desalinizadora de melilla - xylemwatersolutions.com la planta desalinizadora de ... función manual...

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AN EXCLUSIVE PLANT REPORT

Desalinizadora de Melilla

Melilla Desalination PlantMelilla Desalination Plant©

Pag 67 a 86 PLANTA DESALIN. MELILLA 16/10/07 16:56 Página 67

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Desde el pasado mes de febrero se encuentra enfuncionamiento la planta desalinizadora deagua de mar de la Ciudad Autónoma de Meli-

lla, con una capacidad de producción inicial de 20.000m3/día de agua desalada que permitirá cubrir granparte de las necesidades de agua potable de los ciu-dadanos de Melilla. La planta se ha diseñado con po-sibilidad de realizar una futura ampliación en la que seaumentará su producción hasta 27.000 m3/día.

Dadas las limitaciones de espacio de la ciudad, el lu-gar designado para su construcción fue los Cortadosde Aguadú, un emplazamiento con una especial difi-cultad en su ejecución que conllevó una importante ycompleja fase de obra civil.

La instalación, situada en una parcela de aproximada-mente 8.000 m2, consta de tres edificios principales. Eledificio de filtros de arena engloba las instalacionesde soplantes, grupos de presión, bombas y depósitode agua filtrada. Los otros dos edificios son el edificiode ósmosis inversa y control, que engloba también losfiltros de cartuchos y reactivos, y el edificio de bom-beo de agua bruta.

En el año 2002 el Ministerio de Medio Ambiente ad-judicó el proyecto de construcción de esta nueva ins-talación a la UTE formada por las empresas FerrovialAgroman - Cadagua. Las obras forman parte del con-junto de actuaciones del Programa A.G.U.A. y hancontado con una inversión de aproximadamente 22millones de euros, cofinanciadas en un 85% con Fon-dos de Cohesión de la Unión Europea y en un 15%por la Ciudad Autónoma de Melilla.

La ingeniería Itsmo 94 ha sido la empresa responsablede la dirección facultativa de las obras de la planta.

A new seawater desalination plant has beenin operation in the City of Melilla(Spanish outpost in North Africa) since

February, 2007. The facility produces 20,000m3/day of desalinated water, which meets theneeds of a great part of the city’s population. Itis designed to accommodate an enlargement tobe built at a future date, which will raiseproduction to 27,000 m3/day.

Due to the space limitations in the city, thedesignated location of the plant, Cortadas deAguadú, is an especially difficult site, requiringextensive and complex civil works.

The facility, built on an approximately 8000 m2

lot, comprises three main buildings. The firsthouses the sand filters, blowers, pressurisingsets, pumps and filtered-water tank. Thesecond contains the reverse-osmosis system,control centre, cartridge filters and reactive-agent tanks. The third holds the raw-waterpumping units.

In 2002, the Spanish Environment Ministryawarded the commission to build this plant tothe consortium formed by the companiesFerrovial Agromán and Cadagua. The project,part of the A.G.U.A. Programme to improvewater infrastructure in the Spanish territory,required an investment of approximately € 22 million. It was co-financed through the EU Cohesion Funds (85%) and the City ofMelilla (15%).

Engineering company Itsmo 94 supervised theconstruction works.

20.000 m3/día de agua desalada con destino alabastecimiento de la Ciudad Autónoma de Melilla

20.000 m3/día de agua desalada con destino alabastecimiento de la Ciudad Autónoma de Melilla

20,000 m3/day of desalinated water for Melilla20,000 m3/day of desalinated water for Melilla©


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CAPTACIÓN DE AGUA BRUTA

Para la captación de agua de mar seescogió la alternativa de tomaabierta frente a la opción de pozosverticales. Esta última, aunque re-quiere un pretratamiento del aguabruta más sencillo, no fue posibledebido a las características propiasdel emplazamiento donde se sitúala planta.

La toma abierta fue diseñada y cons-truida de modo que minimizase elriesgo de variaciones en la calidaddel agua bruta que pudiera afectartanto al proceso como a la calidaddel agua producida. Para la toma deagua sumergida se construyó unemisario submarino de 500 m delongitud a una profundidad aproxi-mada de 15 metros, con una reja decaptación en su extremo con unpaso de 35 mm. El diámetro del co-lector es de 1 metro.

Para lograr una producción diaria de20.000 m3/día con una conversióndel 45%, la cantidad de agua de marcaptada diariamente es de aproxi-madamente 45.000 m3.

Bombeo de agua marina

La desalinizadora está situada enplena costa, por lo que el bombeode agua marina es una arqueta cons-truida en el litoral.

La cámara de captación está equipa-da por cuatro grupos de bombeo deagua bruta con un caudal de 635m3/h, una por cada línea de ósmosismás una de reserva. La operación dedichas bombas se realiza mediante

variadores de frecuencia que permi-ten optimizar su funcionamiento re-duciendo al máximo el consumoenergético de las mismas.

Debido a la posible presencia departículas en suspensión (algas, etc.)en el agua procedente de la tomaabierta, en esta zona se han instala-do dos rejas de seguridad.

La tubería de impulsión de agua demar de 700 mm de diámetro y fabri-cada en poliéster reforzado con fibrade vidrio (PRFV) tiene una capacidadequivalente para alcanzar la produc-ción futura de 27.000 m3/día.

RAW-WATER CATCHMENT

An open water inlet, instead of vertical wells,was chosen for collecting the seawater to beprocessed.

A 500-m underwater sea intake was built ata depth of approximately 15 m, fitted at itsend with a catchment grate with 35-mmpassage spaces.

Approximately 45,000 m3 of seawater iscollected daily to achieve a production of20,000 m3/day at a 45% conversion rate.

Seawater pumping system

The Melilla desalination plant is located onthe coast. Therefore, the raw-waterpumping station is built on the sea line. Thecatchment chamber is equipped with fourraw-water pumps of a flow of 635 m3/h, onefor each reverse-osmosis line plus one onstandby.

Due to the possible presence of particles insuspension (algae, etc.) in the incomingseawater, two safety grates are installed.

PRE-TREATMENT

The seawater pre-treatment guarantees thatthe water is fed into the reverse-osmosisframes in the optimal physical and chemicalconditions.

The choice of an open seawater intake led tosignificantly greater processing complexity.The resulting plant design consists of thefollowing stages: disinfection, coagulation,polyelectrolyte dosing, filtering on a

DESALINIZADORA DE MELILLA

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Main Specifications

Daily production................................................................ 20,000 m3/dayConversion ........................................................................ 45%Type of seawater catchment............................................. Open inletDesalination technology ................................................... Reverse osmosisNumber of process lines................................................... Three unitsPumping manifold: ............................................................ Length: 1.2 Km........................................................................................... Diameter: 600 mmTotal installed power:........................................................ 7.5 MVASpecific energy consumption:........................................... 3.85 kWh/m3

Características básicas

Producción diaria .............................................................. 20.000 m3/díaConversión ........................................................................ 45%Tipo de captación de agua de mar .................................. Toma abierta Tecnología de desalinización ............................................ Ósmosis InversaNº de líneas del proceso .................................................. 3 unidadesNº de tubos de presión .................................................... 80 por bastidorColector de impulsión....................................................... Longitud: 1,2 Km........................................................................................... Diámetro: 600 mmPotencia total instalada .................................................... 7,5 MVAConsumo energético específico ....................................... 3,85 kWh/m3


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En este colector, antes de conectarse alos filtros cerrados de la primera fase,se incluye un mezclador estático de lamarca Statiflo y suministrado por Se-tec, que garantiza la mezcla adecuadade los diversos productos químicosempleados en el pretratamiento.

Amitech Industrial Spain llevó a cabo elsuministro e instalación de las tuberíasy accesorios de PRFV para la desalini-zadora de Melilla. El plazo de ejecu-ción fue aproximadamente de 4 meses,con un rango de tuberías entre DN25 yDN700 en PN10.

PRETRATAMIENTO

El pretratamiento del agua de mar ga-rantiza las condiciones óptimas delagua de alimentación a los bastidoresde ósmosis inversa, tanto desde elpunto de vista de las propiedades físi-cas como químicas.

Como se ha comentado anteriormen-te, el hecho de que el tipo de toma seaabierta ha repercutido de forma impor-tante en el diseño del pretratamiento,haciendo necesario uno más complejo.Consta de las siguientes etapas:• Desinfección• Coagulación• Dosificación de polieletrolito• Filtración sobre lecho granular (dos

etapas en serie)• Ajuste del pH• Adición de dispersante• Dosificación de bisulfito sódico• Filtración sobre cartuchos

Desinfección

Con el objetivo de reducir el posible de-sarrollo biológico de bacterias y otros mi-croorganismos en el agua bruta de mar,se procede a su desinfección mediantecloración. Se ha previsto que en condi-ciones normales de funcionamiento nose precise una cloración en continuo.

Como agente biocida y oxidante seemplea hipoclorito sódico para aplicar

en forma discontinua. El equipo dosifi-cador instalado consta de los siguien-tes equipos:• 1 depósito de almacenamiento del

producto • 1 bomba centrífuga para trasiego del

producto desde el camión cisterna adicho depósito

• 3 (2+1R) bombas dosificadoras demembrana para trabajar en continuoo discontinuo a baja dosis en la im-pulsión del agua bruta, provistas devariadores de velocidad

La unidad de dosificación dispone defunción manual o automática. En elcaso de esta última, una vez estableci-da la concentración necesaria, el pro-grama regula automáticamente la can-tidad a dosificar en función del caudalde agua bruta. Además, el caudal dosi-ficado puede ser seleccionado desdeel panel de control.

Coagulación

Para evitar un alto índice de colmata-ción (SDI) en el agua bruta, se procedea la dosificación de agentes coagulan-tes inorgánicos (cloruro férrico) en latubería de impulsión de las bombas decaptación, asegurando de esta manerauna correcta mezcla antes de llegar alos filtros de arena.

El equipo dosificador está formado porun depósito de almacenamiento delproducto, una bomba centrífuga paratrasiego del reactivo desde el camióncisterna a dicho depósito, y 2 (1+1R)bombas dosificadoras provistas de va-riadores de velocidad.

Al igual que en el caso anterior, la dosi-ficación dispone de función manual oautomática, y el caudal dosificado pue-de ser seleccionado desde el panel decontrol.

Dosificación de polielectrolito

Como ayudante de floculación se haprevisto la adición de polielectrolito, do-sificado a concentraciones muy bajas.

La dosificación se realiza mediante di-versos equipos consistentes en un con-junto de preparación del producto de850 litros de capacidad, un dosificadorde polielectrolito en polvo y 2+1Rbombas dosificadoras provistas de va-riadores de velocidad.

Georg Fischer ha suministrado los ac-tuadores neumáticos.

Filtración sobre lecho granular

El agua de mar clorada y floculada esfiltrada a continuación a través de una

serie de filtros horizontales cerrados depresión, en dos etapas en serie. Los dela primera etapa han sido suministra-dos por Noncales, mientras que los dela segunda fueron suministrados por laempresa Temsa.

Primera etapa

La primera etapa de filtración consisteen seis filtros horizontales cerradosconstruidos en acero al carbono con re-cubrimiento interior. El lecho granular esdoble, formado por arena y antracita.

El funcionamiento de cada filtro estáregido por una válvula de control queactúa en función de la pérdida de car-ga del lecho.

Para el lavado de lecho se emplea airey agua prefiltrada. El ciclo de serviciode los filtros, es decir, horas de opera-ción entre lavados, depende de la cali-dad del agua bruta, pero generalmen-te no es inferior a 24 horas. Dicha se-cuencia de lavado se efectúa de formaautomática, para lo que se dispone deválvulas con accionamiento neumático.

En el caso de que se supere una deter-minada pérdida de carga en los filtros,se origina la alarma por ensuciamientodel lecho, comenzando la secuencia delavado de los filtros en un orden prede-terminado. Alternativamente, el lavadode los filtros puede ser programado deforma temporizada.

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Bombeo intermedio

Entre la primera y la segunda etapade filtración existe un depósito deagua filtrada con un bombeo inter-medio mediante 3+1R bombas cen-trífugas Hidrotecar con motor Sie-mens, de 623 m3/h de caudal unitario.

La tubería de impulsión de agua fil-trada se ha diseñado para un caudalequivalente a la capacidad futura de27.000 m3/día.

Segunda etapa

En una segunda etapa, el agua demar filtrada es sometida a una filtra-ción de afino a través de 4 filtros ho-rizontales cerrados construidos enacero al carbono con recubrimientointerior de ebonita. Al igual que enlos anteriores, el lecho es de arena yantracita.

De igual manera que en la primeraetapa, para el lavado de los filtros seemplea aire y agua prefiltrada, ynormalmente el ciclo de servicio delos filtros no es menor de 24 horas.El lavado se determina en funciónde la pérdida de carga del lecho fil-trante. La secuencia de lavado se re-aliza de forma automática, dispo-niéndose para ello de válvulas conaccionamiento neumático.

Sistema de lavado de filtros

El aire necesario para el lavado delos filtros es suministrado por 2 gru-pos motosoplantes MPR (uno en re-serva). Debido a que los filtros de lasegunda etapa tienen una granulo-metría inferior, ha sido necesaria lainstalación de convertidores de fre-cuencia en las soplantes.

Ajuste del pH

La disminución del pH del agua demar hasta un valor próximo a 6,5 selleva a cabo mediante la adición deH2SO4, lo que evita la precipitaciónde carbonatos y bicarbonatos quepodrían obstruir las membranas deósmosis inversa.

Los equipos instalados consisten enun depósito de almacenamiento deácido sulfúrico con su bomba centrí-fuga para trasiego desde el camióncisterna al depósito, y dos bombasdosificadoras (una de reserva) provis-tas de variadores de velocidad.

El control de la dosificación de ácidose efectúa mediante un medidor depH que gobierna los variadores develocidad de las bombas dosificado-

ras. La dosificación puede ser coman-dada desde el panel de control o pro-gramada para mantener un determi-nado pH en el agua de alimentación.

Adición de dispersante

Para evitar la precipitación de deter-minadas sales sobre la superficie delas membranas se dosifica un disper-sante o anti-incrustante, concreta-mente, un polímero orgánico.

Para ello se dispone de dos depósi-tos de disolución del producto ydos bombas dosificadoras (una dereserva) provistas de variadores develocidad.

La dosificación dispone de función ma-nual o automática. En este último caso,una vez establecida la concentraciónnecesaria, el programa regula automá-ticamente la cantidad a dosificar enfunción del caudal de agua filtrada.

Dosificación de bisulfito sódico

El cloro libre (agente oxidante) pre-sente en el agua de mar pretratadadebe ser eliminado ya que podríadegradar irreversiblemente las mem-branas. Para conseguir dicha elimina-ción se dosifica bisulfito sódico.

granular bed (two consecutive stages), pHadjustment, dispersant dosing, sodiumbisulphite dosing and cartridge filtering.

In order to reduce the potential developmentof bacteria and other micro-organisms inthe raw seawater, sodium hypochlorite isdosed in as a disinfectant. The dosingequipment installed for this purposeincludes a tank and three (2+1 standby)dosing pumps.

To reduce the silt density index (SDI) in theraw seawater, an inorganic coagulant(ferrous chloride) is dosed into thepipelines that send the raw water from thecollection pumps to the plant. This ensuresa correct mixture before the water reachesthe sand filters. The dosing equipment forthis function includes a storage tank and 2(1 + 1 standby) dosing pumps.

Polyelectrolyte is dosed in at very lowconcentrations to assist in the flocculationprocess.

Once chlorinated and flocculated, theseawater is filtered through a series ofclosed, horizontal, pressurised filters witha double bed, formed by sand andanthracite. The filtering process takesplace in two consecutive stages. In the first,the water goes through six cylindricalfilters. In the second, the water is fine-filtered in closed horizontal filters ofsimilar characteristics to the first. Afiltered-water tank, fitted with 3 + 1 standbycentrifugal pumps of a flow of 623 m3/heach, is installed between the first- andsecond- stage filters.

H2SO4 is added to reduce the pH of theseawater to around 6.5. This prevents theprecipitation of carbonates andbicarbonates, which could obstruct thereverse-osmosis membranes.


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Actuadores neumáticos Prisma


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Para ello se dispone de un depósito ydos bombas dosificadoras (una de re-serva) para trabajar en continuo, provis-tas de variadores de velocidad.

Filtración sobre cartuchos

Por último, como protección de lasmembranas de ósmosis inversa, elagua de mar pretratada y debidamen-te acondicionada se conduce a travésde 4 filtros de cartuchos 780-MSO-PS-5, de ITT Flygt, en acero al carbonoebonitado, para una presión de trabajode 10 bar. Todos los filtros cargan 156cartuchos colgados de 5 micras. Laprincipal característica de los cartuchoscolgados es que minimizan el tiempode parada necesario para la sustituciónde los cartuchos.

El ensuciamiento de los cartuchos secontrola mediante un medidor de pre-sión diferencial que origina la alarmacorrespondiente, cuya misión es activarel lavado de los filtros.

El colector general de entrada y salidade estos filtros de cartuchos también seha diseñado para poder trabajar en lascondiciones futuras de 27.000 m3/día deproducción de agua desalada.

ÓSMOSIS INVERSA

La desalinizadora de Melilla dispone de3 líneas de producción de 6.700 m3/díacada una, dando una capacidad totalde aproximadamente 20.000 m3/día.

La etapa de ósmosis inversa consta delas siguientes fases:• Bombeo de alta presión y recupera-

ción de energía• Bastidores de membranas• Sistema de desplazamiento y limpie-

za química.

Bombeo de alta presión yrecuperación de energía

La planta cuenta con 3 grupos de altapresión, cada uno de ellos asociado acada uno de los 3 bastidores de mem-branas de ósmosis inversa. Se dispone,

además, de una bomba de alta presiónde reserva, lo que permite adecuar laproducción a la demanda de agua entodo momento.

Cada grupo consta de:• Bomba de alta presión con un caudal

de 625 m3/h, horizontal y de cámarapartida con cuatro etapas, suministra-da por Flowserve.

• Turbina Pelton de recuperación deenergía de doble inyector, suminis-trada por el fabricante Calder.

• Motor ABB eléctrico de accionamien-to, de doble extensión de eje.

Las turbinas recuperan la energía delagua de rechazo de cada línea de pro-ducción y la aplican directamente al ejedel conjunto bomba-motor. De estamanera se consigue reducir significati-vamente el tamaño del motor con elconsiguiente ahorro de energía.

La tubería de alimentación a las bom-bas de alta presión, al igual que en ca-sos anteriores, tiene capacidad paravehicular el caudal necesario para lafutura producción de 27.000 m3/día.

Bastidores de ósmosis inversa

El agua impulsada por los grupos tur-bobombas se recoge en cada uno delos 3 bastidores de membranas de ós-mosis inversa.

El diseño de los bastidores prevé el es-pacio necesario para instalar una bom-ba booster y una línea adicional deproducción con la finalidad de que enun futuro se instale una segunda etapaen la ósmosis inversa. La bomba boos-ter elevaría la presión del rechazo de laprimera etapa y lo introduciría en la se-

gunda aumentando la conversión de laplanta. De esta manera sería posibleelevar la capacidad de producción dela desalinizadora hasta 27.000 m3/día.

Las características principales de ope-ración de cada bastidor de módulos deósmosis inversa son las siguientes:• Factor de conversión: 45%• Número de tubos de presión por

bastidor: 80• Número de membranas por tubo: 7• Salinidad del agua permeada: <400

mg/l

Los tubos de presión de la marca Co-deLine modelo 80E100-7W, fueron su-ministrados por Vivaqua International,S.L. Sus características principales sonlas siguientes:• Cajas de entrada frontal • Cierre rápido mediante anillo en espi-

ral • Presión de diseño: 1.000 PSI (69 bar)• Capacidad para 7 elementos de ós-

mosis inversa de 8”de diámetro y40”de longitud

• Acabado liso en poliuretano blanco

El fabricante de membranas DOW ha su-ministrado sus membranas FILMTECTM

SW30HR LE-400, cuyas característicasmás significativas son:• Material: Poliamida aromática(TFC)• Configuración: Arrollamiento en es-

piral• Caudal nominal de producción

(m3/día): 28• Rechazo mínimo de sales: 99,6%• Rechazo de boro: 91%.• Presión máxima de operación (bar):

83• Temperatura máxima de operación:

45 ºC


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• Tolerancia al cloro libre: < 0,1 ppm• Dimensiones (mm): 1.016 x 29 x

201• Superficie activa (m2): 37

Uno de los servicios típicos en lasplantas de ósmosis inversa es elcontrol de la contrapresión a la sali-da de los bastidores de membra-nas. Con el fin de asegurar el buenfuncionamiento de las membranasse requiere el uso de válvulas decontrol cuyo diseño tenga una re-gulación muy fina y sea capaz deresponder a las muy pequeñas va-riaciones de señal que son enviadaspor el sistema de control a lo largodel tiempo, desde que se arranca lainstalación, con una presión alta,hasta que se alcanza la saturaciónde los bastidores.

En este caso se han utilizado válvu-las de tipo “globo-rotary”, modeloCamflex-II de Masoneilan, que ofre-cen una alta rangebilidad, superior a100:1 y permiten el control de muypequeñas variaciones de caudaldada su prácticamente nula bandamuerta, como consecuencia de undiseño con mínima fricción en elvástago rotativo. En total se han ins-talado 3 válvulas con cuerpo de 6”de Inox-316 e internos standard en-durecidos mediante aportación destellite. Además han sido equipadascon posicionador electroneumáticopara señal de 4-20 mA procedentedel sistema de control y dos finalesde carrera en caja estanca, y conmando manual auxiliar.

La desalinizadora de Melilla incorpo-ra un programa de tratamiento inhibi-dor de incrustación, que ha sido lle-vado a cabo por Nalco Española, S.A.El tratamiento se realiza con el pro-ducto PermaTreat PC 1020T, el cual

dosificado en agua de alimentaciónpermite alcanzar niveles de LSI (Índi-ce de Langelier) de hasta 2,5. El trata-miento inhibidor de incrustación estácontrolado por el equipo 3D RO Tra-sar©, el cual permite medir en conti-nuo y en tiempo real la presencia dePermaTreat PC-1020T en el agua dealimentación a la ósmosis, contribu-yendo en gran medida a la seguridaden la protección de las membranascontra el fenómeno de precipitaciónde sales, en el lado de rechazo de lasmembranas. Así mismo, esta compa-ñía ha puesto a disposición de la em-presa explotadora un plan de servicioque incluye visitas periódicas de con-trol del tratamiento y además emplealaboratorios propios para la realiza-ción de autopsias, analíticas, estudiosde limpieza de membranas, etc.

La empresa Coben Enterprises S.L.suministró los siguientes equipos enla línea de alta presión de la planta:

To prevent precipitation of certain salts onthe surface of the membranes, a dispersantor anti-fouling agent is dosed in, in thiscase, an organic polymer.

The free chlorine (an oxidant) present in thepre-treated seawater must be eliminated asit could cause irreversible damage to themembranes. Sodium bisulphite isintroduced for this purpose.

Lastly, the duly-conditioned pre-treatedwater is sent through four vulcanisedcarbon-steel cartridge filters. The cartridgesare made of polypropylene with a ratedfiltering grade of 5 microns.

REVERSE OSMOSIS

The Melilla Desalination Plant contains three production lines of an output of 6700m3/day each, for a total of approximately20,000 m3/day.

The plant is equipped with three high-pressure pressurising sets (plus one on standby), each associated withone of the three reverse-osmosis membraneracks. Each set consists of a high-pressurepump, a Pelton energy-recovery turbine andan electric motor.

The turbines recover the energy from thereject water on each of the production linesand apply it directly to the motor-pump setshaft. This system allows for a significantlysmaller motor which, in turn, results in aconsiderable energy saving.

The water pumped in by the turbo-pumpsets is collected in each of the three RO membrane racks. The design of the racks includes the spacerequired for a booster pump and anadditional production line, to be able toinstall a second RO stage, which would raise the plant’s productioncapacity to 27,000 m3/day in thefuture.

The main operating specifications of eachof the frames of RO modules are thefollowing:

• Conversion factor: 45%• Number of pressurised pipelines

per rack: 80• Number of membranes per pipeline: 7• Salinity of permeated water: <400 mg/l

Membrane manufacturer Dow WaterSolutions supplied its membranes ModelFILMTECTM SW30HR LE-400 to this plant.

A system for ejecting the seawater from themembranes and cleaning them chemically toprevent fouling has been installed. A complete membrane verification andtesting unit has also been installed.


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• Tubería y accesorios de Zeron 100,del fabricante Weir Materials &Foundries

• Acoplamientos flexibles en duplex,del fabricante Piedmont Pacific

• Válvulas macho A890 Gr 5ª, del fabri-cante MTS Valves and Technology

Sistema de desplazamiento y limpieza química

La instalación incorpora un sistemapara el desplazamiento del agua demar y limpieza química de las membra-nas, con el fin de evitar incrustacionesen las mismas. Los componentes prin-cipales del sistema son los siguientes:• Dos bombas centrífugas (1+1R) para

el desplazamiento y la limpieza quí-mica

• Un depósito para la preparación delas soluciones químicas de limpieza

• Un depósito de almacenamiento deagua permeada

• Un filtro de cartuchos en el circuitode limpieza química

Sistema de desplazamiento

El desplazamiento es una función derutina que se realiza cuando la plantase encuentra parada o fuera de serviciopor un tiempo apreciable. Su objeto esreducir las altas concentraciones sali-nas existentes en las membranas, bom-bas y colectores de acero inoxidable,previniendo las posibles precipitacio-nes de sales y corrosiones que afectarí-an al rendimiento y vida útil de losequipos. Así mismo, esta operación serequiere también antes y después decada operación de la limpieza químicade las membranas.El agua dulce necesaria para el despla-zamiento del agua de mar y la prepara-ción de las soluciones químicas de lim-pieza se toma del depósito de almace-namiento de agua permeada dispuestoen el interior de la nave de ósmosis in-versa. Este sistema de desplazamientoes manual.

Sistema de limpieza química

El objetivo de la limpieza química eseliminar acumulaciones de suciedad enlas membranas.

La técnica consiste en recircular la so-lución limpiadora a alta velocidad através de las membranas. Esta solu-ción es bombeada mediante 2 (1+1R)bombas centrífugas, filtrada a travésde un filtro de cartuchos similar a losdescritos anteriormente y también deITT Flygt, para eliminar las impurezasy recirculada a través del bastidor. Elrechazo del bastidor se envía al depó-sito de rechazo o bien es recogido enel depósito de productos químicos

para una recirculación. El agua per-meada durante esta operación es re-cogida en el depósito de preparaciónde la solución de limpieza química.

Dado que se trata de una operaciónexcepcional, la secuencia de lavado hasido diseñada para que sea manual.Teniendo en cuenta las dimensionesdel bastidor y los equipos de lavadoque ello implicaría, se ha diseñado unalimpieza química en dos fases. Paraello se ha dotado al bastidor de las vál-vulas necesarias que permitan su divi-sión en dos partes, de 40 tubos cadauna y por tanto su lavado de forma in-dependiente.

Verificación y prueba demembranas

La planta incorpora también una uni-dad completa de verificación y pruebade membranas de 8" MarNorte mode-lo UVMN 8000, que permite chequearde forma individual uno ó varios ele-mentos y encontrar el proceso de lim-pieza química más adecuado para laplanta desalinizadora o el grupo demembranas afectadas. También permi-te chequear membranas nuevas de dis-tintos fabricantes a diferentes presionesy caudales de alimentación con el fin derealizar estudios comparativos para co-nocer características concretas de lasdiferentes marcas de membranas.

Esta unidad de pruebas consiste enuna bomba de alta presión que ali-menta una caja con una única mem-brana. Contiene un circuito de limpie-za propio, con un tanque de prepara-ción de solución para la limpiezaquímica, una bomba de limpieza y unfiltro de cartuchos.

El mismo tanque de preparación de lasolución de limpieza puede ser utiliza-do para dosificar productos en líneamediante una bomba dosificadora.

POST-TRATAMIENTO

El agua desalada presenta un pH bajoy reducida dureza y alcalinidad, por loque es sometida a un post-tratamientoque consiste en una remineralización ydosificación de hipoclorito sódico.

Remineralización

Con objeto de adecuar el agua permea-da a la normativa vigente (Reglamenta-ción Técnica Sanitaria) y para corregir elpH así como obtener un grado de alcali-nidad suficiente, el agua producto es re-mineralizada, empleando dióxido decarbono y cal. La combinación de amboselementos según la siguiente reacciónproporciona la alcalinidad y dureza de-seadas en forma de bicarbonato cálcico.

2 CO2 + Ca(OH)2 → (HCO3)2 Ca

Además, con dichas adiciones el pHdel agua desalada asciende hasta unvalor en el que el índice de Langelier esligeramente positivo, envitanto portanto la corrosión de las tuberías.

Este método, frente a otras alternativas(bicarbonato sódico y sal cálcica o hi-dróxido cálcico y sales de calcio o mag-nesio) permite obtener la dureza totalrequerida sin sobrepasar los límites fija-dos para los cloruros y el sodio.

La instalación de almacenamiento ydosificación de CO2 para la reminerali-zación del agua osmotizada, suminis-


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trada por Air Liquide, consta de los si-guientes elementos:• Tanque criogénico vertical de alma-

cenamiento de CO2 líquido, de 32 to-neladas de capacidad.

• Gasificador eléctrico CARBOVAPORde 250 Kg/h de capacidad nominal y24 kW de consumo eléctrico.

• Cuadro de regulación y dosificaciónproporcional de CO2 para un caudalmáximo de 150 Kg/h de CO2.

• Bujías porosas de burbuja fina deacero inoxidable.

La dosificación de CO2 (dosis media de60-70 Kg/h) se realiza en función de unvalor de pH fijado de modo que, porreacción con la cal, permita la forma-ción de bicarbonatos reequilibrandode esta forma el agua a tratar. La diso-lución de CO2 en la cámara de contac-to se efectúa mediante difusores poro-sos de alta eficacia.

La aplicación de CO2 se realiza de for-ma automática mediante una regula-ción Proporcional Integral Derivativa(PID). En este tipo de regulación se vamodificando el grado de apertura de laválvula proporcional electroneumáticahasta alcanzar el pH de consigna fijado.De esta manera se consigue una granprecisión y estabilidad de la medida depH así como una optimización del con-sumo de CO2. Esta regulación se con-trola de manera automática a travésdel sistema de control general de laplanta.

Por otra parte, la cal en polvo se al-macena en un silo de 90 m3 de capa-cidad de almacenamiento, equipadocon el correspondiente sistema dedosificación, y la lechada de cal al 5%se prepara en una cuba de dilución de

3 m3 que cuenta con su correspon-diente agitador y controladores de ni-vel. La lechada preparada se envía acontinuación a un depósito saturadormodelo acentrifloc, mediante 2 bom-bas dosificadoras, donde se mezclacon el agua permeada aportada porotras 2 bombas.

La empresa Filtrasol suministró el silocon todos sus accesorios (filtro, indi-cadores de nivel, tubería de carga,etc.), el sistema de extracción anti-bó-vedas, el sinfín-dosificador y la cubade dilución de lechada de cal.

Dosificación de hipocloritosódico

La desinfección del agua producto seconsigue mediante la dosificación de

hipoclorito sódico en el bombeo deagua tratada al exterior.

De esta forma el agua ya tratada dis-pone de cloro libre para que una po-sible intervención en los depósitos otuberías no contamine biológicamen-te el agua distribuida.

La dosificación de hipoclorito sódico serealiza mediante 2 bombas dosificado-ras (una de reserva) para trabajar encontinuo y provistas de variadores develocidad.

Mediante todos estos procesos se con-sigue que el agua obtenida cumplacon todas las especificaciones y crite-rios sanitarios de la calidad del agua deconsumo humano (RD 140/2003, de 7de febrero).


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INSTRUMENTACIÓN

La compañía Hach Lange ha suministrado los siguientesequipos de medida y toma de datos de proceso necesa-rios para el control de la instalación:

• 10 Controladores de dos canales SC100.• 4 Sensores conductivos analógicos 3400 sc: Estas son-

das de conductividad ofrecen una fiabilidad de funcio-namiento máxima y transmisión digital de señales.

• 6 Sensores de pH diferencial pHD• 1 Sensor diferencial de redox pHD sc• 1 Sensor de conductividad 3700 sc• 2 Medidores de turbidez Ultraturb Plus.• 1 Sensor amperométrico de cloro libre: El sensor am-

perométrico de cloro libre tiene un bajo límite de de-tección (5 ppb ó 0,005 mg/l de ácido hipocloroso), parael control eficaz de cloro residual.

Wika y Siemens son otras de las firmas que han suminis-trado equipos de instrumentación y medida para la de-salinizadora de Melilla.


IMPULSIÓN DE AGUATRATADA

Depósitos de almacenamiento

El permeado producido por los bas-tidores de ósmosis inversa se recogeen un colector general hacia los de-pósitos de almacenamiento. Se haninstalado 2 depósitos trabajando enserie, por rebose del primero, y uni-dos por una conducción de 500 mmde diámetro.

El primero de ellos, construido enmaterial PRFV, de sección circular yejecución vertical, se destina a la dis-tribución de permeado en la plantapara servicios internos, al almacena-miento del agua para el desplaza-miento y preparación de reactivos, ycomo provisión de agua permeadaal saturador. Este depósito, de48.000 litros de capacidad y 11 me-tros de altura, ha sido suministradopor Plavisa.

Respecto al segundo depósito, estáconstruido en chapa de acero alcarbono de sección circular y ejecu-ción vertical, y lleva protección desuperficies tanto interna como ex-terna.

La protección interna soporta laagresividad del permeado y estáhomologada para contacto conagua de uso potable. La protecciónexterior es un recubrimiento aptopara las condiciones de ambientesmarinos.

En este depósito de 500 m3 situadoen la propia desalinizadora se llevaa cabo la remineralización y el alma-cenamiento del agua para su impul-sión final al exterior.

Bombeo de agua producto

El agua de mar desalada y postra-tada es bombeada al exterior de laplanta, con destino final al nuevodepósito regulador de aguas, me-diante un grupo de 2+1R bombascentrífugas Hidrotecar.

La tubería de impulsión de aguatratada, de 600 mm de diámetro y1,2 km de longitud, se ha diseñadopara el caudal futuro de 27.000m3/día. En su primer tramo, entrelas bombas y su salida del edificio,está construida en acero inoxida-ble AISI-316L. A partir de este pun-to de transición, el material emple-ado es fundición con recubrimien-to interno.

Complementariamente se ha instala-do un depósito antiariete conectadoa la tubería en las inmediaciones delbombeo, como protección frente aun golpe de ariete.

VERTIDO DE SALMUERA

La salmuera de rechazo de lasmembranas es devuelta al mar me-diante una conducción de 900 mmde diámetro, en un rompiente si-tuado junto a las instalaciones. Elvertido es directo en la línea decosta ya que se trata de un acanti-lado sobre el mar con fuertes co-rrientes y oleaje, que aseguran larápida y completa dilución de lasalmuera.

POST-TREATMENT

The desalinated water has a low pH factorand low hardness. It is therefore submittedto a post-treatment re-mineralising processbased on the addition of lime -saturatedwater and CO2 and dosing in of sodiumhypochlorite while the water is pumped outof the plant.

PUMPING OF TREATED WATER

Storage tanks

The permeate produced in the RO racks iscollected in a general manifold that takes itto the storage tanks. Two tanks areinstalled in series, the second tank beingfilled by the overflow from the first. The twotanks are connected by means of a 500-mmdiameter pipe.

The water in the first tank is used tocirculate the permeate in the plant forinternal services, to store the water used toconvey and mix in the additives and toprovide permeated water to the saturator.In the second tank, which has a 500-m3

capacity, the water to be pumped out of theplant is remineralised and stored.

The desalinated, post-treated seawater ispumped out of the plant to the Las Adelfaswater tank by means of a set of 2+1 standbycentrifugal pumps.

BRINE DUMPING

The brine rejected from the membranes isreturned to the sea through a 900-mmdiameter underwater pipeline, on abreakwater located close to the facility. Thewater is dumped directly at the coastline,since the outlet is surrounded by cliffs thatcreate strong currents and waves thatensure that the brine is completely diluted inthe seawater very quickly.


SEPTIEMBRE 2007 85

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