determinación del flux de permeado sobre las condiciones óptimas de proceso (agua tratar). 5. Diseño experimental factorial de las variables; 6. Definir las variables de restricción, variables manipuladas, condiciones y intervalos experimentales de trabajo relativos a concentraciones, composición del agua a tratar, velocidades de flujo, variación de presión en la membrana y temperatura, y desarrollo de experimental en planta piloto; 7. Ensayo de ensuciamiento de las membranas con el agua residual. 8. Mediciones analíticas (fisicoquímicas ), potencial Z y distribución de partículas, de los flux de permeados obtenidos ; 9. Hipótesis y Ajuste del modelado del proceso; 10 . Protocolo y metodología de optimización del proceso de Ultrafiltración UF a partir de las variables de operación y de datos experimentales con el objetivo de maximizar la producción de flujo de permeado y aplicación de dicho protocolo en condiciones residuales reales industriales. 11. Conclusiones finales.