1. Antecedentes del proyecto

En Filipinas, la escasez de agua dulce es una preocupación considerable, sobre todo en ciertas localidades costeras donde los ciudadanos tienen dificultades para acceder a agua potable segura. Para resolver esta dificultad, nuestro cliente introdujo una máquina desalinizadora de agua de mar de 2.000 litros por hora que funciona con energía solar, ofrecida por KYSEARO. El sistema SWRO pretende convertir el agua de mar de alta salinidad en agua dulce segura y limpia para satisfacer las necesidades diarias de agua de los propietarios del barrio.

2. Parámetros técnicos de la máquina desalinizadora solar de agua de mar

Este sistema de desalinización de agua salada por energía solar presenta una eficiencia extraordinaria, con los siguientes parámetros técnicos:

  • Variedad de nivel de temperatura del agua de entrada: 1- 40 ° C, valor de pH: 3- 11, total de sólidos licuados (TDS) en el agua de entrada debe ser inferior a 35.000 mg / L.
  • El TDS máximo del agua creada es de 700 mg/L, criterio de agua de consumo de alcohol de la conferencia. El precio del flujo del agua es 2 m TRES/ h, y el precio de la circulación del agua de la entrada es 6 m ³/ h.
  • El precio de recuperación del sistema llega a 35%, con un precio de desalinización de ≥ 98%, y la presión de funcionamiento es de unos 4-6 MPa.
  • Los dispositivos funcionan con una tensión de 380 V, trifásica y de 60 Hz, con una demanda de potencia aproximada de 23 kW - h cada uno.
  • La instalación está equipada con un sistema de suministro de energía solar de 40 kW, compuesto por 1 inversor aislado de la red (360 V-380 V/40 kW), 72 paneles fotovoltaicos de silicio monocristalino (550 W/42 V) y 180 baterías (2 V/500 Ah), que aprovechan eficazmente los abundantes recursos de energía solar de la región y reducen al mínimo la dependencia de la energía eléctrica típica.

3. Estructura y funciones de la desalinizadora solar de agua de mar

  1. Sistema de pretratamiento : Incluye un filtro de arena y un filtro de protección (cartuchos filtrantes de 5μm y 1μm). El filtro de arena está construido de plástico reforzado con fibra de vidrio y lleno de arena de cuarzo pulida, capaz de eliminar impurezas como óxido, limo, algas y coloides del agua, reduciendo la turbidez. El agua curada tiene una turbidez inferior a 0,5 NTU, un CODMN inferior a 1,5 mg/L, un contenido en hierro inferior a 0,05 mg/L y un SDI muy inferior a 5. El filtro de seguridad se instala a la entrada del sistema de ósmosis inversa para evitar que fragmentos mayores de 1μm entren en la capa de membrana de ósmosis inversa. Su cartucho filtrante es de polipropileno y necesita sustitución rutinaria.
  2. Sistema de ósmosis inversa (RO) : Incluye 3 carcasas de capa de membrana, cada una de las cuales contiene 1 componente de capa de membrana SW-RO de Toray. La membrana solitaria tiene un precio de desalinización de 99,5%, y el sistema tiene un precio de desalinización de 98%, deshaciéndose con éxito de sales licuadas, microorganismos y pirógenos del agua. La bomba de alta presión es una marca danesa Danfoss, fabricada con material de acero dúplex 2205, con una potencia de 15 kW, capaz de proporcionar una alta tensión de 4-6 MPa para impulsar el agua salada con la membrana de ósmosis inversa.
  3. Sistema de dosificación química : Incluye 4 dispositivos de dosificación, especialmente diseñados para incluir floculantes, biocidas, agentes reductores e inhibidores de gama. Los sistemas de aplicación consisten en contenedores de productos químicos de material PE (40L de capacidad), bombas dosificadoras de la marca italiana SEKO (velocidad de circulación 1L/h, presión 10,3 bar, material PVDF), y tuberías de dosificación, que optimizan la alta calidad del agua entrante y aseguran las membranas de ósmosis inversa.
  4. Sistema de control : Utiliza un sistema de control automático basado en PLC, con marcas como Siemens, Schneider, Omron o productos equivalentes de alta calidad. Está equipado con una pantalla táctil de 10 pulgadas para la pantalla automática de suministro de agua, el precio del flujo, y la calidad del agua, con funciones de defensa de auto-bloqueo y sistema de alarma audiovisual, mientras que también sostiene la operación manual para el procedimiento práctico y confiable.
  5. Otros equipos auxiliares diversos : Consiste en un esterilizador UV que utiliza lámparas Philips, con carcasa de acero inoxidable 316, velocidad de circulación de 2 m TWO/ h, y un precio de esterilización de 99,99%, garantizando un resultado de agua sin riesgos; También consta de un contenedor de agua bruta (10.000 litros) y un tanque de almacenamiento de agua dulce (2.000 litros), ambos ofrecidos por el cliente, fabricados con producto PE/PP, y equipados con control automático de grado y válvulas de desagüe manuales.

4. Proceso de la máquina desalinizadora solar de agua de mar

  1. El agua salada se introduce en el depósito de almacenamiento de agua bruta mediante dos bombas centrífugas de consumo de agua de mar de acero inoxidable 316 (precio del caudal 15 m ³/ h, tensión 5 bar, altura 30 m, potencia 5,5 kW). 2. El agua de mar del depósito de agua bruta se transporta al sistema de pretratamiento mediante una bomba centrífuga de alimentación de agua de mar (precio de circulación 6 m ³/ h, presión 4 bar, altura 38 m, material acero inoxidable 316).
  2. El agua pasa primero por un filtro de arena para eliminar las partículas de gran tamaño, y después, de forma secuencial, por filtros de seguridad de 5 μm y 1 μm para una filtración adicional.
  3. El agua de mar pretratada se optimiza con la máxima calidad mediante un sistema de aplicación de productos químicos, después se presuriza a 4-6 MPa mediante una bomba de alta presión y se introduce en el sistema de ósmosis inversa.
  4. Bajo la actividad de las capas de membranas de ósmosis inversa, el agua de mar se separa directamente en sal y agua; el agua de partida (agua dulce) se introduce en el depósito de almacenamiento de agua dulce y el concentrado se descarga.
  5. El agua del contenedor de agua dulce se esteriliza mediante un esterilizador UV, por lo que es ideal para la ingesta directa.

Todo el proceso se gestiona automáticamente mediante un sistema de control PLC para garantizar el funcionamiento constante de las herramientas.

5. Mantenimiento de plantas de desalinización alimentadas por agua de mar

  1. Los cartuchos filtrantes de 5μm y 1μm deben cambiarse cada 2-3 meses, la regularidad de los detalles depende de la alta calidad del agua entrante. Si el filtro no puede cumplir con el precio de circulación requerido por el sistema de ósmosis inversa, debe ser reemplazado inmediatamente.
  2. Las membranas de ósmosis inversa deben cambiarse cada 2-3 años. Si la calidad del agua resultante se deteriora o aumenta la diferencia de presión, deben sustituirse antes. Al sustituirlas, el recipiente a presión debe abrirse para su funcionamiento.
  3. La arena de cuarzo y otros medios filtrantes deben cambiarse cada 2-3 años para garantizar un pretratamiento fiable.

6. Resultados finales del proyecto

La aplicación efectiva de este desalinizadora solar de agua de mar en Filipinas ha resuelto adecuadamente la escasez de agua para el consumo de alcohol en las localidades costeras. El sistema funciona de forma estable, generando 2.000 litros de agua de consumo de alcohol conforme a la normativa (TDS ≤ 700 mg/L) por hora, lo que satisface la demanda diaria de agua de los propietarios. Además, al hacer uso de la energía solar, el sistema aprovecha completamente los abundantes recursos locales de energía solar, reduciendo la dependencia de la energía eléctrica típica. Este método es eficiente desde el punto de vista energético y respetuoso con el medio ambiente, al tiempo que reduce los gastos funcionales. El sistema de control automatizado del sistema simplifica el funcionamiento y el mantenimiento, proporcionando a la zona un suministro duradero y seguro de agua potable sin riesgos y mejorando la calidad de vida de los propietarios.

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