Evaluación de Parámetros operacionales en sistemas de resinas de intercambio y ósmosis inversa

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EVALUACIÓN DE PARÁMETROS OPERACIONALES EN SISTEMAS DE

RESINAS DE INTERCAMBIO Y OSMOSIS INVERSA PARA EL TRATAMENTO DEL

AGUA

Diplomado en Ingeniería para el Tratamiento de Aguas Especiales

Dr. Eduardo Márquez Canosa

E-mail: [email protected]

MSc. Adela Cue López


mailto:[email protected]


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Etapas de trabajo con resinas de intercambio iónico

Introducción

Proceso de intercambio iónico.

Sistema de Ósmosis inversa.

Etapas de trabajo con resinas de intercambio iónico.

Configuraciones.

3

Esquema general de un equipo de intercambio iónico

Introducción




Configuraciones.

4

Introducción




Configuraciones.

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Agua Cruda Regenerante Agua tratada

Introducción




Configuraciones

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Introducción



Etapas de trabajo con resinas de intercambio iónico.ConfiguracionesParámetros operacionales

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EVALUACIÓN DISEÑO

Flujo a procesar

Calidad del agua a tratar

EquipamientoSuavizador tradicional de:

- PVC.

-Acero al carbono.

Dimensiones del equipo

Tipo de resina

- Diámetro, Altura, Área.- Altura de resina. - Altura del material soporte.

Tipo de regenerante

Calidad del agua tratada

Introducción




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EVALUACIÓN DISEÑO

Flujo a procesar

Calidad del agua a tratar

EquipamientoSuavizador tradicional de:

- PVC.

-Acero al carbono.

Dimensiones del equipo

Tipo de resina

- Diámetro, Altura, Área.- Altura de resina. - Altura del material soporte.

Tipo de regenerante

Calidad del agua tratada

Introducción




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Caracterización de la materia prima

Parámetros Unidad de medidas Valor

pH UpH 7.2Alcalinidad total mg CaCO3 /L 275.0Hierro mg Fe2+/L 0.09Manganeso mg Mn2+/L 0.0

Materia orgánica (KMnO4) mgO2/L 0.85

Dureza Cálcica mg CaCO3/L 106.0Dureza Magnésica mg CaCO3/L 6.8Sodio mg Na+/L 19.0Cloruros mg Cl-/L 24.6Cloro residual mg CL2/L 0.2 - 1.2Sulfatos mg SO4

2-/L 19.4Nitratos mg NO3

-/L 15.1Sílice mg SiO2/L 17.0Dióxido de Carbono mg CaCO3 /L 22.0Sólidos Totales Disueltos mg/L 500.0

Introducción




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Especificaciones de calidad del agua suavizadaMuestreo:

Agua suavizadaEspecificaciones de Calidad

(Salida del equipo)

Control químico

Dureza Límite 10 ppm

pH 5 - 7

Alcalinidad total Límite 900ppm

Características organolépticas Olor, sabor y aspectos característicos

Sustancias oxidables No cambio en su color

Introducción




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Condiciones estándar de operación de la Purolite C - 100

Introducción



Parámetros operacionales

Información técnica del catalogo

Etapa de Agotamiento. Variables

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OPERACIÓN FLUJO SOLUCION TIEMPO(min) CANTIDAD

SERVICIO 8 - 40 m3/m3h Agua Influente - -

CONTRALAVADO 7 –12m/h Agua Influente 5 – 20 10 – 20

gal /pie3

REGENERACION 2 – 7m3/m3h

8 – 20 %NaCl 30 – 60 60 – 320

g / L

LAVADO LENTO 2 – 7m3/m3h Agua Influente 30

(Aprox.)15 – 30gal /pie3

LAVADO RAPIDO 8 – 40m3/m3h Agua Influente 30

(Aprox.)24 - 45gal /pie3

Condiciones estándar de operación de la Purolite C - 100

Introducción






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Contra lavadoAgotamiento

Introducción





Esquema del flujo en servicio y contra lavado

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Agotamiento. Parámetros principales

En esta operación se debe evaluar:

a) Flujo de agotamiento.

b) Carga Específica de agotamiento.

Introducción




Etapa de contra lavado. Variables

Etapa de regeneración. Variables

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Contra lavado. Parámetros principales


a) Velocidad de flujo.

b) Flujo de contra lavado.

c) Tiempo de contra lavado.

d) Volumen de agua consumida.

e) % de expansión de la resina.

Introducción






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Introducción






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Altura total útil: 1.50 m.Altura ocupada: 0.9 mAltura libre: 0.6 m

Introducción






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Regeneración. Parámetros principales


a) Nivel de regeneración.b) Carga Específica.c) Concentración de la solución regenerante.d) Flujo de regenerante.e) Tiempo.

Nivel de regeneración

Introducción






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Introducción






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Nivel de regeneración

Calculo del volumen del ácido al 8% (HCl 8%)

Introducción






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Cálculo del volumen de agua que debe tratar el equipo (suavizador), antes de agotarse la resina

Introducción



Calculo del volumen de agua tratada

Calculo del tiempo de operación

Relación Capacidad de intercambio y NR

22

Introducción



Calculo del volumen de agua tratada

Calculo del tiempo de operación

Relación Capacidad de intercambio y NR

23

Introducción



Uso programa HydranauticsParámetros inicialesEntrada de datosAnálisis del sistema a considerar

24

Metodología para el uso adecuado del programa Hydranautics

Introducción




25

Pantalla inicial del programa profesional

Introducción




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Diseño y/o evaluación de plantas de tratamiento por osmosis inversa

- Calcio: 471 mg/L- Magnesio 1.355 mg/L- Potasio 478 mg/L- Sodio 11.177 mg/L- Carbonatos 0,1 mg/L- Hidrogenócarbonatos 208 mg/L- Cloruros 20.530 mg/L- Sulfatos 2.488 mg/L- Fluoruros 0,0 mg/L- Bario 0,0- Sr 0,0- Nitratos 15 mg/L- SiO2 8 mg/L- pH 7,9- TDS 36.720- Temperatura:- Máxima: 24º C- Mínima: 18º C

Análisis medio del agua de mar

Concentración de los sólidos totales disueltos en el permeado

(TDS < 400 mg/L)

Introducción




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Composición del agua a tratar

Introducción




28

Análisis del sistema a considerar

Introducción




29

Introducción




30

Introducción




31

Introducción




32

Introducción




33

Introducción




34

Introducción




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Introducción




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Introducción




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Introducción




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Introducción




39

Introducción




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Introducción




41

Introducción




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RESINAS DE INTERCAMBIO Y OSMOSIS INVERSA PARA EL TRATAMENTO DEL

AGUA

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