CD-0672.pdf

1
ESCUELA POLITÉCNICA
NACIONAL
ESCUELA DE POSTGRADO EN INGENIERÍA Y
CIENCIAS
“OPTIMIZACION DE PARÁMETROS OPERACIONALES EN
UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA”
TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL GRADO DE MÁSTER MSc, EN
INGENIERIA AMBIENTAL
ING. GENNY MARGARITA HERRERA MONTENEGRO
DIRECTOR: ING. MARCELO MUÑOZ
Quito, Marzo 2007
2
DECLARACIÓN
Yo GENNY MARGARITA HERRERA MONTENEGRO, declaro
trabajo aquí descrito es de mi
que el
autoría; que no ha sido previamente
presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he
consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Escuela Politécnica Nacional, puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional
vigente.
Ing. Genny Margarita Herrera Montenegro
3
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por GENNY MARGARITA
HERRERA MONTENEGRO, bajo mi supervisión.
Ing. Marcelo Muñoz
DIRECTOR DE PROYECTO
4
DEDICATORIA
A mis hijos
Juan Carlos, Magaly Isabel, Luis Antonio
Fuente de mi inspiración y alegría, que este trabajo sirva de ejemplo para su
superación
A mi esposo
Juan Fernando
Por su amor, comprensión y su ayuda incondicional
5
RESUMEN
En la presente investigación se ha optimizado el sistema de osmosis inversa
de una empresa de Generación de Electricidad, para lo cual se realizó la
investigación durante un mes, tomando diferentes datos y evaluando el
efecto de la presión en el flujo y rechazo de sales, el efecto de la
temperatura de alimentación en el flujo y rechazo de sales, el efecto del
aumento de concentración de sales en el flujo y rechazo de sales, el efecto
del pH en el flujo y el rechazo de sales.
En cada determinación se realizó caracterizaciones físico químicas del agua
de permeado o producto. Todos los resultados fueron debidamente
tabulados.
Se determinó que a medida que aumenta la presión, aumenta el caudal de
permeado y el rechazo de sales es mayor manteniendo una temperatura
constante. A medida que la temperatura de alimentación aumenta, el caudal
aumenta y rechazo de sales disminuye manteniendo presión constante.
Conforme aumenta la concentración de sales en el flujo, tanto el caudal
como el rechazo de sales disminuye, manteniendo temperatura constante. A
medida que aumenta el pH, el caudal y el rechazo de sales permanecen
constantes.
El manejo de la presión, temperatura y el caudal es esencial para el óptimo
funcionamiento de la unidad de osmosis inversa. A través de esta
investigación, de los resultados y cálculos obtenidos se llegó a determinar
que el máximo porcentaje de rechazo de sales fue de 96,32 % con valores
de presión P = 25 kg/cm2, temperatura T = 25 ºC y un caudal de permeado
Q = 1,47 m3/h.
6
CAPITULO 1.
INTRODUCCION
1.1 OBJETIVOS Y JUSTIFICATIVOS
7
1.1.
OBJETIVOS Y JUSTIFICATIVOS
1.1.1.
OBJETIVO GENERAL
Optimizar el sistema de osmosis inversa manejando adecuadamente los
parámetros operacionales
1.1.2.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Estudiar y caracterizar los efluentes líquidos generados en el proceso de
Osmosis Inversa
En base al resultado del estudio y caracterización de los efluentes,
optimizar los parámetros operacionales de este proceso
Verificar la calidad de agua y los costos de producción con este método
Difundir el presente trabajo, para que sirva como base a otros estudios
similares, utilizando los resultados que se van a obtener y aplicándolos a
otras realidades particulares.
1.2.
JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
1.2.1.
JUSTIFICACIÓN TEÓRICA
La osmosis inversa es una operación de membrana en la que por medio de
una presión el solvente de una solución se transfiere a través de una densa
membrana fabricada para retener sales y solutos de bajo peso molecular.
Si una solución salina concentrada está separada del agua pura por este tipo
de membrana, la diferencia de potencial químico tiende a promover la
difusión del agua desde el compartimiento diluido al compartimiento
concentrado para igualar las concentraciones. En el equilibrio la diferencia
de niveles entre los dos compartimentos corresponde a la presión osmótica
de la solución salina.
8
La osmosis inversa permite un nivel fino de filtración. Las membranas de
osmosis inversa actúan como barrera a todas las sales disueltas y moléculas
inorgánicas, así como a moléculas orgánicas solubles. Las moléculas de
agua pasan libremente a través de las membranas generando una corriente
purificada. El rechazo de sales disueltas de una membrana de osmosis
inversa es típicamente del 95-99.5% en las condiciones adecuadas de
presión caudal y temperatura.
1.2.2.
JUSTIFICACIÓN METODOLÓGICA
El objetivo principal de este estudio, es evaluar la eficiencia máxima de
funcionamiento de la unidad de osmosis inversa, para que la calidad de agua
pura obtenida sea elevada y apta para utilizarla tanto en la industria como
para el consumo humano.
El método a seguir se basa fundamentalmente en modificar tres factores
determinantes: presión, caudal y temperatura. Luego de cada variación, se
recolectarán muestras de agua de producto y de desecho para determinar
en el laboratorio los valores de alcalinidad, dureza, sólidos totales disueltos,
sílice y pH.
Los resultados nos permitirán establecer porcentajes de retención de sales y
por consiguiente la determinación del punto máximo de eficiencia de
funcionamiento de la osmosis inversa.
1.2.3.
JUSTIFICACIÓN PRÁCTICA
En la industria el uso de agua pura es necesario para los diferentes
procesos. El agua impura provoca incrustaciones por la elevada dureza,
oxidación y actividad de los
microorganismos, ocasionando daños
mecánicos en los equipos y costos muy elevados de reparación. Son
necesarios entonces tratamientos químicos en la maquinaria, siendo
9
utilizados para ello productos que al ser desechados por la alcantarilla
producen contaminación de los cuerpos hídricos receptores.
Debido a que la contaminación industrial ha llegado a niveles poco
tolerables, las instituciones nacionales y locales encargadas de la aplicación
de políticas de protección al medio ambiente, están normando las descargas
de efluentes industriales y promulgando leyes y ordenanzas, que obligan a
las empresas a cumplir ciertos parámetros que minimizan la polución. Por
todo esto
algunas industrias se ven en la necesidad de mejorar sus
instalaciones de manera que se pueda mitigar cualquier impacto ambiental
con una alta efectividad.
Con la utilización de la Osmosis inversa se evita por muy largo tiempo todo
este tipo de problemas, siempre y cuando los parámetros operacionales
sean los óptimos.
Actualmente la industria desconoce cuales son esos parámetros y solo logra
una aproximación a los mismos de una forma empírica.
Este estudio pretende eliminar la práctica sin sustento y proporcionar, en
base a investigaciones físico-químicas, ambientales y estadísticas, la
información de los datos precisos para alcanzar la máxima eficiencia en una
unidad de osmosis inversa.
10
CAPITULO 2.
INVESTIGACION BIBLIOGRAFICA
2.1 CALIDAD DE AGUA
2.2 OSMOSIS
INVERSA
2.1 CALIDAD
DE AGUA
2.3 PARAMETROS DE CONTROL
2.1 CALIDAD DE AGUA
El agua es un componente imprescindible en la vida del planeta. Y respecto
al hombre, se considera que es el alimento más importante. Tomando en
11
cuenta que por definición, la calidad es la expresión de un conjunto de
características de un bien o servicio para enfrentar la satisfacción de un
usuario o consumidor.
2.1.1
CONTAMINACIÓN DEL AGUA
Por contaminación de las aguas superficiales, se entiende la incorporación
de elementos extraños (de naturaleza física, química o biológica), los cuales
hacen inútil o riesgoso su uso (para beber, vida acuática, recreación, riego,
en industria, energía, transporte)
Distintas actuaciones tienen que ver con la contaminación de las aguas
superficiales:
Industrias o centrales
1
que utilizan el agua como refrigerante. El
correspondiente vertido de agua a mayor temperatura.
Industrias que vierten aguas residuales. También, provenientes de zonas
urbanas.
Dragado de ríos, lagos, estuarios, zonas costeras, en presas.
Construcción de presas. Canalización de ríos.
Erosión. Deforestación. Desarrollo agrícola con uso de agroquímicos.
Lavado de envases y productos. Arrojo de envases vacíos. Arrojo de
basura.
Excrementos de animales.
Cercanía a centros mineros. Vertido de residuos tóxicos y peligrosos por
la explotación minera.
Derrames o vertidos por la industria petrolera.
Proyectos urbanos adyacentes a ríos, lagos, estuarios o áreas de
costa. Uso como alcantarilla.
Además de los elementos contaminantes y la identificación de fuentes, hay
12
que tomar en cuenta que la contaminación puede tener un foco específico,
pero aparecer en distintos lugares, aguas abajo.
En la industria, el consumo de agua está determinado por su caudal y por su
calidad. El caudal de agua consumida suele ser expresado en volumen de
agua/unidad de producción17. Puede hablarse de una disminución del
caudal de agua requerido si consideramos que hay procesos y operaciones
eficientes y una reutilización del agua (recirculación o uso para fines
secundarios).
En cuanto a la calidad, se debe tener en cuenta el uso que se le dará al
agua, pudiendo darse una primera clasificación
2
en aguas para calderas
(alta pureza), agua de enfriamiento (menor calidad) y agua de proceso
(mayor calidad que aguas de enfriamiento)
Al referirnos a las aguas residuales industriales se pueden identificar
diferentes características14 en cuanto a su caudal, efecto contaminante,
posibles tratamientos y recuperación de materias primas, productos y
subproductos útiles que dependerán de los diferentes orígenes de los que
estas provengan.
Los efectos de los contaminantes van desde tóxicos para animales y
hombres, reducción de O2 disuelto de aguas naturales, desprendimiento de
gases, hasta afectar el crecimiento de algas y plantas acuáticas
superficiales.
Para eliminar la contaminación, los efluentes líquidos deben recibir
tratamientos mecánicos y químicos algunos de ellos enumerados en la
siguiente tabla:
2.1.2
EVALUACION DE LA CALIDAD DEL AGUA
13
La calidad del agua puede medirse a través de sus características físicas,
químicas y biológicas. Cada una de ellas puede a su vez ser caracterizadas
por distintos parámetros.
Para determinar la necesidad de tratamiento y la correcta tecnología de
tratamiento, los contaminantes específicos en el agua deben ser
identificados y ser medidos. Los contaminantes del agua se pueden dividir
en dos grupos: contaminantes disueltos y sólidos suspendidos. Los sólidos
suspendidos, tales como limo, arena y virus, son generalmente responsables
de impurezas visibles. La materia suspendida
7
consiste en partículas muy
pequeñas, que no se pueden quitar por medio de deposición. Pueden ser
identificadas con la descripción de características visibles del agua,
incluyendo turbidez y claridad, gusto, color y olor del agua:
La materia suspendida en el agua absorbe la luz, haciendo que el agua
tenga un aspecto nublado. Esto se llama turbidez. La turbidez se puede
medir con varias diversas técnicas, esto demuestra la resistencia a la
transmisión de la luz en el agua.
El sentido del gusto puede detectar concentraciones de algunas décimas
a varios centenares de ppm y el gusto puede indicar que los
contaminantes están presentes, pero no puede identificar contaminantes
específicos.
El color20 puede sugerir que las impurezas orgánicas estén presentes. En
algunos casos el color del agua puede ser causado incluso por los iones
de metales. El color es medido por la comparación de diversas muestras
visualmente o con un espectrómetro. Éste es un dispositivo que mide la
transmisión de luz en una sustancia, para calcular concentraciones de
ciertos contaminantes. Cuando el agua tiene un color inusual esto
generalmente no significa una preocupación para la salud.
La detección del olor puede ser útil, porque el oler puede detectar
generalmente incluso niveles bajos de contaminantes. Sin embargo, en la
mayoría de los países la detección de contaminantes con olor está
limitada a terminantes regulaciones, pues puede ser un peligro para la
14
salud cuando algunos contaminantes peligrosos están presentes en una
muestra.
La cantidad total de materia suspendida puede ser medida filtrando las
muestras a través de una membrana y secando y pesando el residuo.
La materia suspendida se expresa en ppm (partes por millón), mg/l.
La identificación y la cuantificación de contaminantes disueltos se hace
por medio de métodos muy específicos en laboratorios, porque éstos son
los contaminantes que se asocian a riesgos para la salud.
2.1.3
ANÁLISIS CUANTITATIVOS QUE DEFINEN LA CALIDAD
DEL AGUA
La calidad del agua se puede también determinar por un número de análisis
cuantitativos en el laboratorio, tales como pH, sólidos totales (TS), la
conductividad y la contaminación microbiana.
El pH es el valor que determina si una sustancia es ácida, neutra o básica,
calculado el número de iones de hidrógeno
8
presentes. El nivel de pH tiene
un efecto en muchas fases del proceso de tratamiento de las aguas y afecta
a la formación de costras de las fuentes de agua.
Los sólidos totales (ST) son la suma de todos los sólidos disueltos y
suspendidos en el agua.
La conductividad significa la conducción de la energía por los iones. La
medida de la conductividad del agua puede proporcionar una visión clara de
la concentración de iones en el agua, pues el agua es naturalmente
resistente a la conducción de la energía.
15
La contaminación microbiana19 es dividida en la contaminación por los
organismos que tienen la capacidad de reproducirse y de multiplicarse y los
organismos que no pueden hacerlo.
Los análisis se pueden también hacer por medidas del carbón orgánico total
(COT) y por la demanda biológica y química de oxígeno. La DBO es una
medida de la materia orgánica en el agua, expresada en mg/l. Es la cantidad
de oxígeno disuelto que se requiere para la descomposición de la materia
orgánica. La prueba de la DBO toma un período de cinco días. La DQO es
una medida de la materia orgánica e inorgánica en el agua, expresada en
mg/l es la cantidad de oxígeno disuelto requerida para la oxidación química
completa de contaminantes.2
Los sistemas de osmosis inversa pueden retirar la turbiedad, dureza y color,
en lo referente a los pesticidas22 se ha demostrado que bajo ciertas
condiciones de trabajo pueden ser eliminados algunos tipos de pesticidas y
una gran variedad de virus, bacterias quistes y otros organismos patógenos.
Hay que puntualizar que la OI rechazará todo lo que esté fuera de límite de
tamaño iónico. Las bacterias sin embargo han sido halladas en muestras de
perneado de plantas de OI y pueden proliferar en las líneas de descarga.
Esto no significa que estas bacterias no sean rechazadas por las
membranas, sino que no pueden mantenerse condiciones estériles en la
operación. Se ha demostrado también que las bacterias penetran en las
membranas durante el crecimiento y pasan a través de defectos de las
membranas. Las membranas no son siempre completamente efectivas para
el control biológico y normalmente son reemplazadas por un proceso de
desinfección. A pesar de todo, las membranas son un método muy efectivo
de eliminación de agentes patógenos.
Los sistemas de OI pueden diseñarse para producir un agua muy
anticorrosiva. Aunque no sea obvio, el control de la corrosión por plomo y
cobre puede hacerse por un proceso de membrana
16
2.1.4
CALIDAD DE AGUA EN CALDERAS
En los calderos los niveles de la alcalinidad6 deben de ser considerada con
mucha precaución, no deben de exceder las 700 ppm . La presencia de
alcalinidad por encima de los 700 ppm puede resultar en un rompimiento de
los bicarbonatos produciendo carbonatos y liberando CO2 (dióxido de
carbono) libre en el vapor. La presencia de CO2 en el vapor generalmente se
tiene como resultado un vapor altamente corrosivo, causando daños por
corrosión en las líneas de vapor y retorno de condensados.
La dureza es la primera causa de la formación de incrustación y es debido al
hecho de que la solubilidad de las sales decrece a medida de que se
incrementa la temperatura aumentando la facilidad de precipitación.
Consecuentemente, la alta temperatura (y presión) en la operación de las
calderas, las sales se vuelven mas insolubles, la precipitación o incrustación
aparece. Esta incrustación puede ser prevenida de ser formada en las
calderas mediante el empleo de un tratamiento externo (suavizador).
Como sea para alcanzar un alto grado de eficiencia, se recomienda el
control de la dureza antes de entrar a la caldera 4, el suavizador en si mismo
es un medio muy adecuado para proteger a la caldera de incrustación. El
uso de tratamientos internos (productos químicos), son empleados como
complementos, para mantener un control de la incrustación en la caldera
altamente efectivo.
17
2.1.4.1 Sumario de calidad del agua en calderas15
TABLA N0. 1
PRESION
(PSI)
TDS
(ppm)
ALCALINIDAD
DUREZA
MENOR 300
301-450
451-600
601-750
751-900
901-1000
1001-1500
1501-200
2001-300
3500
3000
2500
2000
1500
1250
1000
750
150
700
600
500
400
300
250
200
150
100
20
0
0
0
0
0
0
0
0
Obviamente en la presente tabla, se indica que a mayor presión en una
caldera, el proceso y la necesidad de tener mejor calidad de agua es
necesaria.
2.2
TECNOLOGIA PARA ELIMINACION DE SÓLIDOS
DISUELTOS
El agua puede tener diferentes clases de contaminantes:
-
Iones
-
No iones
-
Partículas
-
Compuestos orgánicos
-
Gases
Dependiendo de la aplicación es necesario remover algunos de ellos. El
sistema de tratamiento dependerá de la calidad de agua tratada requerida y
de la clase y concentración de especies en el agua de alimentación. En la
18
Fig. 1 aparece el espectro de filtración7 donde se muestra la tecnología más
recomendada dependiendo del tipo de impurezas que se requiera remover
del agua de alimentación.
Angstroms
1
10
Azúcares
Sales
Acuosas
100
10 4
1000
10 5
Virus
10 6
Polen
10 7
Arena
Bacterias
Coloides
Filtracion de Partículas
Microfiltración
Ultrafiltración
Nanofiltración
Osmosis Reversa
Intercambio
iónico
Fig. 1 Espectro de Filtración
Estos procesos en los que se utiliza la semi-permeabilidad de ciertas
membranas (permeables al agua y a ciertos solutos, pero impermeables a
otros, así como a toda partícula) constituyen la continuación de los procesos
clásicos de filtración, yendo hacia separaciones cada vez más afinadas. Por
ello, después de la filtración simple en las que quedan retenidas las
partículas
de
diámetro
superior
a
varias
micras,
se
encuentran
sucesivamente:
1. Microfiltración: Que retiene partículas de diámetro superior a varias micras
(caso de filtración sobre membranas de tipo Millipore Sartorius, que retienen
virus, coloides).
2. Ultrafiltración: Que retiene moléculas cuya masa molecular es superior a
10.000-100.000 g/mol, según las membranas.
19
3. Osmosis Inversa: También denominada hiperfiltración 10, que permite la
retención de iones y moléculas de masa superior a algunas decenas de
g/mol.
Cabe recalcar que existen dos diferencias fundamentales entre los
procesos de filtración y los de osmosis inversa que son:
En la filtración o microfiltración de partículas insolubles, todo el caudal
a tratar atraviesa el aparato de filtración. Las partículas en suspensión se
acumulan sobre el material filtrante y al cabo de cierto tiempo de
funcionamiento, debe procederse a una limpieza mecánica del material
filtrante o a una sustitución de la membrana obstruida.
En osmosis inversa o en ultrafiltración, las membranas no solo
retienen las partículas insolubles, sino también moléculas 9 o iones disueltos.
La acumulación de estos últimos en la proximidad de la membrana y su
concentración da lugar a un aumento de la presión osmótica a tratar,
seguido a veces por fenómenos de precipitación.
Además del tamaño de lo que se quiere remover, es importante conocer su
concentración en el agua de alimentación, así como, el nivel máximo
permitido en el agua tratada.
La concentración de impurezas en el agua de alimentación depende del tipo
de fuente de agua disponible. Así: agua de mar, agua de pozo, agua
superficial (río...), agua recuperada. Normalmente el agua de mar puede
tener hasta 50.000 ppm de sólidos disueltos. Las otras fuentes de agua
varían su concentración dependiendo del lugar de la fuente y de la época del
año. Así, el sistema de tratamiento debe seleccionarse teniendo en cuenta la
concentración de impurezas en el agua de alimentación y que permita una
operación sencilla y económica.
20
2.2.1
INTERCAMBIO DE IONES
Los intercambiadores de iones son sustancias granulares insolubles, que
tienen, en su estructura molecular, radicales ácidos o bases, capaces de
permutar, sin modificación aparente de su aspecto físico y sin alteración
alguna o solubilización, los iones positivos o negativos, fijados previamente a
estos radicales, por otros iones del mismo signo, que se encuentran en
solución en el líquido puesto en contacto con ellos. Mediante esta
permutación denominada intercambio de iones puede modificarse la
composición iónica del líquido objeto del tratamiento sin alterar el número de
iones existentes en este líquido al iniciarse el intercambio.
Los primeros intercambiadores de iones utilizados fueron tierras naturales.
Después se obtuvieron compuestos sintéticos, minerales (sílices, alginatos)
y orgánicos, siendo estos últimos, los que en la actualidad se emplean casi
exclusivamente, bajo el nombre de resinas. Este término se ha generalizado
para designar el conjunto de intercambiadores.
2.2.2
OSMOSIS INVERSA
2.2.2.1 Osmosis
Para entender el proceso de la ósmosis inversa, empecemos por recordar la
ósmosis natural, mecanismo de transferencia de nutrientes en las células de
los seres vivos a través de las membranas que la recubren.
La ósmosis es un fenómeno físico-químico de difusión pasiva que implica un
movimiento neto de agua a través de una membrana selectivamente
permeable que limita dos compartimentos, y es provocado por la diferencia
de concentración (gradiente) de una solución acuosa entre ambos
compartimentos.
La ósmosis es un fenómeno que debe cumplir ciertos requisitos:
21
Movimiento neto de agua: Esto es, que moléculas de agua
masivamente se desplacen de un compartimento a otro, provocando
un flujo de agua.
Atravesar una membrana, el movimiento de las moléculas de agua
se debe producir a través de una membrana que limita (por lo menos)
dos espacios3 o compartimentos, con soluciones acuosas de diferente
concentración. Esto es que en un compartimento hay más solutos que
en el otro en relación al agua.
La característica principal de la membrana es que permite el paso de
las moléculas de agua, pero no de otras sustancias osmóticamente
activas (solutos). Este tipo de membranas se denominan membranas
selectivamente
permeables.
La
permeabilidad
selectiva
está
determinada por diferentes factores (carga eléctrica, polaridad,
presencia de canales, etc.).
El
gradiente
transmembrana,
implica una
diferencia
en la
concentración de la solución acuosa a ambos lados de la membrana
(compartimentos), y esto es lo que produce el movimiento de agua
desde la zona de menor concentración de solutos (y alta
concentración de agua) a la de mayor concentración de solutos (y
baja concentración de agua). Consecuencia de la tendencia
intermolecular (afinidad) del agua y de sustancias osmóticamente
activas a agruparse entre sí uniformemente.
La ósmosis cesa cuando las concentraciones de ambos espacios se
igualan (se vuelven isotónicos) y el gradiente transmembrana es nulo,
ello implica que se detiene el flujo neto de agua.
El movimiento molecular y la tendencia agregativa de las moléculas de agua
y soluto ocurren siempre. La condición aquí es la permeabilidad selectiva,
pues como la membrana sólo permite el paso del agua, es el agua la que
tiene libertad de desplazamiento, ya que los solutos quedan retenidos en su
compartimiento. Pasado cierto tiempo, el agua es ahora retenida por los
solutos sólo en la medida de su distribución uniforme, esto es, que hubo
ósmosis hasta que se igualaron las concentraciones entre compartimentos.
22
2.2.2.2 osmosis inversa
Lo descrito hasta ahora es lo que ocurre en situaciones normales, en las que
los dos lados de la membrana están a la misma presión; si se aumenta la
presión del lado de mayor concentración, puede lograrse que el agua pase
desde el lado de alta concentración al de baja concentración.
Se puede decir que se está haciendo lo contrario de la ósmosis, por eso se
llama ósmosis inversa1. Téngase en cuenta que en la ósmosis inversa a
través de la membrana semipermeable sólo pasa agua. Es decir, el agua de
la zona de alta concentración pasa a la de baja concentración. Pasa sólo
agua.
Si la alta concentración es de sal, por ejemplo agua marina, al aplicar
presión, el agua del mar pasa al otro lado de la membrana. Sólo el agua, no
la sal. Es decir, el agua se ha hecho potable. La ósmosis inversa es, por ello,
una de las formas de potabilizar el agua.
La medida de la conductividad del agua da una indicación de la cantidad de
sales disueltas que contiene, dado que el agua pura no es conductora de la
electricidad.
Otro ejemplo: Se tiene agua con contaminante "X" cuyas moléculas tienen
un tamaño de "Y" micras, siendo "Y" mayor que el tamaño de la molécula de
agua. Si se busca una membrana semipermeable que deje pasar moléculas
de tamaño de las del agua pero no de "Y", al aplicar presión (ósmosis
inversa) se obtendrá agua sin contaminante.
El proceso de la osmosis inversa utiliza una membrana semipermeable para
separar y para quitar los sólidos disueltos, los orgánicos, los pirogénicos, la
materia coloidal, submicroorganismos, virus y bacterias del agua.
23
Fig. 2
El proceso de la ósmosis inversa utiliza una membrana semipermeable para
quitar y para rechazar una variedad amplia de impurezas.
TABLA N0.2
Aluminio
97-98%
Niquel
97-99%
Amonio
85-95%
Nitrato
93-96%
Arsenico
94-96%
Fosfato
99+%
Bacterias
99+%
Polyfosfato
98-99%
Bicarbonato
95-96%
Potasio
92%
Bromuro
93-96%
Pyrogen
99+%
Cadmio
96-98%
Radioactividad
95-98%
Calcio
96-98%
Radium
97%
Cloro
94-95%
Selenio
97%
Cromato
90-98%
Silicona
85-90%
Cromo
96-98%
Silicato
95-97%
Cobre
97-99%
Plata
95-97%
Cianuro
90-95%
Sodio
92-98%
24
Ferrocianuro
98-99%
Sulphate
99+%
Fluoruro
94-96%
Sulfato
96-98%
Hierro
98-99%
Cinc
98-99%
Plomo
96-98%
* Virus
99+%
Magnesio
96-98%
* Insecticidas
97%
Maganeso
96-98%
* Detergentes
97%
Mercurio
96-98%
* Herbicidas
97%
% TDS
95-99%
2.2.2.3 sistemas de membrana
La tecnología de membrana se ha convertido en una parte importante de la
tecnología de la separación en los últimos decenios. La fuerza principal de
la tecnología de membrana es el hecho de que trabaja sin la adición de
productos químicos, con un uso relativamente bajo de la energía y
conducciones de proceso fáciles y bien dispuestas.
La tecnología de la
membrana es un término genérico para una serie de procesos de separación
diferentes y muy característicos. Estos procesos son del mismo tipo porque
en todos ellos se utiliza una membrana 21. Las membranas se utilizan cada
vez mas a menudo para la creación de agua tratada procedente de aguas
subterráneas, superficiales o residuales. Actualmente las membranas son
competitivas para las técnicas convencionales. El proceso de la separación
por membrana se basa en la utilización de membranas semi- permeables.
El principio es bastante simple: la membrana actúa como un filtro muy
específico que dejará pasar el agua, mientras que retiene los sólidos
suspendidos y otras sustancias. Hay varios métodos para permitir que las
sustancias atraviesen una membrana. Ejemplos de estos métodos son la
aplicación de alta presión, el mantenimiento de un gradiente de
concentración en ambos lados de la membrana y la introducción de un
potencial eléctrico.
25
La membrana funciona como una pared de separación selectiva. Ciertas
sustancias pueden atravesar la membrana, mientras que otras quedan
atrapadas en ella.
La filtración de membrana se puede utilizar como una alternativa a la
floculación, las técnicas de purificación de sedimentos, la adsorción (filtros
de arena y filtros de carbón activado, intercambiadores iónicos), extracción y
destilación.
Hay dos factores que determinan la efectividad de un proceso de filtración de
membrana: selectividad y productividad.
mediante un
La selectividad se expresa
parámetro llamado factor de retención o de separación
(expresado en l/m2 h). La productividad se expresa mediante un parámetro
llamado flujo (expresado en l/m2 h).
La selectividad y la productividad
dependen de la membrana.
Fig. 3
La filtración de membrana se puede dividir en micro y ultra filtración por una
parte y en nanofiltración y ósmosis inversa (RO o hiperfiltración) por la otra.
Cuando la filtración de membrana se utiliza para retirar partículas más
grandes, se aplican la microfiltración y la ultrafiltración. Debido al carácter
abierto de las membranas su productividad es alta mientras que las
diferencias de presión son bajas.
26
Cuando se necesita desalinizar el agua, se aplican la nanofiltración y la
ósmosis inversa. La nanofiltración y las membranas de RO no actúan según
el principio de porosidad; la separación ocurre por difusión a través de la
membrana. La presión requerida para realizar la nanofiltración 8 y la ósmosis
inversa es mucho más alta que la requerida para la micro y ultra filtración,
mientras que la productividad es mucho más baja.
Fig. 4
La filtración de membrana tiene bastantes ventajas frente a las técnicas
existentes de purificación del agua:
Es un proceso que puede ocurrir a baja temperatura.
Esto es
principalmente importante porque permite el tratamiento de los materiales
sensible al calor.
Es por esto que se aplican ampliamente para la
producción de alimento.
Es un proceso de bajo coste energético. La mayor parte de la energía
requerida es la necesaria para bombear los líquidos a través de la
membrana. La cantidad total de energía utilizada es mínima comparada
con las técnicas alternativas, tales como evaporación.
El proceso puede ser fácilmente ampliado.
27
2.2.2.3.1 Selección de sistemas de membrana
La elección de un determinado tipo de sistema de membrana está
determinada por un gran número de aspectos, tales como costes, riesgos de
adaptación de las membranas, densidad de embalaje y oportunidades de
limpieza. Las membranas nunca son aplicadas como una única placa plana,
porque una gran superficie a menudo da lugar a altos costes de inversión.
Es por esto que los sistemas son construidos de forma muy compacta, de
manera que se consigue una gran superficie de membrana en el mínimo
volumen posible.
Las membranas se aplican en varios tipos de módulos.
Hay dos tipos
principales, llamados sistema tubular de membrana y sistema placa y marco
de membrana.
Los sistemas tubulares de membrana se dividen en
membranas tubulares, capilares y de fibras huecas.
Las membranas de
placa y marco se dividen en membranas espirales y membranas
almohadiformes.
Membranas tubulares
Las membranas tubulares no son membranas autosuficientes. Están
situadas dentro de un tubo, hechas de un tipo especial de material. Este
material es la capa que sostiene a la membrana. Debido a que las
membranas tubulares se localizan dentro de un tubo, el flujo en una
membrana tubular es generalmente del revés. La causa principal de esto es
que la unión de la membrana a la capa que la sostiene es muy débil.
Las membranas tubulares tienen un diámetro de 5 a 15 mm. Debido al
tamaño de la superficie de la membrana, no es probable que las membranas
tubulares se obstruyan. Un inconveniente de las membranas tubulares es
que la densidad del empaquetamiento es baja, lo que resulta en un mayor
precio por módulo.
28
Fig. 5 Membranas Tubulares1
1
http://www.geafiltration.com/Espanol/tecnologia/tipos-de-membrana.htm
29
Membranas capilares
Con las membranas capilares la membrana sirve de barrera selectiva, que
es suficientemente grande para resistir las presiones de filtración. Debido a
esto, el flujo a través de las membranas capilares puede ser tanto de dentro
hacia afuera como de afuera hacia adentro1, el diámetro de las membranas
capilares es mucho más pequeño que el de las membranas tubulares,
concretamente de 0.5 a 5 mm. Debido al menor diámetro, las probabilidades
de obstrucción con una membrana capilar son mucho mayores. Una ventaja
es que la densidad de empaquetamiento es mucho mayor.
Fig. 6 Membranas Capilares2
2
http://www.norit.com/p3.php?RubriekID=2160
30
Membranas de fibras huecas
Las membranas de fibras huecas tienen un diámetro 1 inferior a 0.1 µm. En
consecuencia, las posibilidades de obstrucción de una membrana de fibras
huecas son muy elevadas. Las membranas solo pueden ser usadas para el
tratamiento de agua con un bajo contenido de sólidos suspendidos. La
densidad de empaquetamiento de una membrana de fibras huecas es muy
alta. Las membranas de fibras huecas son casi siempre usadas solamente
para nanofiltración y ósmosis inversa.
Fig. 7 Membranas Fibras Huecas3
Membranas de espiral
Las membranas de espiral consisten en dos capas de membrana, situadas
en un tejido colector de perneados, esta funda de membrana envuelve a un
desagüe de permeados situado en posición central (ver figura de abajo).
Esto hace que la densidad de embalaje de las membranas sea mayor, el
3
http://www.emalsa.es/3/3_10_2.php
31
canal de entrada del agua se sitúa a una altura moderada, para prevenir la
obstrucción de la unidad de membrana.
Las membranas de espiral son usadas solamente para aplicaciones de
nanofiltración y ósmosis inversa.
Fig.8 Membranas Espirales4
Membranas almohadiformes
Las membranas que constan de placas planas se llaman membranas
almohadiformes. El nombre de almohadiforme viene de la forma de
almohada que tienen dos membranas cuando son empaquetadas juntas en
una unidad de membrana. Dentro de la “almohada” hay una placa de apoyo,
que se ocupa de la solidez.
Dentro del módulo se encuentran muchas almohadas con un cierto espacio
de separación entre ellas que depende del contenido en sólidos disueltos del
4
http://www.emalsa.es/3/3_10_2.php
32
agua residual. El agua fluye de dentro afuera a través de las membranas.
Cuando el tratamiento ha sido realizado, el permeado se recoge en el
espacio entre las membranas, desde donde es sacado a través de cañerías.
2.2.2.3.2 Obstrucción de la membrana
La contaminación de las membranas provoca un mayor gasto de energía,
una mayor frecuencia de limpieza y un menor límite de vida de la membrana,
a la contaminación de la membrana se la suele llamar obstrucción.
La obstrucción es el proceso que resulta en una reducción del rendimiento
de la membrana, causado por la deposición de sólidos suspendidos o
disueltos en la superficie externa de la membrana, en los poros de la
membrana o entre los poros de la membrana.
Cuando se filtra agua limpia, el material de la membrana es la única
resistencia que se opone (Rm). El flujo es entonces llamado flujo de agua
limpia. Como resultado de la acumulación de partículas en la membrana a
través de la filtración de agua con una cierta cantidad de sólidos
suspendidos, se formará una capa en la membrana (Rc; partículas). Cuando
las partículas obstruyen los poros de la membrana a esto se le llama
bloqueo de los poros (Rpb; scaling). La resistencia que aparece a
consecuencia de la adsorción en o sobre la membrana se llama
bioobstrucción (Ra).
33
Resistencias:
Rm = Resistencia de membrana
Ra = adsorción, bioobstrucción
Rpb = obstrucción de los poros
Rc = capa
Fig. 9
Partículas, bioobstrucción y scaling son los tres grupos principales de
contaminantes que se pueden distinguir en la obstrucción de membrana.
Estos harán que sea necesaria una mayor carga de trabajo, para mantener
un cierto nivel de capacidad de filtración11. Llegará el punto en que la presión
se incrementará tanto que ya no será rentable económicamente.
Hay muchas técnicas diferentes de control de la obstrucción de membrana.
Una forma de predecir la obstrucción es usando el Índice de Densidad de
Sedimentación (IDS) del agua entrante. El IDS, que está basado en la
experiencia, se puede definir como el tiempo necesario para filtrar una
cantidad de agua con una destacada concentración de sales a través de una
membrana estándar de microfiltración de 0.45 mm. Cuando el IDS es alto, se
puede concluir que el agua entrante contiene una elevada cantidad de
materia obstructora.
34
2.2.2.3.3 Métodos de Limpieza de la Membrana
Existen varios métodos diferentes de limpieza de membranas, tales como
lavado por chorro delantero, lavado por chorro trasero y lavado por chorro de
aire.
Cuando se aplica un chorro de agua delantero, las membranas son
lavadas desde adelante con el agua entrante o con el permeado. El agua
entrante o el permeado fluyen a través del sistema más rápidamente que
durante la fase de producción. Debido a la mayor rapidez de flujo y a la
turbulencia resultante, las partículas que habían sido absorbidas por la
membrana son liberadas y descargadas. Las partículas que habían sido
absorbidas por los poros de la membrana no son liberadas. Estas
partículas solo pueden ser eliminadas por medio del lavado con chorro de
agua trasero. 3
. El lavado con chorro de agua trasero es un proceso de filtración inversa.
Se hace fluir el permeado a presión a través de la parte por donde entra
el agua, aplicando el doble de flujo que se usa durante la filtración. En
caso de que el flujo no se haya reestablecido suficientemente después
del lavado con chorro de agua trasero, se puede aplicar un proceso de
limpieza química.
Durante el proceso de limpieza química, las membranas son empapadas
con una solución de lejía clorinada, ácido hipoclórico o peróxido de
hidrógeno. Primeramente la solución se empapa en las membranas
durante unos minutos y después se aplica un chorro de agua delantero o
trasero que enjuaga los contaminantes.
Un método de limpieza más innovador es el llamado lavado por chorro de
aire o por chorro de aire y agua. Este es un lavado por chorro delantero
durante el cual se inyecta aire en el tubo de abastecimiento. Debido a la
inyección del aire (permaneciendo igual la velocidad del agua), se crea
un sistema de limpieza mucho más turbulento.
35
En las membranas también se hace necesario retirar y controlar la película
biológica, que consiste en un capa de microorganismos contenidos en una
matriz (capa de limo) que se forma en superficies en contacto con el agua.
La incorporación de patógenos películas biológicas puede proteger los
microorganismos patógenos contra concentraciones de los biocidas que
matarían o inhibirían a esos organismos suspendidos libremente en el agua.
La película biológica proporciona un asilo seguro para los organismos como
Listeria, E. coli y el legionella donde pueden reproducirse a los niveles donde
la contaminación de los productos que pasan a través de esa agua llega a
ser inevitable.3
Se ha probado más allá de duda que el dióxido de cloro quita la película
biológica de sistemas de agua y evita que forme cuando está dosificado en
un nivel bajo continuo. El hipoclorito por otra parte se ha demostrado que
tiene poco efecto en las películas biológicas. También se puede retirar el
biofilm con rayos ultravioleta y desinfección con ozono.
2.2.3
INSTALACIONES DE OSMOSIS INVERSA
Cualquiera que sea la naturaleza de los pretratamientos y post-tratamientos
eventuales, una unidad de osmosis inversa consiste en una yuxtaposición de
módulos elementales según una geometría determinada, lo que conduce a
una gran facilidad de extrapolación
de las unidades y explica que haya
podido pasarse, en pocos años, de instalaciones piloto de algunos metros
cúbicos por hora a instalaciones industriales del orden de mil metros cúbicos
por hora. (Plantas en Arabia Saudita que tratan 38.000 y 60.000 m3/día).
2.2.3.1 Montaje en paralelo
El esquema de montaje más sencillo consiste en un montaje en paralelo.
Todos los módulos trabajan en las mismas condiciones de presión y de
conversión. Este sistema (fig.N0.10) se emplea en la mayoría de las
unidades de pequeña capacidad. Mediante un filtro de cartuchos que
36
protege a la vez a la bomba de alta presión y a las membranas se evita la
entrada de materias en suspensión. Dos manómetros situados a la entrada y
a la salida de los módulos permiten controlar permanentemente la pérdida
de carga en el interior del sistema. Dos caudalímetros (M) en el agua tratada
y en el efluente, indican la conversión, la cual se ajusta por medio de dos
válvulas de regulación.
Fig. 10
2.2.3.2 Montaje en serie
En muchos casos, se eligen otras configuraciones. Por ejemplo, para
aumentar el grado de conversión, se utiliza una disposición de módulos en
serie (fig.N0.11): el rechazo de la primera etapa alimenta a los módulos de la
segunda etapa. No se necesita bomba intermedia 7, puesto que la presión
disponible en el rechazo de la primera etapa difiere muy poco de la presión
de alimentación de la segunda etapa (2 a 3 kg/cm2). Un sistema de este tipo,
al que generalmente se le denomina montaje en serie – rechazo, alcanza
fácilmente conversiones entre el 70 – 90% (serie de dos o tres etapas).
37
Fig. 11
Para otras aplicaciones como producción de aguas de elevada calidad
puede utilizarse un tratamiento en dos etapas: serie producción. La
producción de la primera etapa es recogida por un grupo de bombeo y
tratada nuevamente. El rechazo de la segunda etapa, poco concentrado, se
recircula a la entrada de la instalación, por lo que realiza una ligera dilución
del agua de alimentación.
2.2.4
PARAMETROS DE CONTROL
2.2.4.1 Temperatura
Afecta tanto a la presión osmótica como la permeabilidad del agua a través
de la membrana. Normalmente se acepta que el flujo de permeado se
incrementa alrededor de3 % por cada ºC
12
de incremento de temperatura.
El paso de sales aumenta con la temperatura a la misma tasa que el flujo,
por lo que al incrementarse la temperatura a flujo de permeado constante, la
calidad del permeado disminuye.
2.2.4.2 Presión
Para condiciones constantes de alimentación, un aumento de presión
conlleva un aumento del flujo de permeado. Aunque el transporte de sales
38
no depende de la presión, al aumentar el flujo de permeado conservando el
mismo paso de sales, el resultado aparente es una dilución del permeado.
2.2.4.3 pH
En acetato de celulosa se requiere trabajar entre 5.5 y 6.5 de pH para evitar
hidrólisis del polímero. En poliamida, el rechazo aumenta al subir el pH hasta
8.0 y luego se estabiliza hasta 10.5.
2.2.4.4 Conductividad
Es la capacidad del agua para conducir la corriente eléctrica, esta
directamente relacionado con las sustancias ionizables en agua.
Comúnmente la conductividad es un parámetro de control de la pureza del
agua desmineralizada, sólidos disueltos en aguas de caldero y aguas de
enfriamiento.
La unidad de medición es el siemen/centímetro.
2.2.4.5 Alcalinidad
Es la capacidad del agua para neutralizar ácido. La presencia de carbonatos,
bicarbonatos e hidróxidos es la causa más común de alcalinidad en el agua.
2.2.4.6 Dureza Total
Es la suma de los iones alcalinotérreos (iones magnesio, calcio, estroncio,
bario) fijados en forma de carbonatos, sulfatos, cloruros, nitratos y fosfatos,
expresada en mg/l como CaCO3. Los carbonatos y bicarbonatos de calcio y
39
magnesio solo constituyen la dureza temporal; mientras que los cloruros,
sulfatos y nitratos son la dureza permanente.
2.2.4.7 Dureza Cálcica
El calcio es el quinto elemento más común, se lo encuentra en aguas
naturales en niveles que van de cero a varios cientos de mg/l
2.2.4.8 Dureza Magnésica
O dureza de no carbonatos: Es la dureza del agua producida por los
cloruros, sulfatos y nitratos de calcio y magnesio.
2.2.4.9 Sólidos Disueltos Totales
Es la concentración total de los iones disueltos, expresada en unidades de
conductividad (µS/cm) o en ppm de NaCl o de Na2SO4. Es decir, lo
constituye toda la materia disuelta
2.2.4.10 Sílice
El agua contiene compuestos de silicio. Las concentraciones de sílice en el
agua son menores de 30 ppm, aunque concentraciones mayores no es raro
encontrar principalmente en aguas salobres y salmueras.
2.2.4.11 Concentración
A mayores concentraciones disminuye el flujo de permeado, ya que aumenta
la presión osmótica a vencer y por lo tanto disminuye la presión
neta
aplicada. Esto se magnifica en los casos en que la concentración se polariza
frente a la membrana. El resultado visible es que la calidad del permeado
40
empeora, puesto que al haber menor flujo de agua y mantenerse el de sales,
la concentración de sales en el permeado se hace mayor.
2.2.4.12 Recuperación
Al aumentar la recuperación se concentran las sales de la alimentación en
un menor volumen de agua. Por lo tanto, se da el mismo caso que en el
punto anterior.
2.2.4.13 Velocidad de Flujo
Al disminuir la velocidad del flujo, disminuye la turbulencia en el flujo y se
aumenta la tendencia a la polarización de la concentración, así como se
disminuye la eficiencia en el arrastre de material particulado atrapado en la
malla de concentrado.
2.3
PRODUCCIÓN DE CANTIDAD Y CALIDAD DE AGUA
La producción de agua esta monitorizada normalmente por la caída de la
presión a lo largo de las membranas a presión. Hay aproximaciones
generales de las caídas de presión por elemento y pérdidas de presión de
entrada y salida de las membranas de presión, que son identificadas en los
manuales de operación. Normalmente las pérdidas a la entrada y salida de
las membranas no excede de 0,35 kg/cm2. El promedio de pérdidas por
elemento es de 0,14 a 0,21 kg/cm2. No es inusual una pérdida de 0,7 a 1,4
kg/cm2 en la corriente de alimentación13 a través de una membrana a
presión. Las membranas pueden requerir de una fuerza directriz de 8,75 a
17,5 kg/cm2 para una adecuada producción. Las membranas de osmosis
inversa requieren de tres a ocho semanas para asentarse, pero una vez que
la presión esta normalizada, se establecerá una pérdida de carga normal a
través y a lo largo de las membranas para la producción requerida. Las
membranas producirán naturalmente una resistencia al paso del agua a
41
través de la capa activa de la membrana. Las membranas necesitan limpieza
cuando esta resistencia produce un incremento del 10% o más de la pérdida
de presión inicial. Las frecuencias de la membrana varían en las
aplicaciones normales de la planta, desde tres meses a más de dos años,
siendo el promedio seis meses.
La calidad de agua en las plantas de osmosis inversa esta monitorizada
normalmente por las medidas de conductividad cada 4,8 o 24 horas. Se
debería esperar que las membranas se deteriorasen naturalmente con el
uso; sin embargo la tasa de deterioro de calidad normalmente no será mayor
de 2-3 % anual. Las puntas o incrementos repentinos de conductividad
indicarán un fallo en el anillo de sellado en oposición al fallo o rotura de la
superficie de la membrana.
La temperatura también afecta a la transferencia de masa de los solutos, la
difusividad aumentará y la viscosidad diminuirá con el incremento de
temperatura, el rechazo de solutos disminuirá incluso aunque aumente el
caudal en las mismas condiciones. Desafortunadamente no hay ecuaciones
convenientes para explicar estas variaciones. Sin embargo es importante
que la temperatura del agua se monitorice durante la operación de la
osmosis inversa y se mantenga una vigilancia de los efectos de la
temperatura
2.3.1
CONSUMO DE ENERGÍA
Normalmente se suministra corriente eléctrica trifásica para convertir
corriente eléctrica trifásica o monofásica en corriente continua. Sin embargo,
las necesidades estimadas de energía para una planta de osmosis inversa
pueden hacerse determinando las necesidades de energía para las
membranas añadiendo un 5% para unidades de osmosis de baja presión y
un 2 % para las unidades de alta presión.
42
La mayoría de los sistemas para el tratamiento de agua a gran escala
requieren de energía eléctrica para funcionar. A diferencia de otros métodos
para el tratamiento de agua, los procesos de desalinización tienen
requerimientos de energía significativamente más altos. Gracias al desarrollo
de la tecnología de Osmosis Inversa (OI), la desalinización ha llegado a ser
viable para el abastecimiento de agua a nivel municipal, principalmente
gracias a la mayor eficiencia que esta tecnología ofrece en comparación con
otros sistemas16. Es posible determinar los costos correspondientes de
suministrar energía a las plantas de desalinización por OI si se aplican estos
valores a las tarifas comerciales de energías eléctricas existentes y
previstas.
El consumo de energía eléctrica puede representar hasta 44% del costo del
agua que es producto de un sistema de OI. De esta manera, cualquier
ganancia en términos de eficiencia energética puede reducir el costo del
agua para el usuario final. Con los sistemas de recuperación de energía, se
puede aumentar la eficiencia de una planta de OI hasta en un 57%. Algunas
de las tecnologías existentes para la recuperación de energía son las
turbinas y los intercambiadores de presión para el tratamiento de aguas
residuales. Ambos sistemas funcionan mediante la recaptura de una porción
de la energía utilizada en el proceso de OI al aprovechar la presión de las
aguas residuales (salmuera) y transferirla a los requerimientos del insumo
energético de la corriente de agua producto.
Los intercambiadores de presión han sido utilizados con éxito en el proceso
de osmosis inversa para reducir las demandas de energía. Esta tecnología
todavía se está desarrollando y muchos fabricantes anuncian que sus
productos tienen niveles altos de recuperación. Con los sistemas de
recuperación de energía, los fabricantes han podido operar sistemas de OI
que consumen 1.6 kWh/m3 (Energy Recovery, Inc. 2006). Eso representa
menos de la mitad del consumo de energía requerido normalmente para
desalar agua de mar del Océano Pacífico y se acerca al valor energético
teórico de 0.8 kWh/m3.
43
CAPITULO 3.
INVESTIGACION EN UNIDAD PILOTO
3.1 DESCRIPCION DE LA INSTALACION
3.2 METODOLOGIA
3.3 PARAMETROS OPERACIONALES
3.4 PARAMETROS DE CONTROL
44
3.1
DESCRIPCION DE LA INSTALACION
La unidad de osmosis inversa se encuentra en una Central Térmica de
Generación de Electricidad en el sector de Guangopolo. Para el
funcionamiento de los calderos e intercambiadores de calor se requiere de
agua pura, para lo cual se aprovecha de las aguas provenientes del río San
Pedro que son recogidas y almacenadas inicialmente en un reservorio, para
luego someterlas a un proceso de potabilización y luego purificarla a través
de un proceso de osmosis inversa, obteniéndose así agua pura.
3.1.1
PROCESO DE POTABILIZACION DEL AGUA
El proceso de potabilización del agua puede resumirse en los siguientes
pasos:
Captación, conducción, presedimentación, agregado de productos químicos,
desinfección, floculación, sedimentación, filtración 15.
3.1.1.1 Captación
La captación de aguas superficiales se realiza por medio de tomas de agua
que se hacen en el río San Pedro.
El agua proveniente de este río está expuesta a la incorporación de
materiales y microorganismos requiriendo un proceso más complejo para su
tratamiento. La turbiedad, el contenido mineral y el grado de contaminación
varían según la época del año (en verano el agua de este río es más turbia
que en invierno)
3.1.1.2 Conducción
Desde la toma de agua del río hasta los presedimentadores, el agua se
conduce por medio de un canal abierto.
45
3.1.1.3 Presedimentación
Esta etapa se realiza en piletas preparadas para retener los sólidos
sedimentables (arenas), los sólidos pesados caen al fondo. En su interior las
piletas contienen placas para tener un mayor contacto con estas partículas.
El agua pasa a otra etapa por bombeo.
3.1.1.4 Agregado de Productos Químicos
A través de bombeo ingresa en un piscina en donde se realizará el agregado
de productos químicos (coagulantes) se realiza para la desestabilización del
coloide o turbiedad del agua
3.1.1.5 Desinfección
La desinfección se produce por la agregación de cloro líquido. El cloro tiene
la característica química de ser un oxidante, lo cual hace que se libere
oxígeno matando
los agentes patógenos, por lo general bacterias
anaeróbicas.
Durante todo el proceso de potabilización se realizan controles analíticos de
calidad.
La suma de las etapas para potabilizar el agua se realiza en
aproximadamente 4 horas
3.1.1.6 Floculación
En la piscina de floculación, se produce la mezcla entre el producto químico
(sulfato de aluminio) y el coloide que produce la turbiedad, formando los floc.
Los floculadores mecánicos lo constituyen paletas de grandes dimensiones,
y velocidad de mezcla baja.
La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de
sustancias denominadas floculantes18, se aglutina las sustancias coloidales
presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior
remoción.
46
Los compuestos que pueden estar presentes en el agua pueden ser:
Sólidos en suspensión;
Partículas coloidales (menos de 1 micra),
Sustancias disueltas (menos que varios nanómetros).
El proceso de floculación es precedido por la coagulación, por eso muchas
veces se habla de los procesos de coagulación-floculación
19
. Estos facilitan
la retirada de las sustancias en suspensión y de las partículas coloidales.
La coagulación es la desestabilización de las partículas coloidales
causadas por la adición de un reactivo químico llamado coagulante el
cual, neutralizando sus cargas electrostáticas, hace que las partículas
tiendan a unirse entre si;
La floculación es la aglomeración de partículas desestabilizadas en
microflóculos y después en los flóculos más grandes que tienden a
depositarse en el fondo de los recipientes construidos para este fin,
denominados sedimentadores.
Los factores que pueden promover la coagulación-floculación son el
gradiente de la velocidad, el tiempo y el pH. El tiempo (15 min) y el gradiente
de velocidad (40 rpm) son importantes al aumentar la probabilidad de que
las partículas se unan y da más tiempo para que las partículas desciendan,
por efecto de la gravedad, y así se acumulen en el fondo. Por otra parte el
pH es un factor prominente en acción desestabilizadora de las sustancias
coagulantes y floculantes.
3.1.1.7 Sedimentación
En esta piscina se produce la decantación del floc, que precipitan al fondo
del decantador formando barros. Normalmente la retención de velocidad del
agua que se produce en esta zona es de 40 minutos a una hora.
47
Los decantadores o sedimentadores es su tramo final poseen vertederos en
los cuales se capta la capa superior del agua que contiene menor turbiedad
y por medio de estos vertederos el agua pasa a la zona de filtración
3.1.1.8 Filtración
El filtro está compuesto por: piedras, granza y arena.
La filtración se realiza ingresando el agua sedimentada o decantada por
encima del filtro. Por gravedad el agua pasa a través de la arena la cual
retiene las impurezas o turbiedad residual que queda en la etapa de
decantación.
Los filtros rápidos tienen una carrera u horas de trabajo de aproximadamente
30 horas.
Una vez que el filtro colmató su capacidad de limpieza, se lava ingresando
agua limpia desde la parte inferior del filtro hacia arriba, esto hace que la
suciedad retenida en la arena, se despegue.
El agua filtrada ingresa en la unidad de osmosis inversa.
3.1.2
DESCRIPCION DEL EQUIPO DE OSMOSIS INVERSA
En esta empresa de Generación de Electricidad se encuentran tres unidades
de osmosis inversa constituidas de 3 carcazas de fibra de vidrio y cada una
de ellas constituida de 4 módulos de membranas de poliamida.
48
Fig. 12
UNIDAD PILOTO DE OSMOSIS INVERSA
WATER PRODUCTIVITY ELEMENT
12
13
1
8
10
7
PRODUCT
SAMPLING
N-4
FROM RO CLEANING PUMP
BRAIN
N-7
RETURN
N-7 TO CLEANING TANK
RETURN TO CLEANING TANK
N-6
DRAIN
SAMPLING
9
N-10
DRAIN
N-9
PRODUCT
N-8
RETURNTO CLEANING TANK
49
Se encuentran conectadas en paralelo, es decir que todos los módulos
trabajan en las mismas condiciones de presión y de conversión. Este
sistema esta provisto de un filtro de cartuchos o conocido también como filtro
de seguridad que protege a la vez a la bomba de alta presión y a las
membranas se evita la entrada de materias en suspensión. Dos manómetros
situados a la entrada y a la salida de los módulos permiten controlar
permanentemente la pérdida de carga en el interior del sistema. Dos
caudalímetros en el agua tratada y en el efluente, indican la conversión, la
cual se ajusta por medio de dos válvulas de regulación.
Además cada unidad dispone de bomba booster, filtro de seguridad, bomba
de alta presión, tanque de ácido clorhídrico y tanque de agua oxigenada.
El agua potabilizada ingresa a través de la bomba booster a una bomba de
alta presión 20- 35 kg/cm2 y es enviada a los módulos en donde el agua se
separa en dos porciones: el agua pura o producto y el agua de desecho.
El agua que sale de la unidad de osmosis inversa pasa por un
decarbonatador que remueve el CO2 con la adición de Na2SO 3.7H2O y
mediante agitación.
La planta de osmosis inversa es operada con un control basado en
monitorización de los indicadores de caudal, presión, conductividad,
temperatura, pH, análisis químico específico.
El caudal está monitorizado para control de la producción de agua en las
disposiciones y puede llevarse a cabo automáticamente con controles
todo o nada.
La presión esta monitorizada para control de la producción del agua en
las disposiciones y puede efectuarse manual o automáticamente
regulando la operación de la bomba y ajuste de la válvula a través del
ordenador. La presión se incrementa o disminuye según el incremento o
disminución de la producción en cada etapa.
50
La temperatura está monitorizada para protección de la bomba y
membranas, con corte completo de la planta o disposición a partir del
control todo o nada de la temperatura.
El pH puede monitorizarse y controlarse automáticamente por control de
retroalimentación. La monitorización del pH es esencial si se utiliza ácido
para control de incrustaciones y producirá cortes y alarmas si se viola su
rango.
Posniveles líquidos están monitorizados y controlados por regulaciones
todo/nada o proporcional en los sistemas de alimentación química.
Los análisis químicos específicos tales como turbidez o conductividad
pueden
monitorizarse
automáticamente
por
retroalimentación
o
manualmente para asegurar la integridad de las membranas, presión de
los recipientes e integridad de la disposición
La operación de la planta de osmosis inversa requiere de monitorización
constante de la producción y calidad de agua. Hay varios parámetros
diferentes de operación que pueden monitorizarse con éxito para controlar el
rendimiento total de la planta. Los parámetros más comunes para
monitorizar son presión, caudal, conductividad y calidad de agua.
3.1.2.1 Características de las Membranas
Membrana Filmtec BW30LE-440
Esta membrana tiene un área nominal activa de 440 pies 2 (41 m 2) y un flujo
de perrneado promedio de 11500 gpd (44 m3/d) a 150 psi bajo las siguientes
condiciones estándares:
Tipo de membrana
Película delgada compuesta
Presión máxima de operación
600 psi
Temperatura máxima de operación
45ºC
Turbidez máxima de alimetación
1 NTU
Tolerancia al cloro libre
< 0.1 ppm
Intervalo de pH, operación continua
2-11
51
Intervalo pH, limpiezas cortas (30 min)
1-12
Flujo de alimentación máximo
19.3 m3/h
Indice de densidad de sedimento máximo en la alimentación
5 SDI
En estas membranas la rata de taponamiento permanece baja o que
significa que se puede trabajar a flujos altos y lograr tiempos de vida
prolongados del elemento.
El porcentaje de rechazo de sales es del 99%.
3.1.2.2 Manejo de la Unidad de Osmosis Inversa
Control diario de pH, temperatura y caudal
Limpieza del filtro de seguridad
Cuando la alimentación del agua a la unidad de osmosis es continua y
por largo tiempo, la diferencia de presión en los filtros aumenta por causa
de suciedades que el agua cruda tiene, en este caso es necesario lavar
los filtros con una solución de hidróxido de sodio y volverlos a usar
nuevamente. La diferencia de presión en los filtros deberá mantenerse <
1 kg/cm2
Limpieza química de los módulos
Cuando la alimentación del agua es continua por largo tiempo la
diferencia de presión aumenta y es necesario proceder a un lavado químico
en los módulos se inyecta ácido clorhídrico en recirculación. Estas limpiezas
se realizan en periodos de tres a seis meses. La diferencia de presión en los
módulos no debe sobrepasar los 2 kg/cm2
3.2
METODOLOGIA
Una vez que se comprobó la funcionalidad de la unidad de osmosis, se inicia
su operación para permitir su acondicionamiento. Para lo cual se procedió de
la siguiente manera:
52
1.
Se tomo en consideración los límites de operación establecidos por el
fabricante de la unidad de osmosis inversa:
Presión alimentación: 20-28 kg/ cm2
Temperatura: 20-30ºC
Caudal: 1.7 m3/h
Conductividad: < 80 uu7cm
2.
Cuando se encuentra en alta presión no se debe apagar la bomba de
presión
3.
No se debe aumentar la presión de la bomba de alimentación a mas de
50 kg/cm2
4.
No aumentar la presión de operación de la unidad de osmosis inversa
a más de 30kg/cm2
5.
Para proteger a los módulos se debe mantener condiciones ideales de
pH, temperatura y cloro residual
Temperatura
< 35ºC
pH
5a7
residual de cloro
0.05 a 1 ppm
6.
Utilizar filtros de seguridad para proteger a la bomba de alta presión
7.
Cuando la unidad de osmosis inversa funciona por largo tiempo la
diferencia de presión de operación se incrementa si esta diferencia es
mayor de 1.5 kg/cm2 se debe realizar un lavado químico.
8.
Se estableció que se realizaría diferentes pruebas durante 1 mes, 5
días a la semana
9.
El horario establecido para este trabajo fue de 8:30 h a 12:30h
10.
Se requería establecer de que manera afectaban la presión de
alimentación, temperatura de alimentación, concentración de la
alimentación, pH en la unidad de osmosis inversa, por tanto se dividió
el trabajo en cuatro etapas:
Determinación del efecto de la presión en el flujo y el rechazo
de sales
Determinación del efecto de la temperatura de alimentación en
el flujo y el rechazo de sales
53
Determinación del efecto del aumento de concentración de
sales en el flujo y el rechazo de sales
Determinación del efecto del pH en el flujo y el rechazo de
sales.
Cada etapa sería estudiada y evaluada cada semana.
PRIMERA SEMANA
Determinación del efecto de la presión en el flujo y el rechazo de sales
Se verifica la existencia de los diferentes reactivos, equipos y
materiales para la realización de los análisis físico-químicos de cada
muestra de agua.
Una vez que la unidad de osmosis inversa se encontraba
en
funcionamiento se dejó pasar el agua previamente tratada de una
concentración constante, se mantuvo la temperatura constante y se fue
aumentando la presión. Se tomo los datos de caudal de permeado y
de su conductividad; además se tomó una muestra de 1 lt de agua
permeada para su análisis físico químico
Se realizó el análisis físico químico del agua de permeado evaluando
alcalinidad, dureza, sólidos totales disueltos, sílice
Este procedimiento se realizó por cinco días variando la presión en
valores de 10, 15, 20, 25, 30 kg/cm2
SEGUNDA SEMANA
Determinación del efecto de la temperatura de alimentación en el flujo y
el rechazo de sales
Se verifica la existencia de los diferentes reactivos, equipos y
materiales para la realización de los análisis físico-químicos de cada
muestra de agua.
Una vez que la unidad de osmosis inversa se encontraba encendida se
mantuvo la presión, la concentración de alimentación constante y se
fue aumentando la temperatura de alimentación. Se tomo datos de
54
caudal de permeado y su conductividad, además se tomo una muestra
de 1 lt de agua para el respectivo análisis físico químico
Se realizó el análisis físico químico del agua de permeado evaluando
alcalinidad, dureza, sólidos totales disueltos, sílice
Este procedimiento se realizó por cinco días variando la temperatura
en valores de 20, 25, 30 ºC
TERCERA SEMANA
Determinación del efecto del aumento de concentración de sales en el
flujo y el rechazo de sales
Se verifica la existencia de los diferentes reactivos, equipos y
materiales para la realización de los análisis físico-químicos de cada
muestra de agua.
Una vez que la unidad de osmosis inversa se encontraba encendida se
mantuvo
la
temperatura
constante
y
se
fue
aumentando
la
concentración de alimentación. Se tomo datos de caudal de permeado
y su conductividad, además se tomo una muestra de 1 lt de agua para
el respectivo análisis físico químico
Se realizó el análisis físico químico del agua de permeado evaluando
alcalinidad, dureza, sólidos totales disueltos, sílice
Este procedimiento se realizó por cinco días variando la concentración
de alimentación
CUARTA SEMANA
Determinación del efecto del pH en el flujo y el rechazo de sales
Se verifica la existencia de los diferentes reactivos, equipos y
materiales para la realización de los análisis físico-químicos de cada
muestra de agua.
Una vez que la unidad de osmosis inversa se encontraba encendida se
mantuvo la temperatura y la concentración de alimentación constante y
se fue aumentando el pH. Se tomo datos de caudal de permeado y su
conductividad, además se tomo una muestra de 1 lt de agua para el
respectivo análisis físico químico
55
Se realizó el análisis físico químico del agua de permeado evaluando
alcalinidad, dureza, sólidos totales disueltos, sílice
Este procedimiento se realizó por cinco días variando el pH desde 2 a
12.
Las
mediciones
fueron
registradas
debidamente
en
los
formatos
establecidos.
3.3
PARAMETROS OPERACIONALES
El trabajo analítico comenzó con la recolección de muestras representativas
de agua, considerando la influencia de las condiciones de operación en el
momento de muestreo para poder interpretar los resultados adecuadamente.
Inmediatamente luego de recoger la muestra se procedió a realizar el
análisis químico, siendo los parámetros analizados los siguientes:
3.1.1
ALCALINIDAD
La muestra fue titulada con ácido sulfúrico hasta un punto final colorimétrico
que corresponde a un pH específico.
La alcalinidad a la fenolftaleína fue determinada a un pH 8,3 que se
evidenció por el cambio de color del indicador de fenolftaleína e indica el
total de hidróxido y la mitad del carbonato presente. La alcalinidad total fue
determinada por titulación a un rango de ph de 3,7 a 5,1 que incluye todos
los bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos
3.1.2
DUREZA TOTAL
La muestra se estandarizó a un pH de 10,1 luego se añadió un indicador que
forma un complejo rojo con una porción de calcio y magnesio. La solución
titulante EDTA actúa primero con los iones libres de calcio y magnesio y
56
luego con aquellos enlaces del indicador causando el cambio a color azul
como punto final.
3.2.3
DUREZA CÁLCICA
Es igual al método descrito para la dureza total. No obstante, como la
determinación se hace a pH 12-13, Mg2+ precipita en forma de Mg(OH)2 y no
interviene. Además, el indicador elegido no combina más que con el Ca2+.
Se añade un volumen suficiente de NaOH 1N para producir pH 12 a 13 y se
comprueba con el pH-metro. Se añade con la espátula un poco del indicador
y la solución toma un color rosa se titula con EDTA Na2 hasta viraje de la
solución a color púrpura y se comprueba el punto final por la adición de 1 o 2
gotas de reactivo titulante para cerciorarse de que no hay más cambio de
color.
3.1.4
SÍLICE
Se utilizó ácido clorhídrico y solución de molibdato de amonio ante el cambio
de color a amarillo que determina la presencia de sílice se procedió a
analizarlo en un espectrofotómetro Hach con el reactivo Sílice 1.
3.1.5 CONDUCTIVIDAD
La forma de determinar la conductividad fue simplemente a través de un
conductivímetro en donde se colocó la muestra en la celda destinada para el
efecto, se seleccionó el rango apropiado y se tomó las lecturas
correspondientes en micro ohms.
3.1.6
SÓLIDOS DISUELTOS TOTALES
Se determinó a partir de la conductividad cuyo valor es relacionado con un
factor que da el pH así:
57
pH < 8,5
FACTOR = 0,67
pH > 8,5
FACTOR = 0,75
Se utilizó un conductivímetro Hach.
3.1.7
pH
Los valores de pH se midieron en todas las muestras recogidas, para
constatar si existían o no cambios apreciables en cada muestra. El pH se
midió en el laboratorio utilizando el medidor de pH marca Hach.
58
CAPITULO 4.
RESULTADOS Y DISCUSION
4.1 RESULTADOS
4.2 ANÁLISIS GENERAL
4.3 ANÁLISIS PARA OPTIMIZACION DE LA OPERACION
4.4 ANÁLISIS ECONOMICO
59
4.1
RESULTADOS
En el transcurso de un mes de investigación se realizaron las siguientes
mediciones:
PRIMERA SEMANA
Por cinco días se varió la presión ( 10,15,20,25,30 kg/cm2) y a temperaturas
constantes de (20,25,30 ºC) se tomo los valores de variación de flujo de
permeado, este procedimiento se realizó por duplicado cada día. Para cada
variación se realizó las caracterizaciones físico químicas del agua de
permeado. Esto permitió determinar los efectos de la presión en el flujo y
rechazo de sales. Los resultados obtenidos se encuentran tabulados en las
Tablas N0. 3, 4, 5, 6, y 7.
SEGUNDA SEMANA
Por cinco días consecutivos se varió la temperatura (20,22,24,26,28,30 ºC),
manteniendo presiones constantes (10, 15,20,25,30 kg/cm2) y se tomó los
valores de flujo de permeado. Para cada variación se realizó las
caracterizaciones físicas químicas del agua de permeado. Estos análisis nos
permitieron determinar el efecto de la temperatura de alimentación en el flujo
y rechazo de sales.
Los resultados se encuentran tabulados en las Tablas N0. 8,9,10,11 y 12. C
TERCERA SEMANA
Por cinco días consecutivos se varió la concentración de alimentación
(400,500,600,700,800,900
y
1000
mg/l)
manteniendo
temperaturas
constantes (20,25,30 ºC) y se tomo los valores de flujo de permeado. Para
cada variación se realizó los análisis fisico químicos del agua de permeado.
Estos resultados nos permitieron evaluar el efecto de la concentración de
sales en el flujo y rechazo de sales.
Los resultados se encuentran tabulados en las Tablas N0. 13,14,15,16 y 17.
60
CUARTA SEMANA
Por cinco días consecutivos se varió el pH del agua de alimentación
(2,4,6,8,10,12) a temperaturas constantes (20,25,30 ºC) y se midió el flujo de
permeado. Para cada variación se realizó los análisis físico químicos del
agua de permeado.
Estos resultados nos permitieron evaluar el efecto del pH en el flujo y
rechazo de sales.
Los resultados se encuentran tabulados en las Tablas N0. 18,19,20,21 y 22
61
PRIMERA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 3
DÍA 1
T = 20 ºC
Mediciones
P
Segunda
T = 30 ºC
Q
STD rechazo
STD permeado
P
Q
STD rechazo
STD permeado
P
Q
STD rechazo
STD permeado
kg/cm
m /h
3
mg/l
mg/l
kg/cm
m /h
3
mg/l
mg/l
kg/cm
m /h
3
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
0,80
0,85
0,90
0,94
0,98
0,80
0,85
0,90
0,94
0,98
329
357
368
372
379
329
357
368
372
379
68
40
29
25
18
68
40
29
25
18
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,12
1,27
1,35
1,44
1,58
1,12
1,27
1,35
1,44
1,58
337
361
378
382
380
337
361
378
382
380
60
36
19
15
17
60
36
19
15
17
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,16
1,34
1,42
1,49
1,60
1,16
1,34
1,42
1,49
1,60
341
361
376
379
378
341
361
376
379
378
56
36
21
18
19
56
36
21
18
19
2
Primera
T = 25 ºC
2
2
62
PRIMERA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 4
DÍA 2
T = 20 ºC
Mediciones
P
Q
2
Primera
Segunda
STD rechazo
T = 25 ºC
STD permeado
kg/cm
3
m /h
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
0,81
0,85
0,82
0,94
0,98
0,81
0,85
0,82
0,94
0,98
330
358
368
373
379
330
358
368
373
379
67
39
29
24
18
67
39
29
24
18
P
Q
2
STD rechazo
T = 30 ºC
STD permeado
kg/cm
3
m /h
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,13
1,26
1,36
1,43
1,58
1,13
1,26
1,36
1,43
1,58
337
361
379
382
379
337
361
379
382
379
60
36
18
15
18
60
36
18
15
18
P
Q
STD rechazo
STD permeado
kg/cm
3
m /h
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,18
1,35
1,42
1,48
1,59
1,18
1,35
1,42
1,48
1,59
341
362
375
378
377
341
362
375
378
377
56
35
22
19
20
56
35
22
19
20
2
63
PRIMERA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 5
DÍA 3
T = 20 ºC
Mediciones
P
Segunda
T = 30 ºC
Q
STD rechazo
STD permeado
P
Q
STD rechazo
STD permeado
P
Q
STD rechazo
STD permeado
kg/cm
m /h
3
mg/l
mg/l
kg/cm
m /h
3
mg/l
mg/l
kg/cm
m /h
3
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
0,80
0,84
0,90
0,95
0,98
0,80
0,84
0,90
0,95
0,98
330
359
367
373
378
330
359
367
373
378
67
38
30
24
19
67
38
30
24
19
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,12
1,26
1,35
1,43
1,57
1,12
1,26
1,35
1,43
1,57
336
360
378
383
378
359
360
378
383
378
61
37
19
14
19
61
37
19
14
19
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,16
1,33
1,42
1,49
1,60
1,16
1,33
1,42
1,49
1,60
342
361
374
378
377
342
361
374
378
377
55
36
23
19
20
55
36
23
19
20
2
Primera
T = 25 ºC
2
2
64
PRIMERA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 6
DÍA 4
T = 20 ºC
Mediciones
P
Q
2
Primera
Segunda
STD rechazo
T = 25 ºC
STD permeado
kg/cm
3
m /h
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
0,80
0,85
0,90
0,95
0,98
0,80
0,85
0,90
0,95
0,98
329
358
366
373
378
329
358
366
373
378
68
39
31
24
19
68
39
31
24
19
P
Q
2
STD rechazo
T = 30 ºC
STD permeado
kg/cm
3
m /h
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,12
1,25
1,36
1,43
1,58
1,12
1,25
1,36
1,43
1,58
337
360
377
383
380
359
360
377
383
380
60
37
20
14
17
60
37
20
14
17
P
Q
STD rechazo
STD permeado
kg/cm
3
m /h
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,18
1,35
1,41
1,48
1,59
1,18
1,35
1,41
1,48
1,59
341
362
373
378
377
341
362
373
378
377
56
35
24
19
20
56
35
24
19
20
2
65
PRIMERA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 7
DÍA 5
T = 20 ºC
Mediciones
P
Q
2
Primera
Segunda
STD rechazo
T = 25 ºC
STD permeado
kg/cm
3
m /h
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
0,80
0,85
0,90
0,95
0,98
0,80
0,85
0,90
0,95
0,98
329
357
365
373
378
329
357
365
373
378
68
40
32
24
19
68
40
32
24
19
P
Q
2
STD rechazo
T = 30 ºC
STD permeado
kg/cm
3
m /h
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,12
1,26
1,35
1,43
1,57
1,12
1,26
1,35
1,43
1,57
336
360
378
382
380
359
360
378
382
380
61
37
19
15
17
61
37
19
15
17
P
Q
STD rechazo
STD permeado
kg/cm
3
m /h
mg/l
mg/l
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,18
1,34
1,41
1,47
1,60
1,18
1,34
1,41
1,47
1,60
342
361
372
378
377
342
361
372
378
377
55
36
25
19
20
55
36
25
19
20
2
66
SEGUNDA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DÍA 1
TABLA N0. 8
2
2
P = 10 kg/cm
2
P = 15 kg/cm
P = 20 kg/cm
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
341,00
334,00
329,00
328,00
326,00
323,00
59,00
72,00
75,00
81,00
83,00
85,00
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
342,00
335,00
330,00
329,00
327,00
324,00
58
65
70
71
73
76
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
361,00
354,00
347,00
345,00
342,00
339,00
39
46
53
55
58
61
P = 25 kg/cm2
P = 30 kg/cm2
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
363,00
355,00
349,00
347,00
346,00
340,00
37
45
51
53
54
60
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
364,00
356,00
350,00
348,00
347,00
342,00
36
44
50
52
53
58
67
SEGUNDA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DÍA 2
TABLA N0. 9
2
2
P = 10 kg/cm
2
P = 15 kg/cm
P = 20 kg/cm
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
346,00
332,00
330,00
326,00
324,00
320,00
52,00
72,00
75,00
81,00
83,00
85,00
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
348,00
337,00
334,00
330,00
328,00
326,00
50
61
64
68
70
72
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
362,00
363,00
345,00
343,00
342,00
338,00
36
35
53
55
56
60
P = 25 kg/cm2
P = 30 kg/cm2
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
365,00
358,00
349,00
347,00
343,00
340,00
33
40
49
51
55
58
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
366,00
357,00
352,00
350,00
348,00
343,00
32
41
46
48
50
55
68
SEGUNDA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DÍA 3
TABLA N0. 10
2
2
P = 10 kg/cm
T
Q
ºC
3
STD rechazo
m /h
mg/l
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
340,00
333,00
328,00
327,00
326,00
322,00
2
P = 15 kg/cm
STD permeado
T
Q
mg/l
ºC
3
m /h
mg/l
60,00
72,00
75,00
81,00
83,00
85,00
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
342,00
337,00
332,00
329,00
326,00
324,00
P = 25 kg/cm2
STD rechazo
P = 20 kg/cm
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
mg/l
ºC
3
m /h
mg/l
mg/l
58
63
68
71
74
76
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
360,00
354,00
346,00
345,00
341,00
339,00
40
46
54
55
59
61
P = 30 kg/cm2
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
362,00
355,00
348,00
346,00
345,00
341,00
38
45
52
54
55
59
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
364,00
357,00
352,00
349,00
347,00
340,00
36
43
48
51
53
60
69
SEGUNDA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DÍA 4
TABLA N0. 11
2
2
P = 10 kg/cm
T
Q
ºC
3
STD rechazo
m /h
mg/l
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
341,00
333,00
329,00
328,00
327,00
323,00
2
P = 15 kg/cm
STD permeado
T
Q
mg/l
ºC
3
m /h
mg/l
59,00
72,00
75,00
81,00
83,00
85,00
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
342,00
336,00
330,00
329,00
328,00
324,00
P = 25 kg/cm2
STD rechazo
P = 20 kg/cm
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
mg/l
ºC
3
m /h
mg/l
mg/l
58
64
70
71
72
76
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
360,00
354,00
347,00
345,00
342,00
340,00
40
46
53
55
58
60
P = 30 kg/cm2
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
362,00
356,00
349,00
347,00
345,00
339,00
38
44
51
53
55
61
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
363,00
355,00
350,00
348,00
346,00
341,00
37
45
50
52
54
59
70
SEGUNDA SEMANA
DATOS EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DÍA 5
TABLA N0.12
2
2
P = 10 kg/cm
2
P = 15 kg/cm
P = 20 kg/cm
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
339,00
332,00
326,00
324,00
322,00
320,00
61,00
72,00
75,00
81,00
83,00
85,00
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
344,00
338,00
333,00
330,00
327,00
322,00
56
62
67
70
73
78
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
360,00
354,00
346,00
344,00
342,00
338,00
40
46
54
56
58
62
P = 25 kg/cm2
P = 30 kg/cm2
T
Q
STD rechazo
STD permeado
T
Q
STD rechazo
STD permeado
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
ºC
m /h
3
mg/l
mg/l
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
364,00
356,00
350,00
346,00
343,00
340,00
36
44
50
54
57
60
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
366,00
355,00
350,00
348,00
346,00
340,00
34
45
50
52
54
60
71
TERCERA SEMANA
DATOS EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DÍA 1
TABLA N0. 13
T = 20º C
T = 25º C
T = 30º C
STD ALIM..
Q
STD rechazo
STD permeado
STD ALIM..
Q
STD rechazo
STD permeado
Qa
Q
STD rechazo
STD permeado
mg/l
m /h
3
mg/l
mg/l
mg/l
m /h
3
mg/l
mg/l
m /h
3
m /h
3
mg/l
mg/l
400
500
600
700
800
900
1000
1,07
0,83
0,68
0,52
0,40
0,32
0,26
322,40
397,00
469,20
534,10
596,00
645,30
680,00
78
103
131
166
204
255
320
400
500
600
700
800
900
1000
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
0,29
345,24
429,00
508,80
585,62
661,04
733,50
802,00
55
71
91
114
139
167
198
400
500
600
700
800
900
1000
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
0,59
357,08
443,70
525,90
603,61
676,40
741,60
800,00
43
56
74
96
124
158
200
STD permeado
Qa
Q
STD rechazo
STD permeado
3
3
DIA 2
TABLA N0. 14
T = 20º C
STD ALIM..
Q
STD rechazo
mg/l
3
m /h
mg/l
400
500
600
700
800
900
1000
1,06
0,83
0,67
0,52
0,39
0,32
0,25
320,18
397,12
469,00
533,00
596,00
644,00
680,00
T = 25º C
STD permeado
STD rechazo
T = 30º C
STD ALIM..
Q
mg/l
mg/l
3
m /h
mg/l
mg/l
m /h
m /h
mg/l
mg/l
80
103
131
167
204
256
320
400
500
600
700
800
900
1000
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
0,29
346,00
428,00
507,00
586,60
661,08
732,29
803,00
54
72
93
113
139
168
197
400
500
600
700
800
900
1000
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
0,59
356,04
444,02
524,00
603,54
675,98
740,86
789,89
44
56
76
96
124
159
210
72
TERCERA SEMANA
DATOS EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DÍA 3
TABLA N0. 15
T = 20º C
T = 25º C
T = 30º C
STD ALIM..
Q
STD rechazo
STD permeado
STD ALIM..
Q
STD rechazo
STD permeado
Qa
Q
STD rechazo
STD permeado
mg/l
m /h
3
mg/l
mg/l
mg/l
m /h
3
mg/l
mg/l
m /h
3
m /h
3
mg/l
mg/l
400
500
600
700
800
900
1000
1,07
0,83
0,68
0,52
0,40
0,32
0,26
322,00
396,68
468,00
533,90
596,00
644,78
679,80
78
103
132
166
204
255
320
400
500
600
700
800
900
1000
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
0,29
345,00
428,20
506,78
585,45
660,88
733,20
802,95
55
72
93
115
139
167
197
400
500
600
700
800
900
1000
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
0,59
357,00
443,92
525,50
603,28
676,00
741,24
789,90
43
56
75
97
124
159
210
DÍA 4
TABLA N0. 16
T = 20º C
T = 25º C
T = 30º C
STD ALIM..
Q
STD rechazo
STD permeado
STD ALIM..
Q
STD rechazo
STD permeado
Qa
Q
STD rechazo
STD permeado
mg/l
m /h
3
mg/l
mg/l
mg/l
m /h
3
mg/l
mg/l
m /h
3
m /h
3
mg/l
mg/l
400
500
600
700
800
900
1000
1,06
0,83
0,68
0,51
0,40
0,31
0,25
322,25
397,00
467,00
533,00
595,97
644,50
680,00
78
103
133
167
204
256
320
400
500
600
700
800
900
1000
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
0,29
345,25
428,20
507,00
584,98
659,98
733,50
802,00
55
72
93
115
140
167
198
400
500
600
700
800
900
1000
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
0,59
356,00
443,00
525,21
603,00
675,28
740,98
780,25
44
57
75
97
125
159
220
73
TERCERA SEMANA
DATOS EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DÍA 5
TABLA N0. 17
T = 20º C
T = 25º C
T = 30º C
STD ALIM..
Q
STD rechazo
STD permeado
STD ALIM..
Q
STD rechazo
STD permeado
Qa
Q
STD rechazo
STD permeado
mg/l
m /h
3
mg/l
mg/l
mg/l
m /h
3
mg/l
mg/l
m /h
3
m /h
3
mg/l
mg/l
400
500
600
700
800
900
1000
1,07
0,83
0,68
0,52
0,40
0,32
0,26
322,52
397,05
467,59
552,89
595,79
644,78
680,25
77
103
132
147
204
255
320
400
500
600
700
800
900
1000
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
0,29
346,52
428,12
507,23
586,14
660,85
732,20
803,00
53
72
93
114
139
168
197
400
500
600
700
800
900
1000
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
0,59
356,50
442,92
525,17
603,00
676,00
742,00
788,85
44
57
75
97
124
158
211
74
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 1
TABLA N0. 18
T = 20 ºC
T = 25 ºC
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
340
342
342
342
342
342
342
342
342
342
340
65
63
63
63
63
63
63
63
63
63
65
T = 30 º C
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1,45
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,45
348
350
350
350
350
350
350
350
350
350
348
57
55
55
55
55
55
55
55
55
55
57
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
3
m /h
1,55
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,55
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
349
351
351
351
351
351
351
351
351
351
349
56
54
54
54
54
54
54
54
54
54
56
75
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 2
TABLA N0. 19
T = 20 ºC
T = 25 ºC
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
339,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
339,00
66
63
63
63
63
63
63
63
63
63
66
T = 30 º C
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1,45
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,45
350
352
352
352
352
352
352
352
352
352
350
55
53
53
53
53
53
53
53
53
53
55
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
3
m /h
1,55
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,55
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
351
352
352
352
352
352
352
352
352
352
351
54
53
53
53
53
53
53
53
53
53
54
76
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 3
TABLA N0. 20
T = 20 ºC
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
T = 25 ºC
Q
STD rechazo
STD permeado
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
1,50
mg/l
mg/l
340,00
343,00
343,00
343,00
343,00
343,00
343,00
343,00
343,00
343,00
340,00
65
62
62
62
62
62
62
62
62
62
65
T = 30 º C
pH
Q
m3/h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1,45
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,45
348
350
350
350
350
350
350
350
350
350
348
57
55
55
55
55
55
55
55
55
55
57
pH
Q
m3/h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1,55
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,55
351
352
352
352
352
352
352
352
352
352
351
54
53
53
53
53
53
53
53
53
53
54
77
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 4
TABLA N0. 21
T = 20 ºC
T = 25 ºC
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
368,00
375,03
375,03
375,03
375,03
375,03
375,03
375,03
375,03
375,03
368,00
37
30
30
30
30
30
30
30
30
30
37
T = 30 º C
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1,45
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,45
348
350
350
350
350
350
350
350
350
350
348
57
55
55
55
55
55
55
55
55
55
57
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1,55
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,55
349
351
351
351
351
351
351
351
351
351
349
56
54
54
54
54
54
54
54
54
54
56
78
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 4
TABLA N0. 22
T = 20 ºC
T = 25 ºC
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
340,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
342,00
340,00
65
63
63
63
63
63
63
63
63
63
65
T = 30 º C
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1,45
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,45
348
350
350
350
350
350
350
350
350
350
348
57
55
55
55
55
55
55
55
55
55
57
pH
Q
3
m /h
STD rechazo
STD permeado
mg/l
mg/l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1,55
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,55
349
351
351
351
351
351
351
351
351
351
349
56
54
54
54
54
54
54
54
54
54
56
79
4.2
ANÁLISIS GENERAL
Con los datos obtenidos de cada determinación se procedió a calcular el %
paso de sales y % rechazo de sales de acuerdo a las siguientes ecuaciones:
Concentración en permeado
% Paso de sales =
x 100 Ec. 1
Concentración en alimentación
% Rechazo de sales = 100 – Paso de sales
Ec. 2
Los resultados obtenidos se encuentran en las Tablas N0. 23,24,25,26,27,28
para la primera semana, en las Tablas N0. 29, 30, 31, 32, 33 y 34 para la
segunda semana, en las Tablas N0. 35,36,37,38,39,40 para la tercera
semana y en las Tablas 41,42,43,44,45,46. En base de estos resultados se
han construido los gráficos respectivos.
Todos los resultados que se obtuvieron de las mediciones y pruebas de
laboratorio se encuentran debidamente tabulados.
Todas las mediciones realizadas en la primera semana de investigación,
manteniendo constante la temperatura y concentración de alimentación y
aumentando la presión se puede observar que el flujo de permeado aumenta
al igual que el rechazo de sales.
En la segunda semana de investigación se mantuvo constante la presión y la
concentración de alimentación y se procedió a variar la temperatura
observándose que el flujo de permeado se incrementaba y el rechazo de
sales iba disminuyendo.
En la tercera semana de investigación se mantuvo constante la temperatura
y concentración de alimentación, se pudo observar en los resultados
obtenidos que el flujo de permeado fue disminuyendo al igual que el rechazo
de sales.
80
Los resultados obtenidos en la cuarta semana de investigación nos indican
que al mantener constante la temperatura y concentración de alimentación y
variar el pH, el flujo de permeado se mantuvo constante y el rechazo de
sales inicialmente fue aumentando, a pH alrededor de 7 se mantuvo
constante y luego sufrió una disminución.
81
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 1
TABLA N0. 23
T = 20 ºC
Mediciones
P
Segunda
T = 30 ºC
Q
Paso sales
Rechazo sales
P
Q
Paso sales
Rechazo sales
P
Q
Paso sales
Rechazo sales
kg/cm
m /h
3
mg/l
%
kg/cm
m /h
3
mg/l
%
kg/cm
m /h
3
mg/l
%
10
15
20
0,60
0,61
0,62
17,13
10,08
7,30
83
90
93
10
15
20
1,12
1,27
1,35
15,11
9,07
4,79
84,89
90,93
95,21
10
15
20
1,16
1,34
1,42
14,11
9,07
5,29
85,89
90,93
94,71
25
0,63
6,30
94
25
1,44
3,78
96,22
25
1,49
4,53
95,47
30
0,63
4,53
95
30
1,58
4,28
95,72
30
1,60
4,79
95,21
10
15
20
25
30
0,63
1,13
1,27
1,41
1,54
17,13
10,08
7,30
6,30
4,53
83
90
93
94
95
10
15
20
25
30
1,13
1,27
1,35
1,43
1,58
15,11
9,07
4,79
3,78
4,28
85,00
90,93
95,21
96,22
95,72
10
15
20
25
30
1,16
1,34
1,42
1,49
1,60
14,11
9,07
5,29
4,53
4,79
85,89
90,93
94,71
95,47
95,21
2
Primera
T = 25 ºC
2
2
82
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 2
TABLA N0. 24
T = 20 ºC
Mediciones
P
Segunda
T = 30 ºC
Q
Paso sales
Rechazo sales
P
Q
Paso sales
Rechazo sales
P
Q
Paso sales
Rechazo sales
kg/cm
m /h
3
mg/l
%
kg/cm
m /h
3
mg/l
%
kg/cm
m /h
3
mg/l
%
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
0,90
1,12
1,24
1,41
1,55
0,90
1,12
1,24
1,41
1,55
16,88
9,82
7,30
6,05
4,53
16,88
9,82
7,30
6,05
4,53
83
90
93
94
95
83
90
93
94
95
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,13
1,26
1,36
1,43
1,58
1,13
1,26
1,36
1,43
1,58
15,11
9,07
4,53
3,78
4,53
15,11
9,07
4,53
3,78
4,53
84,89
90,93
95,47
96,22
95,47
84,89
90,93
95,47
96,22
95,47
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,18
1,35
1,42
1,48
1,59
1,18
1,35
1,42
1,48
1,59
14,11
8,82
5,54
4,79
5,04
14,11
8,82
5,54
4,79
5,04
85,89
91,18
94,46
95,21
94,96
85,89
91,18
94,46
95,21
94,96
2
Primera
T = 25 ºC
2
2
83
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 3
TABLA N0. 25
T = 20 ºC
Mediciones
P
Q
2
Primera
Segunda
Paso sales
T = 25 ºC
Rechazo sales
kg/cm
3
m /h
mg/l
%
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,00
1,13
1,25
1,40
1,55
1,00
1,13
1,25
1,40
1,55
16,88
9,57
7,56
6,05
4,79
16,88
9,57
7,56
6,05
4,79
83
90
92
94
95
83
90
92
94
95
P
Q
2
Paso sales
T = 30 ºC
Rechazo sales
kg/cm
3
m /h
mg/l
%
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,12
1,26
1,35
1,43
1,57
1,12
1,26
1,35
1,43
1,57
15,37
9,32
4,79
3,53
4,79
15,37
9,32
4,79
3,53
4,79
84,63
90,68
95,21
96,47
95,21
84,63
90,68
95,21
96,47
95,21
P
Q
2
Paso sales
Rechazo sales
kg/cm
3
m /h
mg/l
%
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,16
1,33
1,42
1,49
1,60
1,16
1,33
1,42
1,49
1,60
13,85
9,07
5,79
4,79
5,04
13,85
9,07
5,79
4,79
5,04
86,15
90,93
94,21
95,21
94,96
86,15
90,93
94,21
95,21
94,96
84
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 4
TABLA N0. 26
T = 20 ºC
Mediciones
P
Segunda
T = 30 ºC
Q
Paso sales
Rechazo sales
P
Q
Paso sales
Rechazo sales
P
Q
Paso sales
kg/cm
m /h
3
mg/l
%
kg/cm
m /h
3
mg/l
%
kg/cm
m /h
3
mg/l
%
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,00
1,12
1,25
1,41
1,55
0,90
1,12
1,24
1,41
1,55
17,13
9,82
7,81
6,05
4,79
17,13
9,82
7,81
6,05
4,79
83
90
92
94
95
83
90
92
94
95
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,12
1,25
1,36
1,43
1,58
1,12
1,25
1,36
1,43
1,58
15,11
9,32
5,04
3,53
4,28
15,11
9,32
5,04
3,53
4,28
84,89
90,68
94,96
96,47
95,72
84,89
90,68
94,96
96,47
95,72
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,18
1,35
1,41
1,48
1,59
1,18
1,35
1,41
1,48
1,59
14,11
8,82
6,05
4,79
5,04
14,11
8,82
6,05
4,79
5,04
85,89
91,18
93,95
95,21
94,96
85,89
91,18
93,95
95,21
94,96
2
Primera
T = 25 ºC
2
2
Rechazo sales
85
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
DIA 5
TABLA N0. 27
DÍA 5
T = 20 ºC
Mediciones
P
Q
2
Primera
Segunda
Paso sales
T = 25 ºC
Rechazo sales
kg/cm
3
m /h
mg/l
%
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,00
1,11
1,24
1,40
1,55
1,00
1,11
1,24
1,40
1,55
17,13
10,08
8,06
6,05
4,79
17,13
10,08
8,06
6,05
4,79
83
90
92
94
95
83
90
92
94
95
P
Q
2
Paso sales
T = 30 ºC
Rechazo sales
kg/cm
3
m /h
mg/l
%
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,12
1,26
1,35
1,43
1,57
1,12
1,26
1,35
1,43
1,57
15,37
9,32
4,79
3,78
4,28
15,37
9,32
4,79
3,78
4,28
85,00
90,68
95,21
96,22
95,72
84,63
90,68
95,21
96,22
95,72
P
Q
2
Paso sales
Rechazo sales
kg/cm
3
m /h
mg/l
%
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
1,18
1,34
1,41
1,47
1,60
1,18
1,34
1,41
1,47
1,60
13,85
9,07
6,30
4,79
5,04
13,85
9,07
6,30
4,79
5,04
86,15
90,93
93,70
95,21
94,96
86,15
90,93
93,70
95,21
94,96
86
RESULTADOS PRIMERA SEMANA
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 28
T = 20 ºC
P
T = 25 ºC
T = 30 ºC
Q
Paso sales
Rechazo sales
P
Q
Paso sales
Rechazo sales
P
Q
Paso sales
kg/cm
m /h
3
%
%
kg/cm
m /h
3
%
%
kg/cm
m /h
3
%
%
10
15
20
25
30
0,90
1,02
1,12
1,21
1,30
17,03
9,87
7,61
6,10
4,69
83
90
92
94
95
10
15
20
25
30
1,12
1,26
1,35
1,47
1,58
15,21
9,22
4,79
3,68
4,43
86,00
90,78
95,21
96,32
95,80
10
15
20
25
30
1,17
1,34
1,42
1,48
1,60
14,01
8,97
5,79
4,74
4,99
86,00
91,03
94,21
95,26
95,01
2
2
2
Rechazo sales
87
EFECTO DE LA PRESIÓN EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
P vs Q
1,80
100
1,60
90
70
CAUDAL (m 3/h)
1,20
60
1,00
50
0,80
40
0,60
30
0,40
20
0,20
10
0,00
0
10
15
20
PRESIÓN (kg/cm 2)
25
30
% RECHAZO SALES
80
1,40
T = 20º C
STD alim. = 397 mg/l
CAUDAL
RECHAZO SALES
88
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
P vs Q
1,80
100,00
1,60
90,00
70,00
CAUDAL (m 3/h)
1,20
60,00
1,00
50,00
0,80
40,00
0,60
30,00
0,40
20,00
0,20
10,00
0,00
0,00
10
15
20
PRESION (kg/cm 2)
25
30
% RECHAZO SALES
80,00
1,40
T = 25º C
STD alim. = 397 mg/l
CAUDAL
RECHAZO SALES
89
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
P vs Q
1,80
100,00
1,60
90,00
70,00
CAUDAL (m3/h)
1,20
60,00
1,00
50,00
0,80
40,00
0,60
30,00
0,40
20,00
0,20
10,00
0,00
0,00
10
15
20
PRESION (kg/cm2)
25
30
% RECHAZO SALES
80,00
1,40
T = 30º C
STD alim. = 397 mg/l
CAUDAL
RECHAZO SALES
90
SEGUNDA SEMANA
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 29
DIA 1
2
P = 15 kg/cm2
P = 10 kg/cm
P = 20 kg/cm2
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
15
18
19
20
21
21
85,25
82,00
81,25
79,75
79,25
78,75
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
15
16
18
18
18
19
85,50
83,75
82,50
82,25
81,75
81,00
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
10
12
13
14
15
15
90,25
88,50
86,75
86,25
85,50
84,75
P = 25 kg/cm2
T
Q
ºC
3
Paso sales
m /h
%
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
9
11
13
13
14
15
P = 30 kg/cm2
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
%
ºC
3
Rechazo sales
m /h
%
%
90,75
88,75
87,25
86,75
86,50
85,00
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
9
11
13
13
13
15
91,00
89,00
87,50
87,00
86,75
85,50
Rechazo sales
91
SEGUNDA SEMANA
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 30
DIA 2
2
P = 15 kg/cm2
P = 10 kg/cm
P = 20 kg/cm2
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
13
18
19
20
21
21
86,93
81,91
81,16
79,65
79,15
78,64
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
13
15
16
17
18
18
87,44
84,67
83,92
82,91
82,41
81,91
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
9
9
13
14
14
15
90,95
91,21
86,68
86,18
85,93
84,92
P = 25 kg/cm2
P = 30 kg/cm2
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
Rechazo sales
%
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
9
11
13
13
14
15
90,70
88,69
87,19
86,68
86,43
84,92
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
9
11
13
13
13
15
90,95
88,94
87,44
86,93
86,68
85,43
92
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 31
DIA 3
2
P = 15 kg/cm2
P = 10 kg/cm
P = 20 kg/cm2
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
10
11
13
14
14
15
90,50
88,75
87,00
86,50
86,25
85,25
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
9
11
12
13
13
15
91,00
89,25
88,00
87,25
86,75
85,00
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
10
12
14
14
15
15
90,00
88,50
86,50
86,25
85,25
84,75
P = 25 kg/cm2
T
Q
ºC
3
Paso sales
m /h
%
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
10
11
13
14
14
15
P = 30 kg/cm2
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
%
ºC
3
Rechazo sales
m /h
%
%
90,50
88,75
87,00
86,50
86,25
85,25
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
9
11
12
13
13
15
91,00
89,25
88,00
87,25
86,75
85,00
Rechazo sales
93
SEGUNDA SEMANA
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 32
DIA 4
2
P = 15 kg/cm2
P = 10 kg/cm
P = 20 kg/cm2
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
15
18
19
20
21
21
85,25
82,00
81,25
79,75
79,25
78,75
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
15
16
18
18
18
19
85,50
84,00
82,50
82,25
82,00
81,00
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
10
12
13
14
15
15
90,00
88,50
86,75
86,25
85,50
85,00
P = 25 kg/cm2
P = 30 kg/cm2
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
Rechazo sales
%
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
10
11
13
13
14
15
90,50
89,00
87,25
86,75
86,25
84,75
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
9
11
13
13
14
15
90,75
88,75
87,50
87,00
86,50
85,25
Rechazo sales
94
SEGUNDA SEMANA
CALCULOS Y RESULTADOS
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 33
DIA 5
2
P = 15 kg/cm2
P = 10 kg/cm
P = 20 kg/cm2
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,14
1,16
15
18
19
21
21
22
84,56
81,77
81,01
79,49
78,99
78,48
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
14
16
17
18
18
20
85,82
84,30
83,04
82,28
81,52
80,25
20
22
24
26
28
30
1,00
1,15
1,25
1,35
1,40
1,42
10
12
14
14
15
16
89,87
88,35
86,33
85,82
85,32
84,30
P = 25 kg/cm2
P = 30 kg/cm2
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
20
22
24
26
28
30
1,12
1,28
1,35
1,48
1,55
1,60
9
11
13
14
14
15
90,89
88,86
87,34
86,33
85,57
84,81
20
22
24
26
28
30
1,25
1,32
1,58
1,67
1,70
1,75
9
11
13
13
14
15
91,39
88,61
87,34
86,84
86,33
84,81
Rechazo sales
95
RESULTADOS SEGUNDA SEMANA
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TABLA N0. 34
2
2
P = 10 kg/cm
2
P = 15 kg/cm
P = 20 kg/cm
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
20
22
24
26
28
30
0,80
0,90
1,00
1,12
1,27
1,40
13,50
16,71
17,67
18,97
19,42
20,03
86,50
83,29
82,33
81,03
80,58
79,97
20
22
24
26
28
30
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
12,95
14,80
16,01
16,61
17,11
18,17
87,05
85,20
83,99
83,39
82,89
81,83
20
22
24
26
28
30
1,09
1,17
1,25
1,32
1,41
1,47
9,78
10,99
13,40
13,85
14,50
15,25
90,22
89,01
86,60
86,15
85,50
84,75
2
2
P = 25 kg/cm
P = 30 kg/cm
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
T
Q
Paso sales
Rechazo sales
ºC
m /h
3
%
%
ºC
m /h
3
%
%
20
22
24
26
28
30
1,15
1,28
1,38
1,46
1,54
1,60
9,33
11,19
12,79
13,40
13,80
15,05
90,67
86,50
84,30
84,00
83,10
84,95
20
22
24
26
28
30
1,29
1,41
1,54
1,63
1,70
1,75
8,98
11,09
12,44
13,00
13,40
14,80
91,02
88,91
87,56
87,00
86,60
85,20
Rechazo sales
96
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y EN
EL RECHAZO DE SALES
T vs Q
1,70
100,00
1,50
90,00
70,00
CAUDAL (m 3/h)
1,10
60,00
0,90
50,00
0,70
40,00
0,50
30,00
0,30
20,00
0,10
-0,10
10,00
20
22
24
26
TEMPERATURA (ºC)
28
30
0,00
% RECHAZO SALES
80,00
1,30
P = 10 kg/cm 2
STD alim. = 395
CAUDAL
RECHAZO SALES
97
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y EN
EL RECHAZO DE SALES
T vs Q
1,20
100,00
90,00
1,00
70,00
CAUDAL (m 3/h)
0,80
60,00
0,60
50,00
40,00
0,40
30,00
20,00
0,20
10,00
0,00
0,00
20
22
24
26
TEMPERATURA (ºC)
28
30
% RECHAZO SALES
80,00
P = 15 kg/cm 2
STD alim. = 395
CAUDAL
RECHAZO SALES
98
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y EN EL
RECHAZO DE SALES
T vs Q
1,50
100,00
1,40
90,00
70,00
CAUDAL (m 3/h)
1,20
60,00
1,10
50,00
1,00
40,00
0,90
30,00
0,80
20,00
0,70
10,00
0,60
0,00
20
22
24
26
TEMPERATURA (ºC)
28
30
% RECHAZO SALES
80,00
1,30
P = 20 kg/cm 2
STD alim. = 395
CAUDAL
RECHAZO SALES
99
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y EN EL
RECHAZO DE SALES
T vs Q
100,00
1,60
90,00
CAUDAL (m 3/h)
1,40
70,00
60,00
1,20
50,00
40,00
1,00
30,00
20,00
0,80
10,00
0,60
0,00
20
22
24
26
TEMPERATURA (ºC)
28
30
% RECHAZO SALES
80,00
P = 25 kg/cm 2
STD alim. = 395
CAUDAL
RECHAZO SALES
100
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y EN EL
RECHAZO DE SALES
T vs Q
100,00
90,00
1,72
70,00
CAUDAL (m 3/h)
1,62
60,00
1,52
50,00
40,00
1,42
30,00
20,00
1,32
10,00
1,22
0,00
20
22
24
26
TEMPERATURA (ºC)
28
30
% RECHAZO SALES
80,00
P = 30 kg/cm 2
STD alim. = 395
CAUDAL
RECHAZO SALES
101
TERCERA SEMANA
DATOS EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA N0. 35
DÍA 1
T = 20º C
T = 25º C
T = 30º C
STD ALIM.
Q
Paso sales
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
mg/l
m /h
3
%
%
m /h
3
m /h
3
%
%
m /h
3
m /h
3
%
Rechazo sales
%
400
500
600
700
800
900
1000
1,07
0,83
0,68
0,52
0,40
0,32
0,26
19,40
20,60
21,80
23,70
25,50
28,30
32,00
80,60
79,40
78,20
76,30
74,50
71,70
68,00
400
500
600
700
800
900
1000
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
0,29
13,69
14,20
15,20
16,34
17,37
18,50
19,80
86,31
85,80
84,80
83,66
82,63
81,50
80,20
400
500
600
700
800
900
1000
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
0,59
10,73
11,26
12,35
13,77
15,45
17,60
20,00
89,27
88,74
87,65
86,23
84,55
82,40
80,00
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
3
3
TABLA N0. 36
DÍA 2
T = 20º C
Qa
Q
3
m /h
3
m /h
400
500
600
700
800
900
1000
1,07
0,83
0,68
0,52
0,40
0,32
0,26
Paso sales
T = 25º C
Paso sales
T = 30º C
Rechazo sales
Qa
Q
%
%
3
m /h
3
Rechazo sales
m /h
%
%
m /h
m /h
%
%
19,96
20,58
21,83
23,86
25,50
28,44
32,00
80,05
79,42
78,17
76,14
74,50
71,56
68,00
400
500
600
700
800
900
1000
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
0,29
13,50
14,40
15,50
16,20
17,37
18,63
19,70
86,50
85,60
84,50
83,80
82,64
81,37
80,30
400
500
600
700
800
900
1000
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
0,59
10,99
11,20
12,67
13,78
15,50
17,68
21,01
89,01
88,80
87,33
86,22
84,50
82,32
78,99
102
TERCERA SEMANA
DATOS EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA N0. 37
T = 20º C
Qa
Q
Paso sales
m /h
3
m /h
3
%
400
500
600
700
800
900
1,07
0,83
0,68
0,52
0,40
0,32
19,50
20,66
22,00
23,73
25,50
28,36
T = 25º C
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
%
m /h
3
m /h
3
%
80,50
79,34
78,00
76,27
74,50
71,64
400
500
600
700
800
900
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
13,75
14,36
15,54
16,36
17,39
18,53
T = 30º C
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
%
m /h
3
m /h
3
%
%
86,31
85,64
84,46
83,64
82,61
81,47
400
500
600
700
800
900
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
10,75
11,22
12,42
13,82
15,50
17,64
89,27
88,78
87,58
86,18
84,50
82,36
Rechazo sales
TABLA N0. 38
DÍA 4
T = 20º C
T = 25º C
T = 30º C
Qa
Q
Paso sales
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
m /h
3
m /h
3
%
%
m /h
3
m /h
3
%
%
m /h
3
m /h
3
%
Rechazo sales
%
400
500
600
700
800
900
1,07
0,83
0,68
0,52
0,40
0,32
19,44
20,60
22,17
23,86
25,50
28,39
80,56
79,40
77,83
76,14
74,50
71,61
400
500
600
700
800
900
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
13,69
14,36
15,50
16,43
17,50
18,50
86,31
85,64
84,50
83,57
82,50
81,50
400
500
600
700
800
900
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
11,00
11,40
12,47
13,86
15,59
17,67
89,00
88,60
87,54
86,14
84,41
82,33
103
TERCERA SEMANA
DATOS EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA N0. 39
DIA 5
T = 25º C
T = 20º C
T = 30º C
Qa
Q
Paso sales
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
Rechazo sales
Qa
Q
m /h
3
m /h
3
%
%
m /h
3
m /h
3
%
%
m /h
3
m /h
3
%
%
400
500
600
700
800
900
1,07
0,83
0,68
0,52
0,40
0,32
19,37
20,59
22,07
21,02
25,53
28,36
80,63
79,40
78,20
76,30
74,50
71,70
400
500
600
700
800
900
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
13,37
14,38
15,46
16,27
17,39
18,64
86,63
79,40
78,20
76,30
74,50
71,70
400
500
600
700
800
900
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
10,88
11,42
12,47
13,86
15,50
17,56
89,13
79,40
78,20
76,30
74,50
71,70
RESULTADOS FINALES
TABLA N0. 40
T = 25º C
T = 20º C
Paso sales
Rechazo sales
T = 30º C
Qa
Q
Paso sales
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
Rechazo sales
Qa
Q
Paso sales
m /h
3
m /h
3
%
%
m /h
3
m /h
3
%
%
m /h
3
m /h
3
%
Rechazo sales
%
400
500
600
700
800
900
1000
1,07
0,83
0,68
0,52
0,40
0,32
0,26
19,40
20,60
21,80
23,70
25,50
28,30
32,00
80,60
79,40
78,20
76,30
74,50
71,70
68,00
400
500
600
700
800
900
1000
1,48
1,03
0,79
0,60
0,47
0,33
0,29
13,69
14,20
15,20
16,34
17,37
18,50
19,80
86,31
85,80
84,80
83,66
82,63
81,50
80,20
400
500
600
700
800
900
1000
1,58
1,00
0,75
0,70
0,64
0,62
0,59
10,73
11,26
12,35
13,77
15,45
17,60
20,00
89,27
88,74
87,65
86,23
84,55
82,40
80,00
104
EFECTO DEL AUMENTO DE COMCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y
RECHAZO DE SALES
Q vs STD alim.
1,20
82,00
80,00
1,00
78,00
CAUDAL (m 3/h)
0,80
74,00
72,00
0,60
70,00
68,00
0,40
66,00
64,00
0,20
62,00
0,00
60,00
400
500
600
700
800
900
CONCENTRACION DE LA ALIMENTACION (mg/l)
1000
STD alimentación (mg/l)
76,00
T = 20 ºC
STD = 405 mg/l
CAUDAL
RECHAZO SALES
105
EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO
DE SALES
Q vs STD alim.
1,70
87,00
1,50
86,00
85,00
1,30
CAUDAL(m3/h)
83,00
0,90
82,00
0,70
81,00
0,50
80,00
0,30
79,00
0,10
-0,10
78,00
400
500
600
700
800
CONCENTRACION DE ALIMENTACION (mg/l
900
1000
77,00
STD alimentación (mg/l
84,00
1,10
T = 25 ºC
STD = 405 mg/l
CAUDAL
RECHAZO SALES
106
EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y EL
RECHAZO DE SALES
Q vs STD alim.
1,80
90,00
1,60
88,00
1,40
1,20
CAUDAL
84,00
1,00
82,00
0,80
80,00
0,60
78,00
0,40
76,00
0,20
0,00
74,00
400
500
600
700
800
900
CONCENTRACION DE ALIMENTACION (mg/l)
1000
STD alimentacióm
86,00
T= 30 ºC
STD = 405 mg/l
CAUDAL
RECHAZO SALES
107
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA N0. 41
DIA 1
T = 20 ºC
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 25 ºC
rechazo sales
3
m /h
%
%
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
9,10
7,40
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
16,05
90,90
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
90,90
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 30 º C
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
14,07
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
14,07
85,93
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
85,93
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
13,83
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,83
86,17
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,17
108
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA N0. 42
DIA 2
T = 20 ºC
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 25 ºC
rechazo sales
3
m /h
%
%
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
16,30
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
16,30
83,70
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
83,70
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 30 º C
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
13,58
13,49
13,49
13,49
13,49
13,49
13,49
13,49
13,49
13,49
13,58
86,42
86,51
86,51
86,51
86,51
86,51
86,51
86,51
86,51
86,51
86,42
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
13,33
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,33
86,67
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,67
109
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA N0. 43
DIA 3
T = 20 ºC
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 25 ºC
rechazo sales
3
m /h
%
%
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
16,05
15,31
15,31
15,31
15,31
15,31
15,31
15,31
15,31
15,31
16,05
83,95
84,69
84,69
84,69
84,69
84,69
84,69
84,69
84,69
84,69
83,95
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 30 º C
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
14,07
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
14,07
85,93
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
85,93
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
13,33
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,09
13,33
86,67
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,91
86,67
110
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA N0. 44
DIA 4
T = 20 ºC
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 25 ºC
rechazo sales
3
m /h
%
%
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
9,14
7,40
7,40
7,40
7,40
7,40
7,40
7,40
7,40
7,40
9,14
90,86
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
92,60
90,86
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 30 º C
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
14,07
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
14,07
85,93
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
85,93
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
13,83
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,83
86,17
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,17
111
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA N0. 45
DIA 5
T = 20 ºC
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
T = 25 ºC
Q
Paso sales
rechazo sales
m /h
3
%
%
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
16,05
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
15,56
16,05
83,95
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
84,44
83,95
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
T = 30 º C
Q
Paso sales
rechazo sales
m /h
3
%
%
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
14,07
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
13,58
14,07
85,93
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
86,42
85,93
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
rechazo sales
m /h
3
%
%
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
13,83
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,33
13,83
86,17
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,67
86,17
112
CUARTA SEMANA
DATOS EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
RESULTADOS FINALES
TABLA N0. 46
T = 20 ºC
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 25 ºC
rechazo sales
3
m /h
%
%
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
0,750
16,10
15,51
15,51
15,51
15,51
15,51
15,51
15,51
15,51
15,51
16,10
84,44
84,49
84,51
84,51
84,51
84,51
84,52
84,51
84,51
84,49
84,44
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
T = 30 º C
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
13,97
13,56
13,56
13,56
13,56
13,56
13,56
13,56
13,56
13,56
13,97
86,41
86,43
86,44
86,44
86,44
86,44
86,44
86,44
86,44
86,43
86,41
pH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Q
Paso sales
rechazo sales
3
m /h
%
%
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
13,63
13,23
13,23
13,23
13,23
13,23
13,23
13,23
13,23
13,23
13,63
86,72
86,77
86,78
86,78
86,78
86,78
86,78
86,78
86,78
86,77
86,72
113
T= 20ºC
STD alim. = 405 mg/l
114
EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y EL RECHAZO DE SALES
pH vs Q
1,60
86,50
1,40
1,00
0,80
86,40
0,60
0,40
0,20
0,00
86,30
2
3
4
5
6
7
pH
8
9
10
11
12
% RECHAZO DE SALES
CAUDAL (m3/h)
1,20
T = 25º C
STD alim. = 405 g/l
CAUDAL
RECHAZO SALES
115
EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y EL RECHAZO DE SALES
pH vs Q
1,80
87,00
1,60
CAUDAL (m3/h)
1,20
1,00
86,70
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
86,40
2
3
4
5
6
7
pH
8
9
10
11
12
% RECHAZO DE SALES
1,40
T = 30º C
STD alim. = 405 g/l
CAUDAL
RECHAZO SALES
116
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE ALIMENTACION DE
LA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
TABLA N0. 47
PARAMETRO
DIAS
1
pH
Conductividad (uu/cm)
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
Dureza total (mg/l)
Dureza de calcio (mg/l)
Sólidos totales (mg/l)
Silice (mg/l)
pH
Conductividad (uu/cm)
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
Dureza total (mg/l)
Dureza de calcio (mg/l)
Sólidos totales (mg/l)
Silice (mg/l)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5,80
5,60
5,80
5,80
5,80
5,70
5,70
5,70
5,80
5,80
920,00
922,00
925,00
923,00
924,00
950,00
955,00
952,00
950,00
955,00
64,00
64,00
62,00
65,00
65,00
68,00
67,00
68,00
66,00
68,00
120,00
125,00
122,00
121,00
120,00
125,00
123,00
125,00
124,00
125,00
30,00
28,00
27,00
30,00
30,00
32,00
34,00
34,00
32,00
32,00
774,00
773,00
774,00
775,00
774,00
770,00
770,00
771,00
772,00
770,00
37,00
35,70
37,20
37,00
37,00
40,60
42,60
40,80
40,50
40,60
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
5,80
5,80
5,80
5,60
5,60
5,80
5,80
5,80
5,80
5,60
980,00
979,00
980,00
982,00
980,00
998,00
996,00
996,00
997,00
997,00
71,00
72,00
71,00
73,00
72,00
73,00
74,00
75,00
74,00
74,00
128,00
130,00
129,00
129,00
130,00
132,00
133,00
132,00
131,00
130,00
35,00
36,00
34,00
32,00
35,00
34,00
36,00
38,00
37,00
36,00
780,00
781,00
785,00
780,00
780,00
794,00
796,00
794,00
794,00
794,00
46,20
45,90
46,50
45,80
46,30
47,20
47,50
47,00
47,80
47,20
117
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO DE LA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
PRIMERA SEMANA
TABLA N0. 48
DIA 1
P
kg/cm
20
DIA4
DIA5
PROMEDIO
TEMPERATURA ºc
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
6.5
6,10
6,25
6,49
6,49
6,49
6,50
6,50
6,50
6,50
6,50
6,50
6,60
6,60
6,60
6,52
6,44
6,47
Conductividad (uu/cm)
76,00
74,00
68,00
77,00
74,00
66,00
77,00
72,00
64,00
76,00
74,00
68,00
77,00
74,00
66,00
76,60
73,60 66,40
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
7,00
6,50
6,00
7,20
6,48
6,23
7,00
6,48
6,23
6,92
6,38
6,19
7,01
6,39
7,00
7,03
6,45
6,33
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
68,00
60,00
56,00
67,00
60,00
56,00
67,00
61,00
55,00
68,00
60,00
56,00
68,00
61,00
55,00
67,60
60,40 55,60
Silice (mg/l)
0,06
0,05
0,04
0,05
0,04
0,03
0,05
0,04
0,03
0,06
0,04
0,03
0,06
0,04
0,03
0,06
0,04
0,03
6,00
pH
15
DIA3
PARAMETRO
2
10
DIA 2
pH
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
Conductividad (uu/cm)
70,00
68,00
67,00
71,00
68,00
67,00
70,00
67,00
66,00
70,00
67,00
66,00
71,00
68,00
66,00
70,40
67,60 66,40
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,48
6,36
5,75
6,35
6,28
5,82
4,00
4,00
4,00
6,35
6,28
5,82
6,48
6,36
5,75
5,93
5,86
5,43
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
40,00
36,00
36,00
39,00
36,00
35,00
38,00
37,00
36,00
39,00
37,00
35,00
40,00
37,00
36,00
39,20
36,60 35,60
Silice (mg/l)
0,05
0,04
0,03
0,06
0,04
0,05
0,05
0,03
0,03
0,05
0,04
0,03
0,05
0,03
0,02
0,05
0,04
0,03
pH
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
Conductividad (uu/cm)
68,00
62,00
68,00
63,00
69,00
62,00
63,00
68,00
63,00
64,00
69,00
62,00
68,00
62,00
64,00
65,20
66,00 63,80
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,00
5,27
5,00
6,00
5,12
4,79
6,00
5,11
4,65
6,00
5,12
4,79
6,00
5,11
4,65
6,00
5,15
4,78
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,12
0,12
0,12
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,02
0,02
0,02
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
29,00
19,00
21,00
29,00
18,00
22,00
30,00
19,00
23,00
31,00
20,00
24,00
32,00
19,00
25,00
30,20
19,00 23,00
Silice (mg/l)
0,04
0,04
0,03
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,03
0,03
0,04
0,04
0,04
118
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO DE LA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
EFECTO DE LA PRESION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
PRIMERA SEMANA
TABLA N0. 48-1
DIA 1
P
DIA4
DIA5
PROMEDIO
TEMPERATURA ºc
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
pH
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
6,00
Conductividad (uu/cm)
65,00 60,00 62,00 64,00 60,00 62,00 65,00 61,00 62,00 65,00 65,00 63,00 65,00 61,00 64,00 64,80 61,40 62,60
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
5,58
5,14
4,92
5,55
5,10
4,85
5,55
5,15
4,91
4,86
5,58
4,87
5,59
5,16
4,98
5,43
5,23
4,91
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
25,00 15,00 18,00 24,00 15,00 19,00 24,00 14,00 19,00 24,00 14,00 19,00 24,00 15,00 19,00 24,20 14,60 18,80
Silice (mg/l)
0,03
0,03
0,03
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,03
0,03
0,02
0,03
0,00
0,03
0,02
0,01
0,02
6.5
6,10
6,25
6,40
6,40
6,40
6,50
6,50
6,40
6,40
6,40
6,40
6,40
6,40
6,40
6,43
6,36
6,37
pH
30
DIA3
PARAMETRO
2
kg/cm
25
DIA 2
Conductividad (uu/cm)
60,00 62,00 65,00 61,00 62,00 64,00 60,00 63,00 65,00 60,00 63,00 66,00 61,00 62,00 65,00 60,40 62,40 65,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
5,00
4,65
4,20
5,00
4,58
4,10
5,00
4,45
4,00
5,01
4,48
4,12
5,20
4,45
4,12
5,04
4,52
4,11
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
18,00 17,00 19,00 18,00 18,00 20,00 19,00 19,00 20,00 19,00 17,00 20,00 19,00 17,00 20,00 18,60 17,60 19,80
Silice (mg/l)
0,04
0,03
0,02
0,04
0,03
0,01
0,02
0,03
0,02
0,03
0,02
0,01
0,00
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO DE LA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
0,02
0,03
0,03
0,03
0,02
119
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
SEGUNDA SEMANA
TABLA N0. 49
DIA 1
DIA 2
PARAMETROS
T (ºC)
20
24
PRESION ( kg/cm2)
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
pH
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
Conductividad (uu/cm)
75
72
67
62
61
70
68
61
60
59
74
72
68
63
60
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
7
6,48
6
5,58
5
7,2
6,35
6
5,55
5
7
4
6
5,55
5
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
22
DIA 3
59
58
39
37
36
52
50
36
33
32
60
58
40
38
36
Silice (mg/l)
0,08
0,06
0,04
0,09
0,08
0,06
0,08
0,06
0,04
0,08
0,07
0,05
0,08
0,07
0,06
pH
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
Conductividad (uu/cm)
75
71
66
63
61
70
69
61
59
58
74
71
68
62
60
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,5
6,4
6,3
6,28
6,19
6,45
6,39
6,28
6,2
6,15
6,35
6,29
6,26
6,18
6,12
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio (mg/l)
0
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0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
72
65
46
45
44
72
61
35
40
41
72
63
46
45
43
Silice (mg/l)
0,07
0,06
0,05
0,06
0,05
0,07
0,06
0,06
0,06
0,04
0,08
0,07
0,06
0,03
0,04
pH
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
Conductividad (uu/cm)
75
72
66
62
61
69
68
60
59
58
73
72
68
64
60
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,5
6,36
5,27
5,14
4,65
6,48
6,28
5,12
5,1
4,58
6,48
4
5,11
5,15
4,45
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
Silice (mg/l)
75
70
53
51
50
75
64
53
49
46
75
68
54
52
48
0,08
0,07
0,06
0,06
0,05
0,04
0,03
0,06
0,05
0,04
0,03
0,05
0,03
0,05
0,04
120
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO DE LA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
SEGUNDA SEMANA
TABLA N0. 49-1
DIA 1
DIA 2
DIA 3
PRESION ( kg/cm2)
T (ºC)
PARAMETROS
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
pH
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
Conductividad (uu/cm)
75
71
67
63
61
71
68
60
59
58
75
72
68
62
60
6,92
68
62
65
65
7,01
67
68
66
68
71
72
71
73
72
Dureza total (mg/l)
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0
0
0
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Dureza de calcio (mg/l)
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0
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0
0
Sólidos totales (mg/l)
81
71
55
53
52
81
68
55
51
48
81
71
55
54
51
0,08
0,06
0,04
0,09
0,08
0,06
0,08
0,06
0,04
0,08
0,07
0,05
0,08
0,07
0,06
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
26
Silice (mg/l)
pH
28
Conductividad (uu/cm)
76
72
68
62
61
69
68
61
60
59
75
72
66
63
61
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,5
6,4
6,3
6,28
6,19
6,45
6,39
6,28
6,2
6,15
6,35
6,29
6,26
6,18
6,12
0
0
0
0
0
0
0
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0
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Dureza total (mg/l)
Dureza de calcio (mg/l)
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0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
83
73
58
54
53
83
70
56
55
50
83
74
59
55
53
0,07
0,06
0,05
0,06
0,05
0,07
0,06
0,06
0,06
0,04
0,08
0,07
0,06
0,03
0,04
pH
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
Conductividad (uu/cm)
76
71
67
62
61
70
68
61
60
59
76
71
68
63
59
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6
5,75
5
4,92
4,2
6,23
5,82
4,79
4,85
4,1
6,23
4
4,65
4,91
4
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
0
0
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Dureza de calcio (mg/l)
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0
0
Sólidos totales (mg/l)
85
76
61
60
58
85
72
60
58
55
85
76
61
59
60
0,08
0,07
0,06
0,06
0,05
0,04
0,03
0,06
0,05
0,04
0,03
0,05
0,03
0,05
0,04
Silice (mg/l)
30
Silice (mg/l)
121
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO DE LA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
SEGUNDA SEMANA
TABLA N0. 49-2
DIA 4
DIA 5
PRESION ( kg/cm2)
T (ºC)
PARAMETROS
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
pH
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
Conductividad (uu/cm)
75
72
67
62
61
70
68
62
61
60
6,92
6,35
6
4,86
5,01
7,01
6,48
6
5,59
5,2
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
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0
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Dureza de calcio (mg/l)
0
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0
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0
Sólidos totales (mg/l)
59
58
40
38
37
61
56
40
36
34
Silice (mg/l)
0,07
0,06
0,05
0,06
0,05
0,08
0,07
0,06
0,05
0,05
pH
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
20
22
Conductividad (uu/cm)
76
72
67
63
61
69
68
62
60
59
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,5
6,4
6,25
6,18
6,12
6,6
6,45
6,3
6,2
6,15
Dureza total (mg/l)
0
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Dureza de calcio (mg/l)
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0
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0
0
Sólidos totales (mg/l)
72
64
46
44
45
72
62
46
44
45
Silice (mg/l)
0,07
0,05
0,04
0,03
0,04
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
pH
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
Conductividad (uu/cm)
76
73
67
61
60
69
67
61
60
58
6,38
6,28
5,12
5,58
4,48
6,39
6,36
5,11
5,16
4,45
Dureza total (mg/l)
0
0
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0
0
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Dureza de calcio (mg/l)
0
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0
0
Sólidos totales (mg/l)
75
70
53
51
50
75
67
54
50
50
0,07
0,06
0,05
0,04
0,04
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
24
Silice (mg/l)
122
RESULTADOS CARACTERIZACION AGUA PERMEADO OSMOSIS INVERSA
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
SEGUNDA SEMANA
TABLA N0. 49-3
DIA 4
DIA 5
PRESION ( kg/cm2)
T (ºC)
PARAMETROS
pH
26
20
25
30
10
15
20
25
30
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
75
71
68
62
60
70
69
61
59
58
Alcalinidad
6,5
6,4
6,25
6,18
6,12
6,6
6,45
6,3
6,2
6,15
Dureza total
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Dureza de calcio
0
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0
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0
Sólidos totales
81
71
55
53
52
81
70
56
54
52
0,07
0,06
0,05
0,06
0,05
0,08
0,07
0,06
0,05
0,05
pH
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
Conductividad
76
71
67
62
61
70
68
61
60
59
Alcalinidad
6,5
6,4
6,25
6,18
6,12
6,6
6,45
6,3
6,2
6,15
Dureza total
0
0
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0
0
0
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Dureza de calcio
0
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0
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0
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0
0
Sólidos totales
Silice
pH
Conductividad
30
15
6,1
Conductividad
Silice
28
10
6,5
83
72
58
55
54
83
73
58
57
54
0,07
0,06
0,05
0,06
0,05
0,08
0,07
0,06
0,05
0,05
6.5
6,1
6,25
6,4
6,4
6,4
6,5
6,5
6,4
6,5
76
71
67
62
61
70
68
61
60
59
Alcalinidad
6,19
5,82
4,79
4,87
4,12
7
5,75
4,65
4,98
4,12
Dureza total
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales
85
76
60
61
59
85
78
62
60
60
0,07
0,06
0,05
0,06
0,05
0,08
0,07
0,06
0,05
0,05
Silice
123
RESULTADOS CARACTERIZACION AGUA DE PERMEADO OSMOSIS INVERSA
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
SEGUNDA SEMANA
TABLA N0. 49-4
Promedio
T (ºC)
20
22
24
10
15
20
25
30
pH
PARAMETROS
6,45
6,37
6,42
6,43
6,47
Conductividad (uu/cm)
73,00
70,67
65,33
61,67
60,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
7,07
5,61
6,00
5,56
5,00
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
57,00
55,33
38,33
36,00
34,67
Silice (mg/l)
0,07
0,06
0,06
0,07
0,07
pH
6,45
6,37
6,42
6,43
6,47
Conductividad (uu/cm)
73,00
70,33
65,00
61,33
59,67
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,43
6,36
6,28
6,22
6,15
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
72,00
63,00
42,33
43,33
42,67
Silice (mg/l)
0,07
0,06
0,06
0,05
0,04
pH
6,45
6,37
6,42
6,43
6,47
Conductividad (uu/cm)
72,33
70,67
64,67
61,67
59,67
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,49
5,55
5,17
5,13
4,56
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
75,00
67,33
53,33
50,67
48,00
Silice (mg/l)
0,05
0,05
0,05
0,05
0,04
124
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO DE LA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
SEGUNDA SEMANA
TABLA N0. 49-5
Promedio
T (ºC)
26
28
30
10
15
20
25
30
pH
PARAMETROS
6,45
6,37
6,42
6,43
6,47
Conductividad (uu/cm)
73,67
70,33
65,00
61,33
59,67
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
28,31
69,00
67,00
68,00
68,33
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
81,00
70,00
55,00
52,67
50,33
Silice (mg/l)
0,07
0,06
0,06
0,07
0,07
pH
6,45
6,37
6,42
6,43
6,47
Conductividad (uu/cm)
73,33
70,67
65,00
61,67
60,33
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,43
6,36
6,28
6,22
6,15
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
83,00
72,33
57,67
54,67
52,00
Silice (mg/l)
0,07
0,06
0,06
0,05
0,04
pH
6,45
6,37
6,42
6,43
6,47
Conductividad (uu/cm)
74,00
70,00
65,33
61,67
59,67
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,15
5,19
4,81
4,89
4,10
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
85,00
74,67
60,67
59,00
57,67
Silice (mg/l)
0,05
0,05
0,05
0,05
0,04
125
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO DE LA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
SEGUNDA SEMANA
TABLA N0. 49-6
Promedio
T (ºC)
20
22
24
PARAMETROS
10
15
20
25
30
pH
6,40
6,30
6,38
6,40
6,45
Conductividad (uu/cm)
72,50
70,00
64,50
61,50
60,50
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,97
6,42
6,00
5,23
5,11
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
60,00
57,00
40,00
37,00
35,50
Silice (mg/l)
0,08
0,07
0,06
0,06
0,05
pH
6,40
6,30
6,38
6,40
6,45
Conductividad (uu/cm)
72,50
70,00
64,50
61,50
60,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,55
6,43
6,28
6,19
6,14
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
72,00
63,00
46,00
44,00
45,00
Silice (mg/l)
0,08
0,06
0,05
0,04
0,04
pH
6,40
6,30
6,38
6,40
6,45
Conductividad (uu/cm)
72,50
70,00
64,00
60,50
59,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,39
6,32
5,12
5,37
4,47
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
75,00
68,50
53,50
50,50
50,00
Silice (mg/l)
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
126
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO DE LA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALIMENTACION EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
SEGUNDA SEMANA
TABLA N0. 49-7
Promedio
T (ºC)
26
28
30
PARAMETROS
10
15
20
25
30
pH
6,45
6,30
6,38
6,40
6,45
Conductividad (uu/cm)
72,50
70,00
64,50
60,50
59,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,55
6,43
6,28
6,19
6,14
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
81,00
70,50
55,50
53,50
52,00
Silice (mg/l)
0,08
0,07
0,06
0,06
0,05
pH
6,40
6,30
6,38
6,40
6,45
Conductividad (uu/cm)
73,00
69,50
64,00
61,00
60,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,55
6,43
6,28
6,19
6,14
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
83,00
72,50
58,00
56,00
54,00
Silice (mg/l)
0,08
0,07
0,06
0,06
0,05
pH
6,40
6,30
6,38
6,40
6,45
Conductividad (uu/cm)
73,00
69,50
64,00
61,00
60,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
6,60
5,79
4,72
4,93
4,12
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
85,00
77,00
61,00
60,50
59,50
Silice (mg/l)
0,08
0,07
0,06
0,06
0,05
127
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TERCERA SEMANA
TABLA N0. 50
DIA 1
DIA 2
DIA 3
STD ALIM
500
DIA 5
TEMPERATURA (ºC)
mg/l
400
DIA 4
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
pH
PARAMETRO
6,5
6,4
6,6
6.5
6,1
6,4
6.5
6,1
6,4
6.5
6,1
6,4
6.5
6,1
6,4
Conductividad (uu/cm)
110
109
107
110
109
108
111
109
107
110
109
106
110
109
107
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
1,56 1,48 1,22 1,55 1,48 1,22 1,56 1,51
1,2 1,54 1,48 1,21 1,56 1,48 1,22
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
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0
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Dureza de calcio (mg/l)
0
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0
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0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
78
55
43
80
54
44
78
55
43
78
55
44
77
53
44
Silice (mg/l)
0,8
0,7
0,6
0,9
0,8
0,6
0,8
0,7
0,6
0,9
0,8
0,7
0,8
0,7
0,6
pH
6,6
6,5
6,6
6.5
6,5
6,5
6.5
6,6
6,4
6,4
6,5
6,6
6,6
6,6
6,6
Conductividad (uu/cm)
120
118
115
120
119
114
120
118
115
121
118
116
122
119
115
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
2,28 2,14 2,05
2,3
2,14 2,05 2,28 2,16 2,05 2,28 2,14
2,1
2,3
2,14 2,05
Dureza total (mg/l)
Dureza de calcio (mg/l)
0
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0
0
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0
Sólidos totales (mg/l)
103
71
56
103
72
56
103
72
56
103
72
57
103
72
57
Silice (mg/l)
0,7
0,6
0,5
0,7
0,5
0,5
0,7
0,5
0,5
0,6
0,5
0,5
0,6
0,6
0,5
128
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TERCERA SEMANA
TABLA N0. 50-1
DIA 1
DIA 2
DIA 3
STD ALIM
mg/l
PARAMETRO
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
6
0,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,5
6,6
6,5
6,6
6,5
6,5
6,5
6,6
6,5
Conductividad (uu/cm)
148
146
142
150
146
141
149
147
142
147
146
143
148
146
142
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
2,75
2,5
2,22 2,75
2,5
2,22 2,75 2,45
2,2
2,8
2,5
2,23
2,7
2,5
2,2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza total (mg/l)
Dureza de calcio (mg/l)
700
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0
0
0
0
0
0
0
0
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0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
131
91
74
131
93
76
132
93
75
133
93
75
132
93
75
Silice (mg/l)
0,9
0,8
0,7
0,9
0,9
0,8
0,9
0,8
0,7
0,9
0,8
0,7
0,9
0,8
0,6
pH
6,5
6,5
6,5
6,6
6,6
6,6
6,5
6,5
6,5
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,5
Conductividad (uu/cm)
157
155
150
168
155
151
158
156
150
159
155
150
157
156
150
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
3,21 2,98 3,05
3,21
3,1
2,98
3,2
3,15
2,8
3,2
3,18
2,9
3,2
3,1
2,98
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
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Dureza de calcio (mg/l)
0
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0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
166
114
96
167
113
96
166
115
97
167
115
97
147
114
97
Sólidos totales (mg/l)
Silice (mg/l)
1
0,9
1
0,9
0,9
0,8
0,9
0,8
0,8
1
0,9
0,8
1
0,8
0,7
6,6
6,6
6,6
6,5
6,5
6,5
6,5
6,6
6,6
6,6
6,5
6,5
6,5
6,5
6,6
Conductividad (uu/cm)
320
280
232
322
280
233
322
285
232
320
281
233
320
280
232
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
3,88
3,5
3,25
3,8
3,5
3,25 3,78 3,55 3,25 3,85 3,55 3,25 3,78
3,5
3,25
0
0
0
0
0
0
0
pH
800
DIA 5
20
pH
600
DIA 4
TEMPERATURA (ºC)
Dureza total (mg/l)
Dureza de calcio (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
204
139
124
204
139
124
204
139
124
204
140
125
204
139
124
Silice (mg/l)
1,12 1,11
1,1
1,12 1,11 1,09 1,13 1,12
1,1
1,12 1,11
1,1
1,1
1,09 1,08
129
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TERCERA SEMANA
TABLA N0. 50-2
DIA 1
DIA 2
DIA 3
STD ALIM
1000
DIA 5
TEMPERATURA (ºC)
mg/l
900
DIA 4
PARAMETRO
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
pH
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
Conductividad (uu/cm)
350
290
278
352
291
278
348
287
276
351
292
280
352
290
278
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
4,25 4,12 3,95 4,25
4,1
4
4,3
4,12 3,95
4,2
4,1
3,98 4,25
4,1
3,95
0
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
255
166
158
256
168
159
255
167
159
256
167
159
255
168
158
Silice (mg/l)
1,15 1,14 1,12 1,16 1,15 1,14 1,15 1,14 1,13 1,16 1,15 1,14 1,15 1,14 1,13
pH
6,6
6,6
6,6
6,6
Conductividad (uu/cm)
450
320
295
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
5,72 5,45 5,28
Dureza total (mg/l)
Dureza de calcio (mg/l)
0
0
0
6,6
6,6
6,5
6,5
445
320
298
451
5,7
5,45 5,28 5,72
0
0
0
0
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6,5
328
289
450
320
296
451
321
295
5,5
5,28 5,72 5,45
5,3
5,7
5,5
5,3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
320
198
200
320
197
210
320
197
210
320
198
220
320
197
211
Silice (mg/l)
1,17 1,16 1,15 1,16 1,15 1,14 1,17 1,16 1,15 1,17 1,16 1,15 1,16 1,15 1,14
130
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TERCERA SEMANA
TABLA N0. 50-3
Promedio
STD ALIM
T (ºC)
mg/l
PARAMETRO
20
25
30
6,50
6,16
6,44
110,20
109,00
107,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
1,55
1,49
1,21
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
78,20
54,40
43,60
Silice (mg/l)
0,84
0,74
0,62
pH
Conductividad (uu/cm)
400
pH
6,53
6,54
6,54
120,60
118,40
115,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
2,29
2,14
2,06
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
103,00
71,80
56,40
0,66
0,54
0,50
Conductividad (uu/cm)
500
Sólidos totales (mg/l)
Silice (mg/l)
131
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TERCERA SEMANA
TABLA N0. 50-4
Promedio
STD ALIM
T (ºC)
mg/l
PARAMETRO
pH
Conductividad (uu/cm)
600
30
6,54
148,40
146,20
142,00
2,75
2,49
2,21
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
Silice (mg/l)
pH
0,00
0,00
0,00
131,80
92,60
75,00
0,90
0,82
0,70
6,56
6,56
6,54
159,80
155,40
150,20
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
3,20
3,10
2,94
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
162,60
114,20
96,60
Silice (mg/l)
0,96
0,86
0,82
pH
6,54
6,54
6,56
Conductividad (uu/cm)
Sólidos totales (mg/l)
Conductividad (uu/cm)
800
25
5,38
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
Dureza de calcio (mg/l)
700
20
6,44
320,80
281,20
232,40
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
3,82
3,52
3,25
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
Sólidos totales (mg/l)
Silice (mg/l)
0,00
0,00
0,00
204,00
139,20
124,20
1,12
1,11
1,09
132
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL AUMENTO DE CONCENTRACION DE SALES EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
TERCERA SEMANA
TABLA N0. 50-5
Promedio
STD ALIM
T (ºC)
mg/l
PARAMETRO
pH
Conductividad (uu/cm)
900
25
30
6,60
6,60
350,60
290,00
278,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
4,25
4,11
3,97
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
255,40
167,20
158,60
Silice (mg/l)
1,15
1,14
1,13
pH
6,58
6,58
6,58
449,40
321,80
294,60
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
5,71
5,47
5,29
Dureza total (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
320,00
197,40
210,20
1,17
1,16
1,15
Sólidos totales (mg/l)
Conductividad (uu/cm)
1000
20
6,60
Sólidos totales (mg/l)
Silice (mg/l)
133
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CUARTA SEMANA
TABLA N0. 51
DIA 1
pH
2
4
6
DIA 2
DIA 3
PARAMETRO
DIA 4
DIA 5
TEMPERATURA (ºC)
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
Conductividad (uu/cm)
76,00
75,00
66,00
76,00
74,00
65,00
77,00
73,00
63,00
76,00
74,00
68,00
76,00
74,00
65,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
4,25
4,12
4,05
4,3
4,14
4,05
4,25
4,15
4,05
4,28
4,12
4
4,28
4,15
4,05
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
65
57
56
66
55
54
65
57
54
37
57
56
65
57
56
Silice (mg/l)
0,5
0,4
0,2
0,5
0,4
0,2
0,6
0,4
0,5
0,6
0,4
0,5
0,3
0,2
0,1
Conductividad (uu/cm)
72,00
71,00
70,00
73,00
72,00
71,00
72,00
71,00
70,00
72,00
71,00
70,00
73,00
71,00
70,00
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
4,15
4,1
3,9
4,2
4,1
3,85
4,18
4,15
3,9
4,2
4,12
3,95
4,18
4,1
3,9
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza total (mg/l)
Dureza de calcio (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
63
55
54
63
53
53
62
55
53
30
55
54
63
55
54
Silice (mg/l)
0,4
0,3
0,2
0,4
0,3
0,1
0,5
0,3
0,2
0,4
0,2
0,1
0,4
0,3
0,2
Conductividad (uu/cm)
71
70
69
70
69
68
71
70
69
70
69
68
71
70
69
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
4
3,9
3,7
4
385
3,75
4
3,9
3,7
4
385
3,75
4
3,88
3,75
Dureza total (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio (mg/l)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales (mg/l)
63
55
54
63
53
53
62
55
53
30
55
54
63
55
54
Silice (mg/l)
0,2
0,3
0,1
0,2
0,3
0,1
0,2
0,3
0,1
0,2
0,3
0,1
0,2
0,3
0,1
134
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CUARTA SEMANA
TABLA N0. 51-1
DIA 1
pH
8
10
12
DIA 2
DIA 3
PARAMETRO
DIA 4
DIA 5
TEMPERATURA (ºC)
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
20
25
30
Conductividad
70
69
68
71
69
69
71
69
68
70
69
66
70
69
67
Alcalinidad
3,9
3,8
3,7
3,95
3,8
3,7
3,9
3,8
3,7
3,95
3,8
3,7
3,95
3,8
3,75
Dureza total
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales
63
55
54
63
53
53
62
55
53
30
55
54
63
55
54
Silice
0,4
0,3
0,2
0,5
0,4
0,2
0,5
0,4
0,1
0,4
0,3
0,2
0,4
0,3
0,2
Conductividad
69
68
67
70
68
66
69
68
65
69
67
67
69
68
66
Alcalinidad
3,8
3,75
3,65
3,85
3,75
3,6
3,9
3,8
3,65
3,8
3,7
3,6
3,85
3,75
3,6
Dureza total
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales
63
55
54
63
53
53
62
55
53
30
55
54
63
55
54
Silice
0,3
0,2
0,1
0,4
0,3
0,2
0,3
0,2
0,1
0,4
0,3
0,2
0,3
0,2
0,1
Conductividad
68
67
66
68
66
65
67
66
65
68
67
66
68
66
65
Alcalinidad
3,5
3,4
3,25
3,5
3,38
3,2
3,55
3,4
3,2
3,5
3,45
3,3
3,5
3,4
3,25
Dureza total
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dureza de calcio
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sólidos totales
65
57
56
66
55
54
65
57
54
37
57
56
65
57
56
Silice
0,4
0,3
0,1
0,4
0,2
0,1
0,4
0,3
0,1
0,4
0,3
0,2
0,4
0,3
0,1
135
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CUARTA SEMANA
TABLA N0. 51-2
PROMEDIO
pH
PARAMETRO
TEMPERATURA (ºc)
20
25
30
Conductividad (uu/cm)
76,20
74,00
65,40
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
4,27
4,14
4,04
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
59,60
56,60
55,20
2 Dureza total (mg/l)
Silice (mg/l)
0,50
0,36
0,30
Conductividad (uu/cm)
72,40
71,20
70,20
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
4,18
4,11
3,90
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
56,20
54,60
53,60
4 Dureza total (mg/l)
Silice (mg/l)
0,42
0,28
0,16
Conductividad (uu/cm)
70,60
69,60
68,60
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
4,00
156,34
3,73
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
56,20
54,60
53,60
Silice (mg/l)
0,20
0,30
0,10
6 Dureza total (mg/l)
136
RESULTADOS CARACTERIZACION DE AGUA DE PERMEADO
EFECTO DEL pH EN EL FLUJO Y RECHAZO DE SALES
CUARTA SEMANA
TABLA N0. 51-3
PROMEDIO
pH
PARAMETRO
TEMPERATURA (ºc)
20
25
30
Conductividad (uu/cm)
70,40
69,00
67,60
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
3,93
3,80
3,71
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
56,20
54,60
53,60
2 Dureza total (mg/l)
Silice (mg/l)
0,44
0,34
0,18
Conductividad (uu/cm)
69,20
67,80
66,20
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
3,84
3,75
3,62
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
56,20
54,60
53,60
4 Dureza total (mg/l)
Silice (mg/l)
0,34
0,24
0,14
Conductividad (uu/cm)
67,80
66,40
65,40
Alcalinidad (mg/l CaCO3)
3,51
3,41
3,24
0,00
0,00
0,00
Dureza de calcio (mg/l)
0,00
0,00
0,00
Sólidos totales (mg/l)
59,60
56,60
55,20
Silice (mg/l)
0,40
0,28
0,12
6 Dureza total (mg/l)
137
4.3
ANÁLISIS PARA OPTIMIZACION DE LA OPERACIÓN
Del análisis de los resultados se puede definir lo siguiente:
Efecto de la presión en el flujo y rechazo de sales
De la tabla N0. 28 se puede observar que el porcentaje mayor de rechazo de
sales se encuentra en los valores de: P= 25 kg/cm2 y T = 25 ºC con 96,32%
Efecto de la temperatura de alimentación en el flujo y rechazo de sales
De la tabla N0. 34 se encuentra un porcentaje de rechazo de sales del 91,02
% correspondiente a una temperatura de 20 ºC y una presión de 30 kg/cm2
Efecto del aumento de concentración de sales en el flujo y rechazo de
sales
De la tabla N0. 40 se encuentra que el mayor porcentaje de rechazo de
sales es de 89,27% correspondiente a una concentración de alimentación de
400 mg/l y una temperatura de 30ºC. Mientras más aumenta la
concentración menor es el rechazo de sales
Efecto del pH en el flujo y rechazo de sales
De la tabla N0. 46 se obtuvo que el mayor porcentaje de rechazo de sales
fue de 86,78 en un rango de pH de 4-10 y temperatura de 30 ºC.
El efecto de la presión a temperatura constante influye para que el rechazo
de sales sea mayor, lo que hemos comprobado en esta investigación y se
llegó a determinar que la unidad de osmosis inversa debe trabajar bajo los
siguientes parámetros operacionales optimizados:
T = 25ºC
P = 25 Kg/cm2
Q permeado = 1,47 m3/h
La caracterización físico química de esta agua para estos valores de
acuerdo a la tabla N0. 48, es la siguiente:
P = 25 kg/cm2
138
Parámetros
Valores
pH
6
Conductividad (uu/cm)
64,80
Alcalinidad (mg/l
5,43
CaCO3
Dureza Total (mg/l
0.00
Dureza de Calcio (mg/l)
0.00
Sólidos Totales (mg/l)
24.20
Sílice (mg/l)
0.02
Valores que confirman que la calidad de agua obtenida es sumamente alta.
4.4
ANÁLISIS ECONOMICO
El análisis económico esta realizado en base a las condiciones de operación
y producción que se obtuvo como resultado de la investigación realizada, en
la que se tiene como parámetros ideales de funcionamiento, para este caso,
los siguientes:
Caudal:
1,47 m3/h
Temperatura:
25 ºC
Presión:
25 kg/cm2
El equipo de osmosis inversa está constituida por tres unidades cada una de
ellas conformada por tres módulos con 4 membranas, es decir un total de 36
membranas. Las unidades trabajan 24 horas/día
Cada 3 años se utiliza tres días para cambios de membranas.
2 días/año son utilizados para mantenimiento preventivo, la unidad de
osmosis no trabaja.
139
8 días/año se utilizan para mantenimiento general de toda la planta.
12 días /año se utilizan para realizar los lavados químicos a la unidad de
osmosis, es decir que el tiempo real de trabajo de la unidad de osmosis es:
Tiempo real: 365 días – 23 días = 342 días
Valor del equipo = $ 148.000,00, la vida útil es de 20 años y para el cálculo
de depreciación se utilizó el 10% de interés, es decir $ 20,55/día
4.4.1 COSTOS DE OPERACIÓN DIARIO
Electricidad
Electricidad registrada promedio = 2400 kwh
Valor kwh = $ 0.08
Valor total electricidad = $ 192,00/ mes
$ 6,40
Mano de obra
3 trabajadores, tres turnos, 8h/día
Sueldo: $ 500,00 x 3 = $ 1500,00/mes
$ 50,00
Supervisión
3 supervisores, tres turnos, 8h/día
Sueldo $170,00 x 3 = $ 510,00/mes
$ 17,00
Reemplazo membranas
Cambio cada 3 años, 36 membranas
Costo de cada membrana $ 1500,00
Costo por 36 membranas = $ 54000,00 = $18000/año
$
50,00
$
2,67
$
10,00
Productos químicos
Lavado con sosa, cloro, agua oxigenada = $ 30/mes
Otros materiales
COSTO MANTENIMIENTO Y OPERACIÓN
$ 136,07
DEPRECIACIÓN
$
20,55
140
TOTAL COSTO DIARIO
$ 156.62
COSTO m3
$ 1.48
1,47 m3/h x 3módulos x 24h = 105,84m3/día
$156,62 / 105,84 m3
$ 53.571,97
4.4.2 COSTO PRODUCCION ANUAL
105,84 m3/día x 342 días = 36.197,28 m3
36.197,28 m3 x $1,48/m3
TABLA N0. 52 COSTOS CON VARIACIÓN DE STD
N0.
PROCESOS
1
Electricidad
2
20
AGUA ALIMENTACION STD mg/l
80
160
320
40
640
750
0,18
0,35
0,69
1,37
2,73
5,46
6,40
Mano de obra
50,00
50,00
50,00
50,00
50,00
50,00
50,00
3
Supervisión
17,00
17,00
17,00
17,00
17,00
17,00
17,00
4
Cambio
membranas
50,00
50,00
50,00
50,00
50,00
50,00
50,00
5
Productos
químicos
Otros
materiales
0,07
0,14
0,28
0,57
1,14
2,27
2,67
10,00
10,00
10,00
10,00
10,00
10,00
10,00
6
7
Costo díario
127,25
127,49
127,97
128,94
130,87
134,73
136,07
8
Depreciación
20,55
20,55
20,55
20,55
20,55
20,55
20,55
9
Total diario
147,80
148,04
148,52
149,49
151,42
155,28
156,62
10
Producción
diaria (m3)
2,82
5,64
11,28
22,58
45,15
90,31
105,84
11
Costo $/ m
3
52,41
26,25
13,17
6,62
3,35
1,72
1,48
Costo anual
50547,60
50629,68
50793,84
51125,58
51785,64
53105,76
53564,04
12
141
En la tabla N0. 52 se ha hecho una escala de STD que va desde 20 mg/l
hasta 750 mg/l que es el valor base de alimentación con el cual se trabajo en
esta investigación. Como resultado de este análisis se puede deducir lo
siguiente:
Los valores de STD se relacionan con el caudal que ingresa en las
unidades de osmosis, es decir que ha mayor caudal se tendrá mayor
cantidad de STD.
Los items que sufren variación son:
La electricidad, que va relacionada con el tiempo de uso y la potencia
que requieren las bombas para aumentar o disminuir el caudal, que se
refleja en el consumo de energía (kwh) y el consecuente incremento o
decremento del mismo.
El consumo de productos químicos, que se incrementa mientras mayor
sean los STD.
En cuanto a la mano de obra, supervisión, otros materiales y
depreciación, se mantienen constantes.
El costo de m3 en valores bajos de STD es excesivamente alto, ya que la
producción disminuye considerablemente, en consecuencia el costo
beneficio resulta muy honeroso , en tal caso será preferible utilizar otro
procedimiento para obtener agua pura.
Los procesos de osmosis inversa solamente se justifican en los casos de
que el STD sea alto.
142
TABLA N0. 53 COSTOS CON VARIACION DE CAUDAL
N0.
1
PROCESOS
Electricidad
2
3
Mano de obra
Supervisión
50,00
17,00
50,00
17,00
50,00
17,00
50,00
17,00
4
Cambio
membranas
Productos
químicos
Otros
materiales
Costo díario
Depreciación
Total diario
Producción
diaria (m3)
50,00
50,00
50,00
50,00
2,67
2,91
3,09
3,27
10,00
10,88
11,56
12,24
131,80
20,55
152,35
105,84
133,11
20,55
153,66
115,20
134,12
20,55
154,67
122,40
135,13
20,55
155,68
129,60
1,44
1,33
1,26
1,20
52124,00 52399,87 52744,61
53187,84
5
6
7
8
9
10
11
12
Costo $/ m3
Costo anual
4,41
2,13
CAUDAL m3/ h
4,8
5,1
2,32
2,47
5,4
2,62
En esta tabla se demuestra que el costo unitario de m3 es decreciente
conforme aumenta el caudal desde un valor de $ 1,44 con caudal de 4,41
m3/h hasta $ 1,20 con caudal 5,4 m3/h.
Siempre se ha mantenido el Standard de 1,47 m3/h por cada unidad de
osmosis inversa, es decir 4,41 m3/h, para efectos de comparación con los
otros niveles de caudal.
143
CAPITULO 5.
CONCLUSIONES
144
5.1
CONCLUSIONES
De los resultados del presente estudio se ha llegado a concluir lo siguiente:
El caudal de producto a través de una membrana es proporcional a la
presión diferencial neta a través de la misma.
A bajas presiones de trabajo, el caudal de agua resultante es menor
mientras que el caudal de sal permanece a nivel constante. El efecto neto
es que la concentración de sal en el perneado aumenta debido a la
menor tasa de dilución del permeado.
Cuando la presión de operación es incrementado el flujo de producto
también se incrementa; de igual manera si la presión de operación
decrece, el flujo de producto también decrece.
Cuando la temperatura aumenta el caudal también aumenta, dando como
consecuencia un rechazo de sales disminuido.
El aumento de la concentración de alimentación provoca una disminución
en el caudal y una disminución en el rechazo de sales
El aumento de pH no influye en el caudal, pues este se mantiene
constante y el rechazo de sales también permanece constante.
La presión ideal de trabajo de esta unidad de osmosis es de 25 kg/cm2, la
temperatura de 25 ºC y 1,47 m3/h.
La calidad de agua obtenida es muy buena de acuerdo a los resultados
obtenidos en la Tabla N0. 48, los valores obtenidos de pH, conductividad,
alcalinidad, dureza, sólidos totales disueltos y sílice
son sumamente
bajos, razón por la cual nos permite utilizarla como agua de alimentación
para calderos e intercambiadores de calor de la empresa de Generación
eléctrica.
Se llegó a cumplir con el objetivo propuesto de optimizar los parámetros
operacionales de la unidad de osmosis inversa.
El agua obtenida de la unidad de osmosis inversa es de elevada pureza y
puede ser utilizada en los calderos y sistemas de intercambio de calor.
145
CAPITULO 6.
RECOMENDACIONES
146
6.1

RECOMENDACIONES
Se recomienda trabajar en las condiciones operacionales ya
indicadas, esto es:
P = 25 kg/cm2
T = 25ºC
Q = 1,47 m3/h
Se debe considerar que un cambio de estas condiciones puede
provocar un desbalance de la unidad de osmosis inversa y sobre todo
un daño irreparable de las membranas.

Técnicamente, el sistema de osmosis inversa es una buen alternativa
para la obtener agua pura para el consumo humano, aunque desde el
punto de vista económico los sistemas tradicionales de potabilización
que realizan las municipalidades son mucho más baratos. En el caso
de existir los recursos necesarios para instalar una planta de osmosis
inversa de gran volumen y que los costos puedan relativamente
equipararse con el de otros métodos, sería una buena opción para
conseguir una agua de alta calidad.

Para que el sistema de osmosis funcione óptimamente se requiere de
agua previamente tratada adecuadamente, se recomienda el uso
adecuado de floculantes y desinfectantes que garanticen la
potabilización del agua.

Se debe considerar la configuración del módulo, la calidad de agua
de alimentación, calidad final del agua, material de fabricación de las
membranas para un perfecto funcionamiento de la unidad de osmosis
inversa.

La continuación de esta investigación ofrece buenas perspectivas, por
lo que la evaluación de este sistema de osmosis inversa debería
continuarse con estudios de bioensuciamiento de membranas.
147
CAPITULO 7.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
148
7.1
1.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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Tratamiento del agua por procesos de
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WEBER, W.J., Jr. "Control de la Calidad del Agua. Procesos
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150
ANEXOS
LIMPIEZA UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
151
LIMPIEZA DE MEMBRANAS
La limpieza es un medio para remover incrustaciones minerales, material
biológico, coloides o constituyentes orgánicos insolubles3 que pueden
depositarse sobre la superficie de la membrana.
Un sistema de osmosis bien diseñado y operado no requiere limpiezas
frecuentes
16
. Las membranas se tapan o incrustan debido a una operación
inadecuada.
Se debe proceder a realizar limpiezas cuando el flujo normalizado disminuye
un 10%, la presión aumenta en un 15% y el paso de la sal normalizado
aumenta en un 5% 7
INCRUSTACION DE CARBONATO DE CALCIO
Causas
Dureza
pH alto
Alcalinidad alta
Alto porcentaje de recuperación
Síntomas
Elementos pesados
Flujo de permeado bajo
Pobre rechazo de sales
Caída de presión alta
Limpieza
0,2 % HCl
2% Acido cítrico
0,5% H3PO4
0,2 % ácido sulfámico
152
INCRUSTACION DE SULFATOS
Causas
Excede el límite de solubilidad
Altos porcentajes de recuperación
Síntomas
Elementos pesados
Altas caídas de presión
Pobre rechazo de sales
Bajo flujo de permeado
Limpieza
Difícil de limpiar
1% EDTA
0.1 % NaOH
pH 12 y 30 ºC máximo
Puede ser necesario dejar embebida la membrana durante la noche
TAPONAMIENTO BIOLOGICO
Causas
Preservación inapropiada de la membrana
Material biológico en el agua
Mal mantenimiento de filtros
Síntomas
Olor
Flujo de permeado bajo
Rechazo de sales superior
Alta caída de presión
Limpieza
1% NaOH
0,5 – 1 % EDTA
pH 12 y 30º C
153
TAPONAMIENTO POR HIERRO
Causas
Herrumbe en la tubería
Más de 0,1 ppm de hierro en el agua
Síntomas
Coloración rojiza en el rechazo
Bajo flujo de permeado
Pobre rechazo de sales
Limpieza
1 % hidrosulfito de sodio
0,5 % Acido fosfórico
0,2 % HCl
TAPONAMIENTO POR SEDIMENTOS
Causas
Agua superficial sucia
Pretratamiento inadecuado
Síntomas
Bajo flujo de permeado/ pobre rechazo de sales
Alto flujo de permeado/ muy pobre rechazo de sales
Limpieza
Difícil de limpiar
Soda cáustica y EDTA
Detergente
TAPONAMIENTO POR CARBON
Causa
Retrolavado inadecuado del filtro
154
Carbón blando
Síntomas
Depósitos negros
Bajo flujo de permeado (primer arreglo)
Alto flujo de permeado/ muy pobre rechazo de sales (último arreglo)
Limpieza
Muy difícil de limpiar
Detergente
ATAQUE QUIMICO
Causas
Decloración incompleta (oxidación)
Exposición a oxidantes fuertes (permanganato)
Exposición prolongada a pH extremos
Síntomas
Flujo de permeado muy alto
Rechazo de sales muy pobre
Daño irreversible, el elemento debe ser reemplazado
DAÑO POR CONTRAPRESION EN EL PERMEADO
Causas
Falla mecánica en el sistema
Error de operación, mal diseño
Síntomas
Flujo alto de permeado y rechazo muy pobre
Surcos en la membrana
Daño irreversible, el elemento debe ser reemplazado
PASOS DEL PROCESO DE LIMPIEZA
Mezclar la solución de limpieza
155
Bombear a flujo bajo
Recircular por 30 minutos
Embeber según severidad 2 o 3 horas
Bombear a flujo alto, si hay sólidos repetir el proceso
Lavar con abundante agua
Limpiar arreglo por arreglo
156
LISTADO DE TABLAS Y FIGURAS
LISTADO DE TABLAS
157
Tabla N0.1 Sumario de Calidad en aguas de Calderas
Tabla N0.2 Rechazo de impurezas
Tabla N0. 3 Datos efecto presión en el flujo y rechazo de sales (Día 1)
Tabla N0. 4 Datos efecto presión en el flujo y rechazo de sales (Día 2)
Tabla N0. 5 Datos efecto presión en el flujo y rechazo de sales (Día 3)
Tabla N0. 6 Datos efecto presión en el flujo y rechazo de sales (Día 4)
Tabla N0. 7 Datos efecto presión en el flujo y rechazo de sales (Día 5)
Tabla N0. 8 Datos efecto temperatura de alimentación en el flujo y
rechazo de sales (Día 1)
Tabla N0. 9 Datos efecto temperatura de alimentación en el flujo y
rechazo de sales (Día 2)
Tabla N0.10 Datos efecto temperatura de alimentación en el flujo y
rechazo de sales (Día 3)
Tabla N0. 11 Datos efecto temperatura de alimentación en el flujo y
rechazo de sales (Día 4)
Tabla N0. 12 Datos efecto temperatura de alimentación en el flujo y
rechazo de sales (Día 5)
Tabla N0. 13 Datos efecto de la concentración de sales en el flujo y rechazo
de sales (Día 1)
Tabla N0. 14 Datos efecto de la concentración de sales en el flujo y rechazo
de sales (Día 2)
Tabla N0. 15 Datos efecto de la concentración de sales en el flujo y rechazo
de sales (Día 3)
Tabla N0. 16 Datos efecto de la concentración de sales en el flujo y rechazo
de sales (Día 4)
Tabla N0. 17 Datos efecto de la concentración de sales en el flujo y rechazo
de sales (Día 5)
Tabla N0. 18 Datos efecto del pH en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 19 Datos efecto del pH en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 20 Datos efecto del pH en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 21 Datos efecto del pH en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 22 Datos efecto del pH en el flujo y rechazo de sales
158
Tabla N0. 23 Cálculos y resultados efecto presión en el flujo y rechazo de
sales (Día 1)
Tabla N0. 24 Cálculos y resultados efecto presión en el flujo y rechazo de
sales (Día 2)
Tabla N0. 25 Cálculos y resultados efecto presión en el flujo y rechazo de
sales (Día 3)
Tabla N0. 26 Cálculos y resultados efecto presión en el flujo y rechazo de
sales (Día 4)
Tabla N0. 27 Cálculos y resultados efecto presión en el flujo y rechazo de
sales (Día 5)
Tabla N0. 28 Resultados finales efecto presión en el flujo y rechazo de
sales
Tabla N0. 29 Cálculos y resultados efecto temperatura de alimentación en el
flujo y rechazo de sales (Día 1)
Tabla N0. 30 Cálculos y resultados efecto temperatura de alimentación en el
flujo y rechazo de sales (Día 2)
Tabla N0. 31 Cálculos y resultados efecto temperatura de alimentación en el
flujo y rechazo de sales (Día 3)
Tabla N0. 32 Cálculos y resultados efecto temperatura de alimentación en el
flujo y rechazo de sales (Día 4)
Tabla N0. 33 Cálculos y resultados efecto temperatura de alimentación en el
flujo y rechazo de sales (Día 5)
Tabla N0. 34 Resultados finales efecto temperatura de alimentación en el
flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 35 Cálculos y resultados efecto del aumento de concentración de
sales en el flujo y rechazo de sales (Día 1)
Tabla N0. 36 Cálculos y resultados efecto del aumento de concentración de
sales en el flujo y rechazo de sales (Día 2)
Tabla N0. 37 Cálculos y resultados efecto del aumento de concentración de
sales en el flujo y rechazo de sales (Día 3)
Tabla N0. 38 Cálculos y resultados efecto del aumento de concentración de
sales en el flujo y rechazo de sales (Día 4)
159
Tabla N0. 39 Cálculos y resultados efecto del aumento de concentración de
sales en el flujo y rechazo de sales (Día 5)
Tabla N0. 40 Resultados finales efecto del aumento de concentración de
sales en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 41 Cálculos y Resultados efecto del pH en el flujo y rechazo de
sales (Día 1)
Tabla N0. 42 Cálculos y Resultados efecto del pH en el flujo y rechazo de
sales (Día 2)
Tabla N0. 43 Cálculos y Resultados efecto del pH en el flujo y rechazo de
sales (Día 3)
Tabla N0. 44 Cálculos y Resultados efecto del pH en el flujo y rechazo de
sales (Día 4)
Tabla N0. 45 Cálculos y Resultados efecto del pH en el flujo y rechazo de
sales (Día 5)
Tabla N0. 46 Resultados finales efecto del pH en el flujo y rechazo de
sales
Tabla N0.47 Resultados caracterización agua de alimentación
Tabla N0. 48 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
presión en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 48-1 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
presión en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 49 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
temperatura de alimentación en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 49-1 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
presión en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 49-2 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
presión en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 49-3 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
presión en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 49-4 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
presión en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 49-5 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
presión en el flujo y rechazo de sales
160
Tabla N0. 49-6 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
presión en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 49-7 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de la
presión en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 50 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de
aumento de concentración de sales en el flujo y rechazo de
sales
Tabla N0. 50-1 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de
aumento de concentración de sales en el flujo y rechazo
de
sales
Tabla N0. 50-2Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de
aumento de concentración de sales en el flujo y rechazo de
sales
Tabla N0. 50-3 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de
aumento de concentración de sales en el flujo y rechazo de
sales
Tabla N0. 50-5 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de
aumento de concentración de sales en el flujo y rechazo de
sales
Tabla N0. 51 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de
pH en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 51-1 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de
pH en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 51-2 Resultados caracterización agua de permeado. Efecto de
pH en el flujo y rechazo de sales
Tabla N0. 52 Costos con variación de STD
Tabla N0. 53 Costos con variación de Caudal
161
LISTADO DE FIGURAS
Fig. 1……………………………………………Espectro de filtración
Fig. 2……………………………………………Proceso osmosis inversa
Fig. 3…………………………………………….Selectividad de la membrana
Fig. 4…………………………………………….Métodos de filtración
Fig. 5……………………………………………..Membranas Tubulares
Fig. 6……………………………………………..Membranas Capilares
Fig. 7……………………………………………..Membranas Fibras Huecas
Fig. 8……………………………………………..Membranas Espiral
Fig. 9……………………………………………..Resistencia Membranas
Fig. 10……………………………………………Montaje en paralelo
Fig. 11……………………………………………Montaje en serie
Fig. 12……………………………………………Unidad piloto Osmosis Inversa
162
RESUMEN
En la presente investigación se ha optimizado el sistema de osmosis inversa
de una empresa de Generación de Electricidad, para lo cual se realizó la
investigación durante un mes, tomando diferentes datos y evaluando el
efecto de la presión en el flujo y rechazo de sales, el efecto de la
temperatura de alimentación en el flujo y rechazo de sales, el efecto del
aumento de concentración de sales en el flujo y rechazo de sales, el efecto
del pH en el flujo y el rechazo de sales.
En cada determinación se realizó caracterizaciones físico químicas del agua
de permeado o producto. Todos los resultados fueron debidamente
tabulados.
Se determinó que a medida que aumenta la presión, aumenta el caudal de
permeado y el rechazo de sales es mayor manteniendo una temperatura
constante. A medida que la temperatura de alimentación aumenta, el caudal
aumenta y rechazo de sales disminuye manteniendo presión constante.
Conforme aumenta la concentración de sales en el flujo, tanto el caudal
como el rechazo de sales disminuye, manteniendo temperatura constante. A
medida que aumenta el pH, el caudal y el rechazo de sales permanecen
constantes.
El manejo de la presión, temperatura y el caudal es esencial para el óptimo
funcionamiento de la unidad de osmosis inversa. A través de esta
investigación, de los resultados y cálculos obtenidos se llegó a determinar
que el máximo porcentaje de rechazo de sales fue de 96,32 % con valores
de presión P = 25 kg/cm2, temperatura T = 25 ºC y un caudal de permeado
Q = 1,47 m3/h.
163
OPTIMIZACION DE PARAMETROS OPERACIONALES EN
UNIDAD DE OSMOSIS INVERSA
CONTENIDO
Pág.
CAPITULO 1. ....................................................................................................................6
1.1. OBJETIVOS Y JUSTIFICATIVOS ............................................................................7
1.1.1. OBJETIVO GENERAL ...........................................................................................7
1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..........................................................................................7
1.2. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO...................................................................................7
1.2.1. JUSTIFICACIÓN TEÓRICA..........................................................................................7
1.2.2. JUSTIFICACIÓN METODOLÓGICA ..............................................................................8
1.2.3. JUSTIFICACIÓN PRÁCTICA........................................................................................8
CAPITULO 2. .................................................................................................................. 10
2.1 CALIDAD DE AGUA ............................................................................................... 10
2.1.1 CONTAMINACIÓN DEL AGUA ......................................................................... 11
2.1.2 EVALUACION DE LA CALIDAD DEL AGUA ................................................... 12
2.1.3 ANÁLISIS CUANTITATIVOS QUE DEFINEN LA CALIDAD DEL AGUA ..... 14
2.1.4 CALIDAD DE AGUA EN CALDERAS ................................................................ 16
2.1.4.1 Sumario de calidad del agua en calderas ................................................................. 17
2.2.1 INTERCAMBIO DE IONES ......................................................................................... 20
2.2.2 OSMOSIS INVERSA ........................................................................................... 20
2.2.2.1 Osmosis ................................................................................................................ 20
2.2.2.2 Osmosis inversa .................................................................................................... 22
2.2.2.3 Sistemas de membrana .......................................................................................... 24
2.2.2.3.1 Selección de sistemas de membrana ................................................................... 27
MEMBRANAS TUBULARES ............................................................................................ 27
MEMBRANAS CAPILARES ............................................................................................ 29
MEMBRANAS DE ESPIRAL ............................................................................................. 30
MEMBRANAS ALMOHADIFORMES ................................................................................. 31
2.2.2.3.2 Obstrucción de la membrana ............................................................................... 32
2.2.2.3.3 Métodos de Limpieza de la Membrana ................................................................ 34
2.2.3 INSTALACIONES DE OSMOSIS INVERSA ....................................................... 35
2.2.3.1 Montaje en paralelo ............................................................................................ 35
2.2.3.2 Montaje en serie ................................................................................................. 36
2.2.4
PARAMETROS DE CONTROL .......................................................................... 37
2.2.4.1 Temperatura ......................................................................................................... 37
2.2.4.2 Presión ................................................................................................................. 37
2.2.4.3 pH ........................................................................................................................ 38
2.2.4.4 Conductividad ...................................................................................................... 38
2.2.4.5 Alcalinidad ........................................................................................................... 38
2.2.4.6 Dureza Total ......................................................................................................... 38
2.2.4.7 Dureza Cálcica ..................................................................................................... 39
164
2.2.4.8 Dureza Magnésica ................................................................................................ 39
2.2.4.9 Sólidos Disueltos Totales ...................................................................................... 39
2.2.4.10 Sílice ................................................................................................................... 39
2.2.4.11 Concentración ...................................................................................................... 39
2.2.4.12 Recuperación ....................................................................................................... 40
2.2.4.13 Velocidad de Flujo ............................................................................................... 40
2.3 PRODUCCIÓN DE CANTIDAD Y CALIDAD DE AGUA ...................................... 40
2.3.1 CONSUMO DE ENERGÍA ................................................................................... 41
CAPITULO 3. .................................................................................................................. 43
3.1 DESCRIPCION DE LA INSTALACION ................................................................. 44
3.1.1 PROCESO DE POTABILIZACION DEL AGUA .................................................. 44
3.1.1.1 Captación .............................................................................................................. 44
3.1.1.2 Conducción ........................................................................................................... 44
3.1.1.3 Presedimentación ................................................................................................... 45
3.1.1.4 Agregado de Productos Químicos .......................................................................... 45
3.1.1.5 Desinfección.......................................................................................................... 45
3.1.1.6 Floculación ............................................................................................................ 45
3.1.1.7 Sedimentación ....................................................................................................... 46
3.1.1.8 Filtración ............................................................................................................... 47
3.1.2 DESCRIPCION DEL EQUIPO DE OSMOSIS INVERSA ................................ 47
3.1.2.1 Características de las Membranas ......................................................................... 50
3.1.2.2 Manejo de la Unidad de Osmosis Inversa .............................................................. 51
3.2 METODOLOGIA .................................................................................................... 51
3.3 PARAMETROS OPERACIONALES ....................................................................... 55
3.1.1 ALCALINIDAD ................................................................................................... 55
3.1.2 DUREZA TOTAL ................................................................................................. 55
3.2.3 DUREZA CÁLCICA............................................................................................. 56
3.1.4 SÍLICE .................................................................................................................. 56
3.1.5 CONDUCTIVIDAD .............................................................................................. 56
3.1.6 SÓLIDOS DISUELTOS TOTALES ...................................................................... 56
3.1.7 PH ......................................................................................................................... 57
CAPITULO 4. .................................................................................................................. 58
4.1
4.2
4.3
4.4
RESULTADOS ........................................................................................................ 59
ANÁLISIS GENERAL ............................................................................................ 79
ANÁLISIS PARA OPTIMIZACION DE LA OPERACIÓN ................................... 137
ANÁLISIS ECONOMICO ..................................................................................... 138
CAPITULO 5. ................................................................................................................ 143
5.1
CONCLUSIONES .................................................................................................. 144
CAPITULO 6. ................................................................................................................ 145
6.1
RECOMENDACIONES ........................................................................................ 146
165
CAPITULO 7. ................................................................................................................ 147
7.1
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .................................................................... 148
ANEXOS ........................................................................................................................ 150
LISTADO DE TABLAS Y FIGURAS ........................................................................... 156