Planta de tratamiento de aguas para producir agua desmineralizada para el turbogenerador de vapor (STG)

CLIENTE

Empresa transnacional norteamericana que en 1962 abrió una planta en Argentina para la producción de Negro de Humo en Campana, provincia de Buenos Aires, Argentina. Entre las aplicaciones del negro de humo se encuentra su uso como elastómero para neumáticos.

Como parte del proyecto de instalación de un turbogenerador de vapor de 7 MW para la generación de electricidad en la planta, el cliente requería el suministro de una planta de agua desmineralizada.

REQUERIMIENTO DEL CLIENTE

Una (1) planta de agua desmineralizada de 10 m³ /h para garantizar el suministro de agua desmineralizada con la calidad requerida por el nuevo turbogenerador a vapor (TGV) de 7 MW que sería instalado en la planta del cliente, ubicada en Campana, provincia de Buenos Aires.

La planta del cliente cuenta con un suministro de agua desmineralizada proveniente de una planta vecina. La calidad de agua suministrada por esta planta existente cumple con los requerimientos mínimos pero no cumple la calidad de agua establecida por las especificaciones del turbogenerador de vapor.

SOLUCIÓN

Veolia Argentina ofreció un planta de tratamiento de agua desmineralizada con equipos estándar de la plataforma Solys, sistemas de bombeo y toda la instrumentación necesaria para el correcto funcionamiento del sistema. La planta estaría formada por un sistema de pre-tratamiento y un sistema de tratamiento. El pre-tratamiento estaría constituido por varias operaciones unitarias: pre-filtración, coagulación, desinfección, ultrafiltración, decloración y dosificación de productos químicos, mientras que el sistema de tratamiento contaría con un sistema de ósmosis inversa (un solo paso) y un sistema de electrodesionización para el pulido final. 

Los equipos estándar ofertados han sido probados exitosamente por Veolia Water Technologies (VWT) en el mundo para la producción de agua desmineralizada. El sistema de tratamiento cuenta con la flexibilidad operacional necesaria para mantener la producción de agua desmineralizada en forma continua. 

Todos los equipos rotativos (bombas centrífugas y bombas dosificadoras) ofrecidos como parte del suministro cuentan con un equipo de respaldo. El sistema de pre-filtración (Berkal) seleccionado se mantiene en operación durante el proceso de retrolavado. Los equipos críticos como la ultrafiltración (Uflex) y la ósmosis inversa (Sirion Mega) fueron suministrados en trenes. 

Para garantizar el control de la operación de todos los equipos estándar que forman parte de la planta de tratamiento se incluyó un tablero de control principal.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

El agua de alimentación proveniente del sistema de clarificación existente ingresa al tanque de agua de alimentación TB-101 y se envía hacia la pre-filtración (FE-101) a través del sistema de bombeo PC-101A/B (una bomba en operación y una bomba de respaldo o stand by). El filtro de discos FE-101 (BerkalTM), modelo 2/2/200-PC FC, es un equipo estándar, suministrado en bastidor o “skid”, el cual es utilizado como un pre-filtro para remover todas las partículas mayores de 200 micrones.

En la línea de agua filtrada que sale del filtro de disco FE-101 se efectúa la dosificación de hipoclorito de sodio para efectuar la desinfección y de policloruro de aluminio para realizar la coagulación. Después de la dosificación del coagulante y del hipoclorito de sodio el agua ingresa al sistema de ultrafiltración (RU-201A/B), formado por dos skids modelo Uflex 256/4-P, el cual estará formado por dos unidades o trenes cada uno sobre un skid (uno en operación, uno de respaldo). El objetivo del sistema de ultrafiltración es eliminar la materia en suspensión presente en el agua de alimentación para garantizar un SDI a la entrada del sistema de ósmosis inversa menor de 3.

Las membranas de ultrafiltración son de fibra hueca fabricadas en poliéster sulfona (PES) con un poro nominal de 20 nm. Cada unidad de Ultrafiltración (UF) estará diseñada para retirar más del 99% de los elementos menores de 20 nm (0,020 μm) tales como: microorganismos, partículas, coloides, y moléculas orgánicas grandes.

El agua filtrada proveniente del sistema de ultrafiltración es almacenada en el tanque TB-201 (por otros) y se envía al sistema de ósmosis inversa por medio de un sistema de bombeo (PC-201A/B). En la corriente de alimentación al sistema de ósmosis inversa se efectúa la dosificación de un químico anti-incrustante, bisulfito de sodio y soda cáustica. El químico anti-incrustante se dosifica para evitar la formación de incrustaciones en las membranas de ósmosis inversa. El bisulfito de sodio se utiliza para remover el cloro residual presente el agua y la soda cáustica para ajustar el pH a 8,3.

El sistema ósmosis inversa (RO-301A/B) está formado por dos skids idénticos de la serie Sirion Mega modelo 210x4. Cada uno de los skids de ósmosis inversa posee un arreglo 2x1:4 y un porcentaje de recuperación del 75%. La filosofía de operación de estos equipos es un sistema en operación y uno en “stand by” o respaldo. La ósmosis inversa es un proceso donde las impurezas presentes en el agua de alimentación (iones disueltos) son removidas haciendo pasar un flujo de agua a través de un conjunto de membranas semi-permeables a alta presión obteniéndose un agua desmineralizada (permeado) y un efluente (rechazo).

El agua desmineralizada (permeado) que sale del sistema de ósmosis inversa se envía hacia el tanque de permeado TB-501. El permeado almacenado será enviado por las bombas PC-501A/B hacia el sistema de electrodesionización continua (CEDI). El sistema de electrodesionización continua (CEDI) estará formado por un equipo suministrado en skid o bastidor modelo Wapol CEDI LX-04. El sistema de electrodesionización es la última etapa del proceso de tratamiento la cual permitirá suministrar el agua desmineralizada con la calidad necesaria para alimentar al turbogenerador de vapor.