Respuestas creadas en el foro
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Hola @jose-luis-pizarro-astudillo , permíteme ayudarte con esto 😁
1. Podrías profundizar un poco en explicar la energía termodinámica en plantas de osmosis inversa. Con que maquinaria se asocia o en que etapas?
La energía termodinámica involucrada en plantas de ósmosis inversa se relaciona principalmente con el proceso de vencer la presión osmótica natural del agua salada para poder separar el agua del soluto (sal, minerales, etc.). Esto se realiza mediante bombas de alta presión, las cuales son la maquinaria principal asociada a este aspecto energético en las plantas de ósmosis inversa. Estas bombas incrementan la presión del agua salada por encima de su presión osmótica, forzando el paso del agua a través de una membrana semipermeable y dejando los solutos detrás.
2. Favor recordarme el fenómeno de concentración de la polarización, en que etapa ocurre?
Este fenómeno ocurre en la etapa de filtración a través de la membrana de ósmosis inversa. Se refiere al aumento de la concentración de solutos en la capa límite cerca de la superficie de la membrana, lo que puede reducir la eficiencia del proceso y aumentar la presión requerida para la ósmosis inversa. Esto sucede porque el agua que pasa a través de la membrana deja atrás los solutos, aumentando su concentración justo al lado de la membrana.
3. Qué equipo de dosificación se utilizan en los reactivos inyectados ?¿venturi?
Puede incluir sistemas de inyección como bombas dosificadoras y sistemas Venturi. Los reactivos pueden incluir antiincrustantes, biocidas, y ajustadores de pH entre otros, dependiendo de la calidad del agua y del proceso específico.
4. Como se entiende el regulador de velocidad? es una válvula?
La regulación de velocidad en el contexto de una planta de ósmosis inversa a menudo se refiere al control de la velocidad de las bombas, como las bombas de alta presión. Esto se logra generalmente mediante variadores de frecuencia (VFD), que ajustan la velocidad del motor y por ende de la bomba, no mediante una válvula. La regulación de la velocidad permite optimizar el proceso y el consumo energético.
5. Como entiendo la potencia del eje de la bomba? de todas la bombas, de algunas?
Se aplica a todas las bombas implicadas en el proceso, incluyendo las bombas de alta presión en las plantas de ósmosis inversa. La potencia del eje es un factor importante para calcular la eficiencia energética y el rendimiento de la bomba.
6. En la tabla de la página 6, se refiere a caudal, pero no logro ver en dicha tabla un caudal litros por segundo, metros cubicos por hora…. no lo logro ver, puedes indicarme como lo entiendo o lo infiero?
Son porcentajes, lo que aparece como “Conversión” es el porcentaje de recuperación, lo que variamos es el caudal del producto en mg/l de agua que entra a la instalación.
7. No recuerdo que son los solares…” compra de solares”?
Son los terrenos. Aquí en España un solar es una extensión de terreno 🙂
8. En la página Nro 8, se indica “Reductor: 5-12 g/m3 SHMP? que eese reactivo, que función tiene?
SHMP se refiere a hexametafosfato de sodio, un compuesto utilizado en tratamiento de agua como secuestrante para controlar la dureza y prevenir la formación de incrustaciones en las membranas y en las líneas de conducción de agua
9. La tabla de la página Nro 10, me indicas la fuente bibliográfica por favor
Esta tabla es de una empresa del sector en la que pude trabajar, era parte de su know how y la cedí para el uso en el curso.
11. En el último párrafo de la página nro 11, “…..Floculantes, antiincrustantes, anticorrosivos y biocidas en las aguas de rechazo que, dado su carácter poco degradable hace que deban ser controlados periódicamente”. Puedes referirte en mayor profundidad, qué significa que deban ser controlados periodicamente, frecuencia?, tipo de monitoreo?, tipo de análisis?
Esto significa que la concentración y efectividad de estos químicos en las aguas de rechazo deben ser monitoreadas regularmente para asegurar que están funcionando correctamente y no están contribuyendo a problemas ambientales o de proceso. La frecuencia del monitoreo puede variar según la regulación local, la naturaleza del proceso y la calidad del agua, pero puede incluir análisis químicos diarios, semanales o mensuales, así como inspecciones físicas de las instalaciones.
Espero que estas respuestas te sean útiles. Si necesitas información adicional o detalles específicos sobre alguno de los puntos, por favor házmelo saber. 😊
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Buenos dias @MIGUEZ 🙂
Mi especialidad son los procesos de tratamiento de agua para su purificación, no tanto su relación en los procesos de petróleo. No obstante te facilito información que podría ayudarte en función de sus propiedades.
Contenido Salino: El agua de formación, que es el agua naturalmente presente en el yacimiento petrolífero, suele contener altas concentraciones de sales. En algunos procesos, como la inyección de agua para la recuperación secundaria de petróleo, se prefiere agua con baja salinidad para evitar la precipitación de sales que pueden bloquear los poros de la roca reservorio.
pH: Se prefiere pH neutro, pero en algunos casos, se pueden tolerar valores ligeramente ácidos o básicos, siempre y cuando se tomen medidas para proteger los materiales en contacto con el agua.
Contenido de Sólidos Disueltos y en Suspensión: El agua utilizada en procesos como la inyección para recuperación mejorada debe tener bajos niveles de sólidos disueltos y en suspensión para evitar la disminución de la permeabilidad alrededor del pozo inyector.
Espero te sirva de orientación,
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Hola @imatiasm , bienvenido al curso 😄
Es justamente así, una vez oxidado el hierro II a hierro III se elimina mediante filtración, que es un método bien establecido y ampliamente utilizado. Cuando hablamos de oxidación total con cloro, nos referimos a la oxidación del hierro II a hierro III igual hay algo de confusión con el orden de la frase 😅 te la enuncio mejor así:
“Por ser insoluble es susceptible de acumulación que atascaría las membranas, siendo lo más adecuado eliminarlo en el pretratamiento mediante oxidación total con cloro (del hierro II) y posterior filtración del hierro III resultante.”
En cuanto al segundo método que planteas: La reducción del hierro III a hierro II no es un método típicamente buscado en el tratamiento de agua, ya que el objetivo es sacar el hierro del agua, no tanto mantenerlo en una forma soluble que deba ser filtrado posteriormente.
Saludos! 👋🏽
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Buenos días @Cesar.Diestro ,
El problema que planteas es el trato delicado que requieren las CSP. El HTF es muy problemático, suele tener fugas y los diseños de las “ball joint” de los lazos es bastante problemático (esto me lo han comentado en varias ocasiones los compañeros de piping).
Esto hace que la solución sea de las más caras y poco prácticas a día de hoy y (que yo sepa) aún no hay plantas con CSP. Lo que si que hay es la desalación por fotovoltaica y podrás imaginar quienes son los pioneros en esto, los que tienen más sol, agua y recursos(💵) emiratos, obviamente.
La última que vi fue la de Al Khafi, de unos 60.000m3 te dejo enlace informativo:
https://www.savener.es/en/proyectos/solar-saline-water-reverse-osmosis-al-khafji/
Espero te sirva, Saludos! 👋🏽
savener.es
Solar Saline Water Reverse Osmosis AL-KHAFJI - SAVENER
Location: Al Khafji, Saudi ArabiaCapacity: 60,300 m3/dayTechnology: Solar Saline Water Reverse Osmosis Desalination Plant (Solar SWRO)Client: Advanced
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¡Hola @jose-luis-pizarro-astudillo !
Ya estás cerca de terminar el curso, qué buen trabajo! 😁
El vídeo de VEOLIA estaba en la lección anterior, mis compañeros debieron moverlo pero ya les he contactado para que lo vuelvan a introducir en esta lección de cogeneración, te adjunto el enlace del vídeo ya en su nueva ubicación:
Y también te adjunto el de Phocatom, que estaba siendo editado estos días y ya está disponible en la lección.
Espero te sirvan! Saludos! 😄
formacion-industrial.com
Experto en Procesos de Desalación y Diseño de Plantas Desaladoras – Formacion Industrial. Expert Knowledge
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¡Hola @Cesar.Diestro !
Creo que nuestra compañera Laura ha contestado de forma concisa y acertada a la cuestión. Por completar un poco la respuesta de alguna forma diría que para agua de mar la vida útil de las membranas de ósmosis inversa depende en gran medida de una variedad de factores, incluyendo la calidad del agua de alimentación, la frecuencia y calidad del mantenimiento y las condiciones de operación.
En general, en condiciones óptimas y con el mantenimiento adecuado, las membranas de ósmosis inversa pueden durar entre 3-5 años. Sin embargo, esto puede variar significativamente en función de las condiciones que mencioné anteriormente.
Calidad del Agua de Alimentación: Las altas concentraciones de contaminantes, como el cloro o las bacterias, pueden degradar la membrana con el tiempo. El pretratamiento del agua de alimentación puede mitigar estos efectos.
Mantenimiento: La limpieza regular de las membranas pueden prolongar su vida útil. También es crucial reemplazar los prefiltros regularmente para mantener la calidad del agua de alimentación.
Condiciones de Operación: Condiciones como la temperatura, la presión y la tasa de flujo pueden impactar en la vida de la membrana. Seguir las condiciones de operación recomendadas por el fabricante puede ayudar a maximizar la vida útil de la membrana.
Limpiezas Químicas (CIP): Con el tiempo, pueden producirse incrustaciones y ensuciamientos que requieren limpiezas químicas. Si bien estas limpiezas pueden ayudar a restaurar el rendimiento, también pueden acortar la vida útil de la membrana si se hacen con demasiada frecuencia o de manera incorrecta. Es importante encontrar un equilibrio apropiado.
En última instancia, un programa de monitoreo y mantenimiento integral y regular proporcionará la estimación más precisa de cuándo se necesita reemplazar la membrana. Es esencial observar cualquier cambio en el rendimiento del sistema, como una disminución en la cantidad o calidad del agua permeada, que podría indicar que la membrana puede necesitar ser reemplazada, justo como mencionaba Laura 🤓
Saludos!!
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¡Hola @cmm ! 😄 Espero que se esté dando bien el viernes!
Te comento que sólo debemos utilizar esta técnica cuando las desviaciones por ensuciamiento sean menores del 10% del flujo que obtenemos con un nivel de ensuciamiento cero.
El motivo es muy sencillo, ten en cuenta que siempre que estamos operando la membrana va ensuciándose (casi desde el momento en que empieza a operar), por lo que no sería producente realizar limpiezas cada pocas horas para la optimización del mismo. A nivel de coste mantenimiento sería algo totalmente inasumible.
Por este motivo las bombas cuentan con variadores para aumentar la presión gradualmente con el ensuciamiento hasta llegar a un nivel donde se exija su cambio porque la bomba no puede aumentar más la presión o porque el coste de hacerlo ya no es rentable.
Asi encontramos una mayor ventaja económica respecto a tener las membranas con un nivel de ensuciamiento cero en todos los escenarios 🙂
¡Saludos!
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Hola @jose-luis-pizarro-astudillo ! 🙂
Cuando tengas una consulta sobre desalación puedes etiquetarme como @natalia-saenz y seleccionarme de la lista desplegable, con total confianza. Así me notificarán las consultas y podré contestarte más rápido.
Te comento que aunque la electrodiálisis es una técnica de desalación efectiva, no es tan ampliamente utilizada como la ósmosis inversa debido a ciertas limitaciones técnicas y económicas.
En primer lugar, la electrodiálisis suele requerir una mayor inversión inicial en equipos y tecnología que la ósmosis inversa. Además, la operación y el mantenimiento de un sistema de electrodiálisis pueden ser más costosos y complicados que los de un sistema de ósmosis inversa.
Otra limitación de la electrodiálisis es que es menos eficiente que la ósmosis inversa para la eliminación de iones de alta concentración. La ósmosis inversa puede eliminar hasta el 99% de los iones de una solución salina, mientras que la electrodiálisis suele eliminar alrededor del 90% de los iones. Por lo tanto, la ósmosis inversa es más adecuada para la eliminación de sal de alta concentración en agua de mar o salobre.
Sin embargo, la electrodiálisis tiene algunas ventajas sobre la ósmosis inversa en ciertas situaciones. Por ejemplo, la electrodiálisis consume menos energía que la ósmosis inversa y es más adecuada para tratar soluciones salinas con alta conductividad. Además, la electrodiálisis se puede utilizar para separar iones específicos de una solución, lo que puede ser útil en algunas aplicaciones de la industria alimentaria.
En resumen, aunque la electrodiálisis es una técnica de desalación efectiva, no es tan ampliamente utilizada como la ósmosis inversa debido a ciertas limitaciones técnicas y económicas.
Te adjunto algunas imágenes de instalaciones reales en laboratorios. 📸📸
Estamos en contacto.🤓
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Buenos días @Cesar.Diestro 😁
Hay varias marcas reconocidas en la industria de plantas desaladoras. Sulzer y Flowserve son dos de las marcas más destacadas y por eso hacemos uso de ellas, pero también hay otras marcas que tienen una buena reputación en este campo. Algunas de estas marcas son Torishima, Energy Recovery, DOW, Italmatch, Danfoss, Fluytec, Osmoflow…
En cuanto a tu segunda pregunta sobre el mantenimiento de un ERI, es cierto que si el rotor cerámico u otras piezas se dañan, es necesario reemplazar el ERI o las piezas dañadas. Sin embargo, el mantenimiento de estos equipos no es frecuente, ya que están diseñados para ser duraderos y resistentes. Aun así, es importante realizar un mantenimiento preventivo regular para asegurarse de que el equipo esté funcionando de manera óptima. En general, se recomienda que se realice un mantenimiento rutinario cada 6 a 12 meses, dependiendo del uso y las condiciones del entorno. Pero por lo general, cuando una pieza falla, se sustituye el ERI completo.
Espero te sea de utilidad mi respuesta, Saludos! 🤓
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¡Qué interesante @jose-luis-pizarro-astudillo !
Aporto yo también otra sobre las distancias que pueden considerarse “seguras” para la descarga de brine.
Por cierto, en este post con el compañero Richard, comentábamos acerca de los químicos de pretratamiento de forma breve,
https://formacion-industrial.com/foros/debate/tratamiento-quimico/
Saludos! 😁
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Hola @Cesar.Diestro !🤓
Yo siempre he visto la captación con emisarios submarinos o torres de captación como las que tenéis en las lecciones.
Otra práctica habitual es la de usar una cántara bajo el nivel del mar para facilitar que el agua de mar se almacene en su interior y bombas verticales la succionen hacia las primeras etapas del filtrado. (adjunto imágenes).
En cuanto al material de la tubería, lo he comentado con mis compañeros de piping y el más utilizado es el HDPE debido a su capacidad para resistir la corrosión y adaptarse bien a las irregularidades del lecho marino.
Estamos en contacto para cualquier otra consulta, Saludos! 😄
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Hola de nuevo @edison-carvajal 🙃
¡Qué recuerdos las membranas de 16″! En aquel entonces no existían los turbocargadores ni los ERD.
Ahora, por suerte podemos usar equipos como los ERD para no recurrir a esa práctica, y se consiguen recuperaciones de en torno al 60-70%.
Existe otro equipo de recuperación que puede ser similar a la práctica de inyección de agua filtrada que comentas, el turbocharger (también del fabricante ERI).
Básicamente aumenta la presión en la alimentación con la bomba de alta presión que tiene instalada. Te adjunto una foto del mismo. Saludos 😁
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¡ Hola @edison-carvajal !
Normalmente la primera membrana es la que recibe el primer flujo, con mayor cantidad de salmuera y elementos en disolución, por ese motivo tiende a colmatarse más rápido.
La segunda, membrana dependerá de si estamos hablando de un proceso con dos pasos o dos etapas. La configuración en dos pasos consigue una mayor filtración ya que el producto se filtra de nuevo, y en dos etapas consigue menor rechazo de concentrado, ya que se filtra de nuevo el rechazo, como puedes ver en mis dos imágenes (La imagen 1 con dos pasos y la imagen 2 con dos etapas)
En la siguiente lección, correspondiente al diseño exclusivo de plantas de ósmosis inversa, encontrarás más detalles al respecto, y el análisis de una ficha real del fabricante FILMTEC.
Coméntame cualquier otra consulta que puedas tener 🙂
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¡Hola @Richard !
Me alegra ver que queréis ir un paso más allá de lo que exponemos en cada lección. La desalación es un mundo apasionante (al menos para mi jeje) y su conocimiento será vital en las próximas décadas.
Te comento que los ánodos y cátodos más utilizados son:
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Ánodo: El ánodo más utilizado es de platino, aunque también se pueden utilizar ánodos de titanio recubiertos de óxido de iridio o de otros materiales resistentes a la corrosión. Los ánodos se colocan en la solución de alimentación, donde se oxidan los iones de cloruro, liberando gas cloro.
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Cátodo: Los cátodos más utilizados son de acero inoxidable o de titanio recubierto de óxido de rutenio, que son capaces de reducir iones de hidrógeno en el agua, liberando gas hidrógeno y produciendo hidróxido de sodio (NaOH) como subproducto.
En cuanto a los componentes bio orgánicos, estamos en los mismos casos que veíamos en otras de tus preguntas, de momento son trabajos de investigación y teoría, ya que su implantación no está extendida ☹
Por ejemplo, algunos investigadores han estudiado el uso de electrodos de carbono a base de materiales biológicos, como residuos de algas y hongos, para la eliminación de contaminantes de agua. Estos electrodos bio-orgánicos pueden ser más sostenibles y menos costosos que los electrodos de metales preciosos utilizados tradicionalmente, y también pueden ofrecer mejores propiedades eléctricas y una mayor selectividad para la eliminación de contaminantes específicos.
Sin embargo, a pesar de las ventajas potenciales, los electrodos bio-orgánicos aún se encuentran en una fase temprana de investigación y desarrollo, y, como te comentaba, todavía hay desafíos técnicos y de diseño que deben abordarse para lograr un rendimiento óptimo en la electrodiálisis del agua.
Quizás cuando empecemos a darle a nuestro planeta la importancia que se merece! 💪🏽🌎
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¡Hola @Richard !
Te cuento cuales son los antiincrustrantes más comunes:
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Ácido fosfórico: Se utiliza como inhibidor de incrustaciones en la desalación por ósmosis inversa y nanofiltración.
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Polímeros dispersantes: Se utilizan en la desalación por ósmosis inversa y nanofiltración para prevenir la acumulación de sólidos disueltos y partículas en la superficie de la membrana.
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Silicato de sodio: Se utiliza en la desalación por intercambio iónico para prevenir la formación de incrustaciones de calcio y magnesio.
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Ácido sulfónico: Se utiliza en la desalación por ósmosis inversa para prevenir la formación de depósitos de calcio y magnesio.
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Ácido cítrico: Se utiliza en la desalación por ósmosis inversa para prevenir la formación de depósitos de calcio y magnesio y mejorar la eficiencia de la membrana.
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Poliacrilato: Se utiliza en la desalación por ósmosis inversa y nanofiltración para prevenir la formación de incrustaciones de calcio y magnesio y mejorar la eficiencia de la membrana.
También podría utilizarse biosintéticos, derivados de fuentes naturales como las proteínas o los polisacáridos, como la quitosana y el alginato, aunque los ampliamente usados son los que te comentaba al principio 😊
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¡Hola @Richard !
Aún no hay proyectos reales con este tipo de fluidos, aunque la teoría nos dice que sí, los fluidos supercríticos pueden utilizarse como medios de cogeneración.
A fin de cuentas, la cogeneración es un proceso en el que se produce simultáneamente energía térmica y eléctrica a partir de una misma fuente de energía. En este proceso, los fluidos supercríticos pueden utilizarse como un medio eficiente para la transferencia de calor.
Los fluidos supercríticos tienen una alta capacidad para transferir calor debido a su alta densidad y baja viscosidad, lo que los convierte en excelentes fluidos de trabajo en sistemas de cogeneración.
Igualmente, la innovación en este aspecto siempre anda a pasos pequeños, y, como te comentaba, no conozco aún algún proyecto en firme, pero sí algunos artículos sobre la idea, como este que te adjunto sobre el sistema CHP.
https://www.turbomachinerymag.com/view/gtusers-gt26-conference-22
Puede ser interesante leerlos, y ojalá algún día se hagan realidad 🙃
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Buenos días @Richard !
Más que una normativa es una necesidad cubierta por fabricantes. En el mercado podemos encontrar una gran variedad de membranas de ósmosis según nuestras necesidades. Por lo que podemos afirmar que para sistemas compactos, existirán (existen de hecho) soluciones más compactas.
Te adjunto algunas imágenes para que puedas ver la diversidad de tamaños de membranas.
Si tienes más dudas coméntamelas sin problema 🙂
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Hola @Richard !
Si, claro! 😃
La polarización se produce porque los solutos y otros contaminantes pueden depositarse en la superficie de la membrana, bloqueando los poros y reduciendo la capacidad de la membrana para filtrar el agua. Además, los solutos polarizados pueden actuar como una barrera para el agua, lo que hace que sea más difícil para la solución de mayor concentración de cruzar la membrana y seguir el proceso de osmosis inversa.
Fíjate en esta imagen que te adjunto, la zona que se denomina “Boundary layer” se refiere a la capa de polarización, cuantas más partículas de soluto queden en ellas, más se polariza.
Pero que no salen las alarmas! 😅
Hay diferentes maneras de tratar la polarización en las membranas de osmosis inversa, como regular el pH y la concentración de solutos en la solución, utilizar un pretratamiento para remover los contaminantes antes de aplicar la osmosis inversa, y realizar un mantenimiento adecuado de la membrana para prevenir la acumulación de solutos en la superficie.
Estos procedimientos pueden ayudar a mantener la eficacia de la membrana y a prolongar su vida útil, reduciendo el efecto de la polarización descrito en la lección,
Si tienes más dudas coméntamelas y las vemos, Saludos!!
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¡Hola @Richard !
En absoluto, el flujo fluye en espiral por el propio diseño de la membrana. Nosotros como diseñadores únicamente tenemos que asegurar que disponemos del flujo y presión suficientes en las membranas según las fichas técnicas del fabricante.
Con este flujo y presión, el agua fluye en espiral a través de la membrana por su propia construcción, filtrando por ósmosis hasta obtener el caudal de producto. 😁
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¡Hola @Richard !👋🏻
Sí, claro, te cuento más en detalle en qué consiste la floculación y coagulación:
La floculación y coagulación se utilizan para remover las impurezas y partículas suspendidas en el agua.
Los productos químicos utilizados para la floculación y coagulación incluyen sales de aluminio y hierro, como el cloruro férrico y el sulfato de aluminio. Estos químicos ayudan a agrupar las partículas suspendidas en el agua y a formar flóculos, facilitando su posterior eliminación.
El cloruro férrico es un coagulante fuerte y se utiliza principalmente en la eliminación de partículas coloidales y materia orgánica. El sulfato de aluminio es otro coagulante comúnmente utilizado, que funciona al proporcionar iones de aluminio para la formación de flóculos.
Además de las sales de aluminio y hierro, otros productos químicos utilizados en la floculación y coagulación incluyen polímeros de floculación, cloruro de calcio y carbonato de sodio. Los polímeros de floculación son compuestos químicos sintéticos que se utilizan para ayudar en la formación y crecimiento de los flóculos. El cloruro de calcio se utiliza para ajustar el pH y el carbonato de sodio se utiliza como un neutralizante y para ajustar el pH.
La selección y dosificación de estos productos dependen de muchos factores, incluyendo la naturaleza de las impurezas presentes en el agua, las condiciones operacionales específicas y la calidad del agua deseada. Por ejemplo, en aguas con altos niveles de materia orgánica, se requiere una dosificación más alta de cloruro férrico.
Espero te resulte de utilidad para ampliar información sobre estos procesos! 🤗
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Buenos días @edison-carvajal 🙂
En efecto podrían usarse piscinas de evaporación. El problema que surge es la viabilidad económica de este tipo de ampliaciones de Planta.
Lastimosamente, el elevado coste de la obra civil necesaria para construir las piscinas y lo “sencillo y barato” que resulta verter la salmuera al mar bajo los límites legales, hacen que prácticamente ninguna Planta invierta en el tratamiento de la salmuera. De ahí que se disponga de poca investigación/innovación sobre el tema.
Coincido con vosotros en que es un problema que esperemos no sea demasiado tarde cuando se resuelva técnico-económicamente.
Se quedó un debate muy interesante! Saludos a todos! 😁
