interesante

9.- Se pretende instalar una planta de ósmosis inversa destinada a la producción de agua potable. La planta captará aguas subterráneas con una concentración media de nitratos de 40 mg N/L. El aguaproducida tendrá una concentración de nitratos de 3 mg N/L. El agua de rechazo de la planta (un 40% del agua subterránea captada) será evacuada a una laguna litoral. La administración ha fijado comoobjetivo de calidad de nitratos en la laguna un valor de 2 mg N/L. Calculad:
El caudal máximo de agua potable que puede producir la planta para que no se sobrepase en la laguna el objetivo de calidad.El tiempo que tardará en alcanzarse el objetivo de calidad una vez iniciada la actividad.
Se asume que, en el periodo de tiempo considerado, los nitratos son contaminantes conservativos.Características de la laguna:
Caudal natural de entrada Qe = 5 m3/s
Caudal natural de salida Qs = Qe
Concentración de nitratos en el caudal de entrada [NO3-]e = 1 mg N/L
Concentración inicial de nitratosen la laguna (antes del inicio del vertido) [NO3-]0 = 1 mg N/L
Superficie: 105 m2.
Profundidad media: 2 m.


Solución:
Se debe calcular mediante un balance de agua potable cual es laconcentración de NO3- en el agua de rechazo. Para esto se tiene en cuenta el caudal de agua subterránea, de agua potable y de agua de rechazo.
Todo esto con el fin de garantizar que la presión osmótica sea laadecuada y se halle en ambos sentidos.
En primer lugar hay que determinar la concentración de nitratos en el agua de rechazo.
Sea Qc el caudal de agua subterránea captado, Qp el caudal de agua potableproducido, y Qr el caudal de rechazo.
Aplicando un balance de materia para la producción de agua potable:


Caudal máximo de agua potable
Para calcular el caudal máximo de agua potable que sepuede producir, se aplica un balance de materia al lago con el vertido del rechazo en estado estacionario:





Objetivo de calidad de agua fijado
Para calcular el tiempo que tardará la laguna...