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El medio Filtralite® Pure en desalación, más agua con más calidad reduciendo costes operativos

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  • medio Filtralite® Pure desalación, más agua más calidad reduciendo costes operativos
    Vista de las unidades de Ósmosis Inversa en una planta desaladora.
  • Autor: Carlos de Juan. Jefe de Producto Filtralite® para España & Portugal.

Sobre la Entidad

Filtralite
Filtralite® es la marca registrada de todos los productos de arcilla expandida utilizados como medio filtrante fabricados por Leca Noruega en su planta de Raellingen (Noruega).

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La desalación es una solución consolidada para el abastecimiento de agua potable en áreas con problemas de escasez. Se trata de una tecnología que permite la creación de recursos complementarios allí donde no existen, con el valor añadido de que ésta genera una calidad de efluente apta para el consumo humano, clave en la planificación hídrica. La realidad confirma este hecho, vía la creciente inversión en desalación en áreas como Oriente Medio, Estados Unidos y Latinoamérica.

La viabilidad de un proceso de desalación, tanto técnica como económicamente, depende sobremanera del pretratamiento del agua captada. Un pretratamiento optimizado previene y minimiza los fenómenos de incrustación, fouling y ataque a membrana. Por tanto, garantizar la obtención de un agua de calidad de aporte a las unidades de ósmosis es primordial. Además de los aspectos vinculados a la calidad de agua en el pretratamiento, la disminución de costes operativos en esta fase cobra especial importancia para hacer sostenible el coste del metro cúbico: reducción de consumo energético, consumo reactivos y ahorro en mantenimiento de equipos. Filtralite® Pure viene a dar respuesta a estos requerimientos de calidad y reducción de costes operativos, incrementando además la capacidad de producción y disminuyendo la pérdida de carga.

Vista aérea de la planta Beckton (Londres, Thames Water), donde la filtración del pretratamiento se hace con Filtralite® Pure.

El medio filtrante Filtralite® Pure remplaza al material granular tradicional –arena y antracita– empleado en la filtración de Sólidos en Suspensión (SS) en el pretratamiento de desalación. Filtralite® Pure es un medio de última generación fabricado a base de arcilla expandida por Leca, Saint Gobain. Su concepción ad hoc se enfoca hacia una filtración de altísima eficiencia, tanto por la calidad de efluente como por la reducción de costes. La explicación de esta calidad superior y de sus amplias carreras de filtrado reside en las características estructurales y de composición del material. Filtralite® Pure es un medio extra-poroso con una superficie específica elevadísima, en torno a 3 m2/g, que presenta una impedancia hidráulica muy baja, gran parte de los poros del material son conductivos. En pocas palabras, es el material filtrante ideal: retiene la mayor parte de los SS sin disparar la perdida de carga, haciendo un filtrado en profundidad y ofreciendo tiempos de colmatación muy alargados.

La composición con Filtralite® MC 1.5-2.5 es el remplazo natural de la antracita en los lechos tradicionales bicapa antracita-arena

En desalación se emplean dos tipos de soluciones Filtralite® Pure, ambas con enfoque bicapa. La primera consistiría en la combinación Filtralite® MC 1.5-2.5 como capa superior con arena de granulometría 1.0-0.8 en la parte inferior. La segunda es nuestro Filtralite Mono Multi Fine®.

La composición con Filtralite® MC 1.5-2.5 es el remplazo natural de la antracita en los lechos tradicionales bicapa antracita-arena. Filtralite® MC 1.5-2.5 viene a incrementar la duración de carreras de filtrado con ratios de entre un 50-150% superiores a la configuración tradicional. Además, presenta mejoras de calidad en el efluente de los filtros en una horquilla de 0.5 y 1 punto de SDI, siendo especialmente resiliente frente a picos de turbidez y SS.

Vertedero de un filtro abierto, operando con Filtralite® Pure.

Una referencia de la aplicación de Filtralite® MC 1.5-2.5 en desalación es la planta de Palmachim de 274.000 m3/día, en Israel. En el marco de su plan de reducción de consumos energéticos y reducción de OPEX, la planta precisaba un incremento del caudal de filtración y una mejora de la calidad en el pretratamiento. Tras una serie de pruebas piloto, Filtralite® Pure fue instalado sustituyendo arena-antracita en el paso de filtración. La instalación de Filtralite® Pure demostró que la capacidad de producción podía aumentarse en casi un 50% sin construir nuevos lechos, al doblarse la velocidad de filtración de 7 m/h a 12 m/h. Asimismo, el tiempo de funcionamiento entre contra-lavados aumentó de 30 horas promedio, hasta dar picos de 200 horas. En paralelo se redujo el bio-fouling en las membranas por la mejora de la calidad del efluente. Esto llevó a hacer un reemplazo de los filtros de cartucho de 20 micras a filtros de 5 micras. En la actualidad, los filtros de 5 micras se remplazan con una frecuencia muy inferior a los anteriores. El ahorro solo por la disminución de sustitución de filtros de cartucho y la mejora de la calidad del efluente asciende a 300.000 €/año. El ahorro energético, por reducción de lavados, ligado al incremento de producción aportado por Filtralite® Pure fijó un tiempo de retorno de la inversión por el cambio de medio menor a dos años.

Una referencia de la aplicación de Filtralite® MC 1.5-2.5 en desalación es la planta de Palmachim de 274.000 m3/día, en Israel

La segunda alternativa, para desalación, Filtralite Mono Multi Fine® persigue un incremento de la calidad filtración extra, manteniendo unas carreras de filtrado de larga duración. Se trata de una combinación de Filtralite® NC 0.8-1.6 y Filtralite® HC 0.5-1. Haciendo un paralelismo, la capa de Filtralite® NC 0.8-1.6 haría las veces de antracita y la capa de Filtralite® HC 0.5-1 trabajaría en dando una filtración de alta precisión en sustitución de la arena. El grado de mejora frente a la arena y antracita es sustancial. La remoción de partículas superiores a 2 µm es 2 logaritmos superior a la arena. Esta calidad de remoción redunda en niveles de SDI, turbidez y SS muy inferiores a los de la arena-antracita, con el correspondiente incremento en la vida de membranas y mejora en el funcionamiento de la micro-filtración. Asimismo, y en contra de lo que sucede en los medios granulares que dan más calidad de filtración a base de reducir el tamaño granulométrico, las carreras de filtrado siguen siendo de larga duración; entre un 50% y un 100% superiores a otras soluciones.

Complementariamente, la pérdida de carga con Filtralite Mono Multi Fine® es muy baja, del orden de la mitad, incluso con velocidades de filtración elevadas (15 m/h – 20 m/h). Esto permite plantear diseños en los que los sistemas de bombeo tienen requerimientos energéticos menores o filtros abiertos con alturas de lámina de agua reducidas que consiguen velocidades de filtración muy altas.

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