Componentes del sistema de ósmosis inversa para plantas desalinizadoras industriales de agua de mar

What are the application for industrial desalination plant?

La gama incluye la escala, la aplicación (doméstica, industrial, agrícola) y la calidad/cantidad de agua necesaria. Restricciones como el presupuesto, la superficie y la energía afectan considerablemente a la tecnología y el diseño modernos. La gama varía mucho: los grandes sistemas de suministro necesitan una potencia considerable (decenas de MW) y generan millones de litros diarios; los pequeños sistemas independientes necesitan menos (decenas de cientos de kW) y devuelven cientos de miles de litros diarios. Las plantas agrícolas son pequeñas (5.000 m³/día).

¿Cómo elegir la tecnología de desalinización?

La opción de innovación viene determinada por el agua de origen, las especificaciones de los resultados y las restricciones. Las tecnologías modernas dominantes son la purificación (MSF) y la membrana (RO, EDR). La RO representa ~ 69% de la capacidad mundial. La ósmosis inversa y la EDR suelen utilizarse para agua salobre (30 g/litro). Los procedimientos térmicos (MSF, MED) utilizan calefacción doméstica, normalmente con central eléctrica, consumiendo bastante energía.

La ósmosis inversa suele consumir menos energía que la térmica, sobre todo a menor escala (2,5-3,5 kWh/m dos frente a ~ 13 kWh). Los costes energéticos pueden suponer hasta 30% del gasto total. El CAPEX varía: las plantas térmicas son ~ 1,53 veces mucho más intensivas en capital que las de ósmosis inversa. MSF CAPEX es ~ USD 2M/MLD, MEDICACIÓN USD 1,5 M, RO USD 1,3 M. OPEX difiere: térmica tiene mayores precios variables (energía, productos químicos), RO mayores fijos (mano de obra, mantenimiento). La ósmosis inversa es más vulnerable a las incrustaciones; la térmica es mucho mejor para aguas muy salobres. Ambas generan agua salada concentrada. La aparición de nanomembranas ofrece otras opciones. La ósmosis inversa tiene un consumo energético reducido (< 3,1 kWh/m TWO). Históricamente, la ósmosis inversa ha sido controlada térmicamente, pero en la actualidad es líder gracias a su flexibilidad. La térmica puede aprovechar el calor residual. La ósmosis inversa suele producir mucha menos agua salada y menos gases de efecto invernadero. La ED utiliza un gradiente eléctrico, normalmente para agua salobre (< 3000 mg/L).

How is industrial desalination plant engineering design？

The industrial desalination plant design converts innovation right into an in-depth strategy, developing pre-treatment, core system, post-treatment, pumping, and piping. Effective style takes into consideration water resource, ecological effect, and interconnected phases. Sustainability is critical, reviewing brine discharge, chemical usage, and emissions. Energy efficiency is a major factor to consider, using pressure exchangers and turbochargers. Pre-treatment design is heavily affected by water source characteristics. Main phases include intake, pretreatment, core desalination (typically RO), post-treatment, and concentrate discharge. Current SWRO plants are standard yet vary based on feed/product top quality and recuperation prices.

Disposición del pretratamiento: Un pretratamiento fiable elimina la contaminación para proteger los dispositivos de las incrustaciones y prolongar su vida útil. Elimina los sólidos en suspensión, las materias primas, etc. Las tecnologías incluyen purificación física, floculación química, sedimentación, biocidas o desinfección UV. Un proceso típico consta de consumo, DAF opcional, DMF/MF/UF y filtros de cartucho. Es habitual integrar el pretratamiento por membrana con la coagulación tradicional; la coagulación en línea reduce el espacio ocupado. Los coagulantes incluyen cloruro férrico, sulfato de aluminio ligero y cloruro de polialuminio. Los criterios de estilo son esenciales para una DAF óptima. Los polímeros naturales, los medios de depuración y las modernas tecnologías cerámicas protegen los equipos antes que los filtros de cartucho y el antiincrustante.

Diseño posterior al tratamiento: Por lo general, el agua desalinizada requiere un tratamiento adicional para cumplir las normas, que consiste en la modificación del pH, la eliminación de trazas de toxinas y la mejora mineral. Un sistema de postratamiento incluye la modificación del pH, filtros de carbón activado y desinfectantes UV para mejorar la calidad, el sabor y la seguridad. Los permeados son a menudo algo ácidos, reducidos en amortiguación/suaves, necesitando ajuste para la estabilidad, amortiguación, y contenido mineral de la red. Mezclar agua salobre subterránea o utilizar lechos de CO2/cal/calcita puede remineralizar el agua y ajustar el pH/alcalinidad para evitar la corrosión/incrustación. La mezcla de agua desalinizada con agua de mar/salobre para el riego puede tener efectos negativos (boro, cloruro, sodio). El postratamiento difiere según la fuente; el SWRO suele implicar recarbonatación, cal, filtración en lecho de calcita, ajuste de pH/alcalinidad, inhibidores de óxido y saneamiento. El BWRO implica un ajuste del pH/alcalinidad, inhibidores del deterioro y desinfección. La derivación de agua bruta/pretratada y la mezcla con penetrado pueden reducir la capacidad de la membrana, mejorar la seguridad y disminuir los gastos. Entre los puntos que requieren una investigación adicional se incluyen el deterioro de las aguas rojas/tuberías, las complejidades de las mezclas, los índices de precipitación de CaCO3, las distinciones entre métodos de postratamiento y las acciones no documentadas en el sistema de distribución.

How is industrial desalination plant Construction?

La compra y la construcción requieren una planificación concienzuda. Los dispositivos se eligen en función de los procedimientos y las impurezas, tratando con proveedores examinados por su resistencia, durabilidad y rentabilidad. La adquisición tiene en cuenta las conexiones y la integración de las piezas. Las dimensiones de las herramientas se seleccionan durante el diseño; es necesario reevaluarlas si las dimensiones no disponibles afectan a los cálculos. El objetivo de la contratación es reducir los precios sin dejar de cumplir las especificaciones. El procedimiento sigue los principios "de la fuente al contrato" y "de la compra al pago": relación calidad-precio, competidores duraderos, hábitos honestos, uso fiable de los recursos, reducción de riesgos y medio ambiente/salud y seguridad. La ejecución del sistema de membranas incluye la utilidad, el diseño, la licitación, la construcción, las pruebas/comisionado, la puesta en marcha y el cierre. Identificar el proceso requiere muy temprano (20% -30% estilo) es esencial.

Las ofertas deben incluir información sobre el equipo, el inicio, el importe y los costes. Es necesario reparar las tarifas de los presupuestos. La distribución de los equipos debe ajustarse al calendario. Entre los proveedores importantes figura Veolia. Deben resolverse los peligros de la cadena de suministro, como la esclavitud moderna. Las grandes plantas SWRO suelen utilizar métodos de distribución DBB, BOO y BOT, siendo habitual la financiación personal. Las investigaciones detalladas sobre la calidad del agua y las investigaciones piloto verifican la aplicabilidad de las membranas y los parámetros de estilo establecidos, lo que puede llevar de meses a más de un año. Los consultores especializados son esenciales para el estilo teórico. Las consideraciones relativas a los materiales son importantes en el caso de las piezas sometidas a aguas salinas duras, que suelen requerir acero inoxidable dúplex. Todos los procedimientos están sujetos a deterioro sin materiales adecuados y un funcionamiento correcto.

Nombramiento y prueba de eficacia

La puesta en marcha y el control del rendimiento garantizan el funcionamiento correcto y el cumplimiento de los requisitos antes de la entrega. El nombramiento tiene fases de precomisionado (pruebas estáticas/funcionales, validación del funcionamiento con agua, enclavamientos, lógica) y nombramiento (primer llenado, saneamiento, bombeo del tren de ósmosis inversa). Las pruebas de designación de lotes implican la degustación, el análisis, el cribado, la vigilancia y el registro, el funcionamiento de los sistemas de forma manual e instantánea. Se necesitan procedimientos para el lavado y la puesta en marcha de numerosos sistemas (consumo, filtrado, UF, aplicación).

Las secuencias completas se mantienen en los manuales de operación y mantenimiento. Los exámenes de eficiencia determinan los niveles garantizados, con sanciones en caso de incumplimiento. Tienen lugar después de la precomisión/comisión. La confirmación integrada de la planta garantiza la integridad de la energía y el agua. Los exámenes deben tener una duración determinada (p. ej., dos horas) con lecturas mínimas (p. ej., cada 60 segundos), según normas como DIN 1942. Debe suministrarse instrumentación para las pruebas de eficacia, incluidos instrumentos portátiles. Se requieren MTC (BS-EN 10204 componente 3.1) para tuberías, válvulas y bombas de agua de mar a alta presión. Se requieren certificaciones que validen el procedimiento in situ, los controles, las alarmas, la parada en situaciones de emergencia, la FAT, la configuración y la calibración. El contratista entrega herramientas calibradas y certificaciones antes de los exámenes. El nivel de temperatura se mide mediante termostatos de resistencia calibrados o termopares. Se establecen requisitos específicos de rendimiento. Los requisitos del Crenger para los dispositivos de 20 MLD definen una última prueba de homologación de 7 días tras la puesta en servicio, a la que sigue una prueba de homologación de rendimiento de 72 horas que cumple los requisitos de capacidad, alta calidad, potencia y consumo de productos químicos. Los sistemas complementarios de lavado de la membrana de ósmosis inversa y CIP deben ser totalmente automáticos.

El flujo de penetración SWRO no debe superar los 16 l/h/m ², BWRO 34 l/h/m ². Las capas óptimas de membrana en un recipiente de 8 pulgadas son 7; las disposiciones con soporte lateral no deben ir más allá de 4 recipientes seguidos. Para la terapia de agua POU, los protocolos de análisis como NSF-International P231 evalúan la eficiencia basándose en criterios como el US EPA Overview Criterion (1987 ), que consiste en la seguridad de los materiales y el etiquetado. Los métodos definen las necesidades de disminución microbiana para gérmenes (6 log10), virus (4 log10) y protozoos chupadores de sangre (3 log10). Los métodos de examen requieren una adaptación por tecnología. El método de la EPA de Estados Unidos recomienda utilizar varias matrices de agua obstáculo y medir los residuos de desinfectante. La aceptación final suele aprobarse tras el cumplimiento de los compromisos contractuales al final de la duración de la garantía, con la liberación del certificado por parte del propietario/ingeniero y la devolución de la fianza de eficacia.

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