Estudio de caso

Caso De Estudio: Optimización De Costos En La Inhibición De Incrustaciones En Plantas Desalinizadoras de Osmosis Inversa
M. Malki, American Water Chemicals, Inc. Abstracto Durante las últimas décadas, los avances en el diseño de tecnología e ingeniería han permitido la construcción de plantas de Osmosis Inversa con mayor capacidad de producción que pueden funcionar con un costo de energíarazonable. Aun así, la proporción del los costos operacionales relacionados con el consumo de químicos para la inhibición de incrustaciones no ha cambiado dramáticamente debido a la indiferencia de la comunidad de empresas en el tratamiento de agua por las nuevas tecnologías de inhibición de incrustaciones. El resultado ha sido el consumo de enormes cantidades de ácido sulfúrico incrementandoinnecesariamente el pre-tratamiento, pos-tratamiento así como los costos de desechar la sal. Un distrito en los suburbios de Los Ángeles, California, actualmente está construyendo una planta de ósmosis inversa de 265,000 m3/día, para la reutilización de agua residual. Basándose en 30 años de experiencia operando una planta de ósmosis inversa de 19,000 m3/día, el distrito tomó un novedoso acercamiento a lareducción de costos en el consumo de productos químicos para la inhibición de incrustaciones. Se inició una licitación en la que se tomó en cuenta el pH del agua de alimentación, adicionalmente al costo y a la dosificación del antiincrustante.1 El pH del agua de alimentación fue utilizado para calcular la tasa de dosificación y el costo anual del ácido sulfúrico utilizado para reducir el pH.Posteriormente esto fue combinado con el costo anual del antiincrustante para seleccionar el tratamiento más rentable ofrecido por los diferentes fabricantes de antiincrustante que participaron en la licitación. El tratamiento seleccionado fue posteriormente probado por 50 días para verificar el desempeño usando la dosis y el pH en el agua de entrada propuestos por el fabricante. Introducción Elpre-tratamiento de sistemas de osmosis inversa a gran escala casi siempre incluye dosificación química para la prevención de formación de incrustaciones. La formación de incrustaciones ocurre en la corriente salobre cuando las sales solubles exceden sus límites de saturación y se precipitan el la superficie de las membranas. Las sales más comunes son carbonato de calcio, fluoruro de calcio, sulfato decalcio, sulfato de bario, sulfato de estroncio y varios complejos de sílice. Hierro y manganeso también pueden precipitarse en la corriente salobre, pero estos se consideran incrustadores. En las plantas de tratamiento por ósmosis inversa que utilizan agua de desecho como agua de alimentación, las incrustaciones de fosfato de calcio también debe ser tomada en consideración; pero con frecuencia estasincrustaciones son ignoradas porque en sistemas de agua salobre y de agua de mar no presentan ningún inconveniente y la mayoría de los programas de proyección de membranas no las toman en cuenta. Los químicos utilizados para el control de estas incrustaciones e incrustaciones normalmente consisten en una combinación de ácido sulfúrico y un antiincrustante. El ácido sulfúrico es usado para reducirel pH a través del sistema y así mantener la solubilidad del carbonato de calcio, el fosfato de calcio, el hierro y el manganeso. Los antiincrustantes se usan para controlar las incrustaciones restantes. Los antiincrustantes más avanzados en el mercado son capaces de controlar la formación de incrustaciones e incrustaciones causados por todo lo mencionado anteriormente a niveles más elevados depH que sus predecesores, reduciendo así, o eliminando completamente, la necesidad de dosificar ácido.2

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Hay una gran variedad de antiincrustantes en el mercado, muchos con limitaciones debido a sus estructuras químicas. Por ejemplo, los antiincrustantes basados en poliacrilatos y polimaleicos usados por muchos fabricantes frecuentemente se desactivan ante la presencia de tan poco como 0.5...