En esta ocasión nos hacemos eco de la puesta en marcha de una planta de tratamiento de agua para
la adecuación del agua de red para su uso en la industria alimentaria, concretamente para la fabricación de bebidas espirituosas.
Nuestro cliente, una compañía líder en su sector, precisaba adecuar el agua de red de la ampliación de
su fábrica de bebidas espirituosas ubicada en España. Por eso, tras analizar las condiciones del
proyecto y las necesidades específicas de nuestro cliente, que precisaba una conductividad inferior a
5 µS/cm, el equipo técnico de J. Huesa se decantó por el diseño y fabricación a medida de una planta
de ósmosis inversa de doble paso para garantizar las condiciones organolépticas del agua de porte a
su proceso productivo.
Solución adoptada
A continuación, se detallan los principales datos del sistema implantado, consistente en un sistema
de ósmosis inversa de doble paso precedido por su correspondiente pretratamiento.
| Caudal de aporte a pretratamiento | 21,20 m³/h |
| Caudal de aporte a ósmosis inversa primer paso | 24,70 m³/h |
| Caudal de permeado ósmosis inversa primer paso | 18,50 m³/h |
| Caudal de rechazo ósmosis inversa primer paso | 6,20 m³/h |
| Conversión de planta ósmosis inversa primer paso | 75 % |
| Caudal de aporte a ósmosis inversa segundo paso | 18,5 m³/h |
| Caudal de permeado ósmosis inversa segundo paso | 15 m³/h |
| Caudal de rechazo ósmosis inversa segundo paso | 3,5 m³/h |
| Conversión de planta ósmosis inversa segundo paso | 80% |
Tabla 1. Datos de diseño de la instalación
El caudal de rechazo del segundo paso, 3,5 m³/h, se devolverá a cabecera del primer paso de ósmosis
inversa. Por lo que, el caudal de aporte a ósmosis de primer paso es de 24,70 m³/h.
A continuación, se detallan los principales componentes del sistema.
Pretratamiento
El agua procedente de la red se introduce en un filtro de carbón activo, cuyo objetivo es retener los
compuestos de cloro y cualquier tipo de contaminante orgánico presente en el agua.
Imagen 1. Sistema filtración
Este proceso de filtración conta de dos fases bien diferenciadas:
- Producción o servicio en la que el agua se introduce por la parte superior del filtro de carbón
activo y sale por la inferior, quedando las impurezas objeto de este equipo de filtración retenidas
en las partículas de carbón activo. - Limpieza que se lleva a cabo para evitar que las partículas de carbón activo se saturen y dejen
de realizar su función. El ciclo de limpieza contas de dos fases, contra lavado y asentamiento,
que garantizan el correcto funcionamiento del sistema. El agua bruta empleada en este proceso
se deriva a desagüe.
A continuación, el agua se somete a una dosificación de anti incrustante y secuestrante, para acabar pasando por un filtro de cartuchos, que está fabricado en acero inoxidable AISI 316. Consta de 9 cartuchos de 40”, con un grado de filtración de 5 micras y admiten una presión máxima de 10 bares.
Cuando el filtro se sature, se podrá visualizar por la diferencia de presión de los manómetros colocados a la entrada y a la salida de este.
Imagen 2. Sistema de dosificación
Ósmosis Inversa
La ósmosis inversa es un proceso por el que se desmineraliza el agua empujándola a presión a través
de una membrana semipermeable de ósmosis inversa. Funciona utilizando una bomba de alta presión
para aumentar la presión en el lado salino de la ósmosis inversa y forzar al agua a atravesar la
membrana semipermeable de ósmosis inversa, dejando casi todas las sales disueltas (entre el 95% y
el 99%) en el flujo de rechazo.
Esta presión natural más la presión neta necesaria para la obtención del caudal de producción (que se
denomina presión de operación) se obtiene mediante el empleo de una bomba centrífuga vertical de
alta presión en acero inoxidable AISI 316.
Esta es una de las partes más importantes del equipo, ya que es el único elemento mecánico en
movimiento permanente, el cual determina el mantenimiento del equipo y el coste del metro cúbico de
agua tratada en función de la energía eléctrica consumida.
La instalación va equipada con bombas centrífugas:
- Las bombas de mayor potencia son la de suministro a la planta de osmosis.
- Las bombas de menor potencia instalada son las que se utilizarán para el barrido y el lavado
químico de las membranas.
La planta podrá trabajar a presión constante (mediante transmisor de presión de la bomba de alta) o a caudal de tratada constante (mediante transmisor de caudal de agua tratada).
La instalación estará provista de membranas de poliamida de configuración en espiral y construidas
especialmente para agua de alta concentración de sales de hasta 8000 ppm. Estas membranas tienen
una alta resistencia química, pueden trabajar en un rango de pH de 2-13, lo que les confiere una gran
facilidad de lavado y recuperación, admitiendo variedad de productos químicos de lavado.
Están montadas en carcasas de presión, fabricadas en PRFV bobinado.
Imagen 3. Carcasas RO
Sistema de limpieza de membranas (flushing/CIP)
En esta planta, la limpieza CIP y el lavado se realizan automáticamente mediante configuración por
pantalla, activándose manualmente por parte del operador.
Este equipo, que es común a las dos líneas de ósmosis inversa, garantiza la limpieza automática de
las membranas del interior del tubo. Estas limpiezas se programan desde la pantalla táctil, atendiendo a las necesidades de los operadores y/o cada vez que se produce una parada de la planta.
El sistema está provisto de una bomba cuyo impulsor y camisa esta realizado en AISI316, capaz de
resistir los productos más químicos utilizados para recuperar las membranas de la instalación. El agua
será aspirada de un depósito con agua osmotizada de 2 m3 en el cual se encontrará diluida la mezcla
de productos químicos.
Instrumentación y control
La planta de ósmosis inversa está equipada con elementos de instrumentación y control (válvulas
automáticas, presostatos, transmisores de presión, caudalímetros, medidores de conductividad y pH…)
los cuales se comunican con el autómata lógico programable, incluido en el cuadro de control y mando,
a través de tecnología IO- Link.
Así mismo, el cuadro incluye una pantalla táctil para el manejo y configuración de la planta. El equipo
de Instrumentación y Control de J. Huesa ha diseñado el cuadro de control para que pueda ser
integrado en el sistema SCADA del cliente. Además, incluye sistema de control remoto.
