La importancia del pre-tratamiento en los procesos de osmosis inversa

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Origen del problema

Una importante empresa papelera produce vapor de media presión para la fabricación de papel. El agua disponible es captada desde un río cercano y después de un proceso de clarificación por decantación es bombeada hasta una planta de producción de agua osmotizada. En esa planta es filtrada mediante filtros bicapa cerrados antes de su bombeo a alta presión hacia la planta de osmosis inversa.

El agua osmotizada es almacenada en un depósito cilíndrico-vertical y es sometida a un proceso de descalcificación de afino previo aporte al desgasificador térmico de la caldera de vapor.

El problema surgió cuando los dos filtros bicapa de arena-antracita sufrieron una rotura en/de la pared de su botella por exceso de presión en la entrada, dando como resultado la parada inmediata de la planta de osmosis inversa. Esto provocó la necesidad de alimentar la caldera con agua descalcificada (de conductividad mucho mayor que el agua osmotizada) y por lo tanto aumentar drásticamente el régimen de purgas, con el consiguiente aumento de consumo de agua, gas y productos químicos.

A continuación, se detalla el balance anual de costes de la situación inicial (aporte de agua osmotizada a la caldera) versus la situación tras la rotura de filtros (aporte de agua descalcificada a la caldera):

  DESCALCIFICADA OSMOTIZADA
Energía vertida por la purga 85.100 € 9.300 €
Consumo de agua (aporte+purga) 225.000 € 148.000 €
Tratamiento químico 10.300 € 7.400 €
Total/año 320.400 € 164.700 €
AHORRO ANUAL 155.700 €


Por lo tanto, aportar agua descalcificada en vez de agua osmotizada a la caldera, para una producción de vapor de 12 Tv/h, suponía más de 155.000€ de sobrecoste anual.

Problema

La variabilidad en la calidad del agua de río propició que el régimen de lavado de los filtros no se adecuara al empeoramiento de la calidad del agua decantada. El problema se agravó por el hecho de que la tubería de alimentación a los filtros no disponía del caudal suficiente, por lo que la planta de osmosis demandaba más agua de la que llegaba a los filtros de arena, provocando su rotura.

Solución

ODYL, S.A. implementó de acuerdo con el cliente una solución urgente que incluía:
  • Filtración en continuo mediante la instalación de cuatro filtros bicapa automáticos, juntamente con el rediseño del bombeo a filtración y de la tubería de alimentación a los filtros.
  • Diseño de un tratamiento químico mediante un programa orgánico-volátil en base al ACTIVEX RLV*241, formulado compuesto a base de DEHA (dieticiclohexilamina) y otros compuestos amínicos. Este tratamiento sustituyó la dosificación de compuestos inorgánicos en base sulfito y sodio, con la consecuente disminución de sales en el agua de alimentación a caldera y, por lo tanto, la reducción de sus necesidades de purga.
  • Implementar un plazo de ejecución de la obra inferior a las 8 semanas, consiguiendo, así, reducir los sobrecostes operativos al mínimo.

Resultado

El proyecto ejecutado por ODYL, S.A. ha conllevado el logro en los objetivos marcados en relación a las condiciones de trabajo de la planta de osmosis inversa y la generación de vapor posterior.

El coste de inversión de la instalación se ha amortizado en un plazo inferior a los 5 meses.

El sobrecoste ocasionado por el incidente descrito se limitó a dos meses de trabajo con agua descalcificada, siendo inferior a los 25.000.-€.

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