Sustitución de filtros a cartucho por filtros de mallas en una planta de ósmosis inversa
DOI:
https://doi.org/10.18004/ucsa/2409-8752/2022.009.01.057Keywords:
Filtración, filtro de malla, filtro de cartucho, ósmosis inversa, porosidadAbstract
El empleo de la osmosis inversa para el tratamiento de agua ha tenido un gran éxito en los proyectos donde se ha utilizado, consiguiéndose un agua de excelente calidad. En el presente trabajo se efectuó la evaluación de la sustitución de filtros de cartucho por filtros de malla en la planta de tratamiento de agua por osmosis inversa de una fábrica de ron. Mediante la utilización de los filtros de malla se logró obtener un agua tratada con valores de conductividad eléctrica y de conteo de microorganismos por debajo de lo establecido en las normas cubanas, mientras que la presión osmótica alcanzó un valor medio de 7,98 atm. Se reportaron además las pérdidas de energía debido al paso del fluido por el filtro propuesto, las cuales son pequeñas debido a las bajas velocidades del fluido por los canales; así como también los valores de los volúmenes de filtrado en función del tiempo. Se definieron los parámetros de diseño y operación del filtro de mallas propuesto. Por último, se determinaron experimentalmente los valores de las constantes de resistencia hidráulica de la membrana filtrante (C) y aquella que toma en cuenta el régimen del procedimiento y las propiedades físico-químicas del sedimento y del líquido (K), las cuales tuvieron valores de 3,38x105 m3/m2 y 2,00x104 m2/s, respectivamente. Se concluye que los filtros de malla propuestos pueden ser empleados satisfactoriamente en la etapa de filtraciónevaluada, y de esta manera sustituir a los filtros de cartucho actualmente empleados.
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References
Al-hotmani, O. M. A., Al-Obaidi, M. A. A., John, Y. M., Patel, R., & Mujtaba, I. M. (2020). An Innovative Design of an Integrated MED-TVC and Reverse Osmosis System for Seawater Desalination: Process Explanation and Performance Evaluation. Processes, 8(607), 1-16. doi:10.3390/pr8050607
Filippini, G., Al-Obaidi, M. A., Manenti, F., & Mujtaba, I. M. (2019). Design and economic evaluation of solar-powered hybrid multi effect and reverse osmosis system for seawater desalination. Desalination, 465, 114-125. doi: 10.1016/j.desal.2019.04.016
FilterLab. (2021). Catálogo General FILTER-LAB 2017. (pp. 176). Barcelona, España: Filtros Anoia, S.A.
Grueso, M., Castro, C., Correa, M., & Saldarriaga, J. (2019). Estado del arte: desalinización mediante tecnologías de membrana como alternativa frente al problema de escasez de agua dulce. Medellín, 18(35), 69-89.
Guizard, C. (1999). Cuaderno FIRP S451-B. Técnicas Membranarias de Filtración de Líquidos. Micro-, Ultra-, Nanofiltración y Ósmosis Inversa. Mérida, Venezuela: Universidad de Los Andes.
InVia. (2021). Catálogo Cerveza 2020. (pp. 152). Barcelona, España: InVia.
Ismail, A. F., Khulbe, K. C., & Matsuura, T. (2019). Reverse Osmosis. Amsterdam, Netherlands: Elsevier.
Jamaly, S., Darwish, N. N., Ahmed, I., & Hasan, S. W. (2014). A short review on reverse osmosis pretreatment technologies. Desalination, 354, 30-38. doi: 10.1016/j.desal.2014.09.017
Jeong, K., Park, M., & Chong, T. H. (2019). Numerical model-based analysis of energy-efficient reverse osmosis (EERO) process: Performance simulation and optimization. Desalination, 453, 10-21. doi: 10.1016/j.desal.2018.11.021
Joyce, A., Loureiro, D., Rodrigues, C., & Castro, S. (2001). Small reverse osmosis units using PV systems for water purification in rural places. Desalination, 137(1-3), 39-44. doi: 10.1016/s0011-9164(01)00202-8
Koohi, H., & Rahimpour, M. R. (2020). RO membranes for small-scale water purifiers. In A. Basile & A. Comite (Eds.), Current Trends and Future Developments on (Bio-) Membranes. Amsterdam, Netherlands: Elsevier.
Kucera, J. (2010). Reverse Osmosis: Design, Processes, and Applications for Engineers. Salem, Massachusetts: Scrivener Publishing.
Mansour, T. M., Ismail, T. M., Ramzy, K., & El-Salam, M. A. (2020). Energy recovery system in small reverse osmosis desalination plant: Experimental and theoretical investigations. Alexandria Engineering Journal, 59, 3741-3753. doi: 10.1016/j.aej.2020.06.030
McMordie, K., Duan, X., & Wendel, E. M. (2013). Reverse Osmosis Optimization. Richland, Washington: Pacific Northwest National Laboratory.
Miller, J. E. (2003). Review of Water Resources and Desalination Technologies. Albuquerque, New Mexico: Sandia National Laboratories.
MINAL. (1987a). Aguas industriales. Determinación de la dureza por el método colorimétrico. (NRIAL 049:87). La Habana, Cuba: Ministerio de la Industria Alimenticia.
MINAL. (1987b). Aguas Industriales. Determinación de dureza por el método de jabón. (NRIAL 050:87). La Habana, Cuba: Ministerio de la Industria Alimentaria.
Nakagawa, K., Togo, N., Takagi, R., Shintani, T., Yoshioka, T., Kamio, E., & Matsuyama, H. (2020). Multistage osmotically assisted reverse osmosisprocess for concentrating solutions using hollowfiber membrane modules. Chemical Engineering Research and Design, 162, 117-124. doi: 10.1016/j.cherd.2020.07.029
Normalización. (2002). Microbiología de alimento de consumo humano y animal - Método horizontal para la deteccion y enumeración de coliformes. (NC 4831:2002). La Habana, Cuba: Oficina Nacional de Normalización.
Normalización. (2015). Microbiología del agua - Detección y enumeración de coliformes - Técnica del número más probable (NMP). (NC 1095:2015). La Habana, Cuba: Oficina Nacional de Normalización.
Park, K., Burlace, L., Dhakal, N., Mudgal, A., Stewart, N. A., & Davies, P. A. (2020). Design, modelling and optimisation of a batch reverse osmosis (RO) desalination system using a free piston for brackish water treatment. Desalination, 494, 1-19. doi: 10.1016/j.desal.2020.114625
Pavlov, K. F., Romankov, P. G., & Noskov, A. A. (1981). Problemas y ejemplos para el curso de operaciones básicas y aparatos en tecnología química. Moscú, Rusia: Editorial Mir.
Peñaloza, N., & Morales, S. F. (2019). Propuesta para la reutilización de agua de rechazo del proceso de ósmosis inversa del tratamiento de hemodiálisis en un hospital de tercer nivel. (Proyecto de grado), Universidad de La Salle, Bogotá D. C., Colombia.
Prathapaneni, D. R., & Detroja, K. (2020). Optimal design of energy sources and reverse osmosis desalination plant with demand side management for cost-effective freshwater production. Desalination, 496, 1-15. doi: 10.1016/j.desal.2020.114741
Qureshi, B. A., Zubair, S. M., Sheikh, A. K., Bhujle, A., & Dubowsky, S. (2013). Design and performance evaluation of reverse osmosis desalination systems: An emphasis on fouling modeling. Applied Thermal Engineering, 60(1-2), 208-217. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2013.06.058
Sawaki, N., & Chen, C.-L. (2021). Cost evaluation for a two-staged reverse osmosis and pressure retarded osmosis desalination process. Desalination, 497, 1-15. doi: 10.1016/j.desal.2020.114767
Shrivastava, B. K. (2009). Efficient Management of Reverse Osmosis System in Water Treatment Plant. International journal of chemical science, 7(3), 2047-2055.
Williams, M. E. (2003). A Brief Review of Reverse Osmosis Membrane Technology. Kentucky, USA: EET Corporation and Williams Engineering Services Company, Inc.
