Descripción del Proyecto

Antecedentes

El cliente es la empresa cementera más grande de la India y uno de los principales productores de cemento a nivel mundial, y ofrece una gama de productos que se adaptan a los diversos aspectos de la construcción, desde los cimientos hasta el acabado. La empresa también es el mayor exportador de cemento de la India.

La planta de energía cautiva del cliente tenía un sistema de desmineralización basado en intercambio iónico convencional, que se utilizó para producir agua desmineralizada para su aplicación de caldera de alta presión. Debido a la escasez de agua dulce disponible en la región, el cliente decidió reciclar las aguas residuales generadas en la instalación y reutilizarlas para la reposición de calderas. Esta solución también les permitiría reducir su consumo de agua dulce.
Se consideró reciclar el afluente combinado de tres fuentes de aguas residuales: purga de calderas, residuos de reposición de torres de enfriamiento y lavado de carbón. Estos tres arroyos se descargaban anteriormente como aguas residuales.

El usuario final y el consultor evaluaron varias tecnologías de desmineralización para reciclar y reutilizar los desechos de la planta de energía. Las tecnologías disponibles son el pretratamiento convencional seguido de la desmineralización basada en el intercambio iónico, la ósmosis inversa (RO) seguida de lecho mixto/electrodeionización y evaporación térmica.
El tratamiento de las aguas residuales mediante el pretratamiento convencional y la desmineralización tiene varios problemas operativos y de rendimiento, como la incrustación de resina, la limpieza química frecuente, lo que genera tiempo de inactividad adicional y generación de desechos.

El usuario final y el consultor finalmente decidieron optar por un esquema basado en membrana que comprende un proceso de ultrafiltración y ósmosis inversa seguido de electrodesionización fraccionada (FEDI) ya que encontraron que era la opción más viable en términos de mayor confiabilidad, menores gastos de capital y menor gastos operativos en comparación con otras tecnologías.

RO se ha convertido en el proceso más popular para reciclar y reutilizar diferentes tipos de aguas residuales. Por lo general, elimina del 95 al 99 % de las impurezas disueltas del agua de alimentación. Al mismo tiempo, es propenso a incrustarse y ensuciarse debido a la presencia de ciertos contaminantes en el alimento. El ensuciamiento en las membranas de OI se debe a la presencia de impurezas coloidales/suspendidas, bacterias/virus y aceite y grasa. El ensuciamiento de las membranas de RO debido a coloides/partículas suspendidas y aceite y grasa es generalmente irreversible y, por lo tanto, se requiere un pretratamiento sólido de las aguas residuales para eliminar estos contaminantes antes de que se alimente a la unidad de RO. En este sentido, mantener el valor del índice de densidad de sedimentos (SDI) por debajo de 3 es un requisito previo para que RO evite este ensuciamiento.

Los métodos de filtración convencionales que utilizan clarificadores y filtros de medios no garantizan un valor SDI constante por debajo de 3. Las membranas de ultrafiltración tienen un tamaño de poro inferior a 0.1 micras, lo que resulta en un excelente rechazo de partículas coloidales, bacterias y virus del agua de alimentación. La ultrafiltración en el pretratamiento de RO proporciona una solución confiable para lograr un valor de SDI consistente por debajo de 3, protegiendo así las unidades de RO del ensuciamiento de partículas/coloidales.

Solución cuádruple

Modelo UF: Q-SEP 6008
Nº de corrientes: 1 x 45 m3/h (1 x 198 gpm)
Nº de Módulos: 16

El cliente y consultor seleccionó las membranas de ultrafiltración Q-SEP de QUA en el pretratamiento para abordar los problemas potenciales relacionados con la incrustación de RO. El flujo combinado de desechos de la planta de energía fue diseñado para someterse a un pretratamiento integral, que incluye clarificador, filtración de medios y ultrafiltración; y luego se lleva a través de un sistema RO – FEDI de dos pasos.

Los módulos de ultrafiltración Q-SEP contienen una fibra UF avanzada preparada mediante un innovador método patentado de precipitación del punto de nube, que ha demostrado ser extremadamente eficaz en aplicaciones desafiantes de agua y aguas residuales. Este método asegura una distribución muy uniforme del tamaño de los poros y una alta densidad de poros en la membrana. El tamaño de poro nominal de las membranas de ultrafiltración Q-SEP es de 0.02 micras. Como resultado, la calidad del agua del producto de los módulos Q-SEP es significativamente mejor que la calidad de los módulos UF convencionales a una presión operativa muy baja.

En esta instalación, la distribución uniforme del tamaño de los poros de Q-SEP ha demostrado una vez más que es una solución exitosa a largo plazo que da como resultado un efluente de alta calidad, adecuado para la alimentación de OI. costos para el cliente.

Las membranas muestran consistentemente menos ensuciamiento de lo esperado, lo que ha proporcionado una reducción en los costos de productos químicos para el cliente.

Se han instalado módulos de membrana Q-SEP en esta central eléctrica para tratar 45 m3/h de agua de alimentación. El módulo Q-SEP seleccionado para esta instalación es el Q-SEP 6008, que tiene un área de filtración de 60 m2 con un diámetro interior de capilar de 0.8 mm. Se han dispuesto un total de 16 módulos de ultrafiltración Q-SEP en una configuración de dos filas, cada una de las cuales tiene 8 módulos.

Desde la puesta en marcha del sistema en abril de 2016, las membranas de ultrafiltración Q-SEP han estado produciendo el agua de alimentación de ósmosis inversa requerida con valores de SDI constantemente inferiores a 3. Q-SEP puede tratar con éxito el agua para el sistema y evitar el costoso tiempo de inactividad debido a Ensuciamiento por ósmosis inversa, proporcionando una solución a largo plazo para las operaciones de procesamiento de cemento del cliente.

Membranas de fibra hueca Q-SEP®

Los módulos de ultrafiltración de fibra hueca Q-SEP® contienen membranas fabricadas con el innovador método patentado de "precipitación de punto de nube" de QUA. Este proceso asegura una alta densidad de poros a lo largo de la longitud de la fibra y una distribución uniforme y estrecha del tamaño de los poros en la membrana. Los módulos Q-SEP ofrecen características de rendimiento superiores y una calidad del agua del producto que supera la calidad de los módulos UF convencionales. La estrecha distribución del tamaño de los poros permite que la membrana produzca agua con un bajo índice de densidad de sedimentos (SDI). El SDI de producto más bajo conduce a una limpieza menos frecuente y más fácil de las membranas de OI aguas abajo. Además, las membranas Q-SEP proporcionan un excelente rechazo de bacterias y virus.

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