Ultrafor™AGUAS RESIDUALES URBANAS
DEPURACIÓN BIOLÓGICA MEDIANTE MEMBRANAS DE ULTRAFILTRACIÓN DE FIBRA HUECA
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GARANTIZAR UN AGUA DE CALIDAD SUPERIOR A LAS NORMAS MÁS EXIGENTES
P-PPT-ER-006-ES-1004
Aguas Residuales Urbanas
ÍNDICE
� Los retos y la elección de las membranas en ARU
� La gama de los biorreactores de membranas
� Tecnologías de membranas : la elección de Degrémont
� Área de aplicación del Ultrafor™
� El proceso BRM
Ultrafor™
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� El proceso BRM
� Características de las membranas GE, componentes del Ultrafor™
� Principio de funcionamiento
� Principio de dimensionamiento
� Las ventajas del Ultrafor™
� Ejemplo de realización: La Morée (93), Francia
� Ejemplo de realización: Mediouna, Marruecos
Aguas Residuales Urbanas
LOS RETOS DEL TRATAMIENTO DE LAS ARU
Normas de vertido cada vez más estrictas• Seguridad sanitaria (normas aguas de baño)• Protección del medio natural (Directiva marco europea)
Protección de los recursos de agua • Reutilización (regadios, etc.)
Fangos• Gestión y destino de los fangos
Ultrafor™
33
• Gestión y destino de los fangos
Condicionantes particulares• Restricciones del emplazamiento ,• Restricciones de rehabilitación,• Restricciones de explotación,• …
LA ELECCIÓN DE LAS MEMBRANAS EN ARU (1/3)
Cl2
Decantación primaria
ClarificadorReactorbiológico
Filtro de arena
Desinfección
UF
PRETRATAMIENTO
44
PRETRATAMIENTO
Reactor biológico y filtración con membranas
LA ELECCIÓN DE LAS MEMBRANAS EN ARU(2/3)
SEPARACIÓN DINÁMICA BARRERA FÍSICA
55
« fugas » de MES
Riesgo de desnitrificación en el clarificador
Control de la filtración y de la calidad del
vertido de MES
Aguas Residuales Urbanas
LA ELECCIÓN DE LAS MEMBRANAS EN ARU(3/3)
Diseño compacto: • Para un mismo objetivo de calidad del agua, las membranas
permiten reemplazar numerosas etapas del tratamiento convencional.
La integración:
• arquitectónica
Ultragreen™
66
Los resultados:
• Las membranas constituyen una barrera física, la calidad del agua es constante y, por tanto, independiente de las variaciones de carga hidráulica.
Aguas Residuales Urbanas
LA GAMA DE LOS BIORREACTORES DE MEMBRANAS (BRM) PARA EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES SE COMPONE DE DOS MODELOS A FIN DE RESPONDER A LAS EXIGENCIAS DE TODOS LOS CLIENTES
LA GAMA DE LOS BIORREACTORES DE MEMBRANAS
Ultrafor™
Especificidad proceso
Aplicación preferencial
GAMA DE BRM
Tamaño instalación
Modelos Concentración max de fangos recomendada en el tanque de membranas
Fabricante membranas
77
Para dar respuesta al mercado y a las exigencias específicas de los Pliegos de Condiciones, Degrémont propone 2 tecnologías de membranas complementarias :
Ultrafor™Ultragreen™
Membranas planas
0 a 100 000 HE0 a 20 000 m3/d
15 g/l
instalación tanque de membranas
Ultragreen™
Fibra huecaFiltración Out /In
Sin límiteUltrafor™ 10 g/l
TORAY
GE
TECNOLOGÍAS : LA ELECCIÓN DEGREMONT
FIBRAS HUECAS
Densidad de membranas
Retrolavado
Flujo dependiente de la concentración
Costo energético de las membranas Concentración máxima de
Costo energético de las membranas (altas concentraciones)
Implantación (grandes instalaciones)
88
PLACAS
Costo energético de las membranas (bajas concentraciones)
Flexibilidad (pequeñas plantas)Simplicidad
Menores exigencias de pretratamiento
Concentración máxima de fangos en las membranas
�2 tecnologías complementarias en la
gama de la ultrafiltración
EL ÁREA DE APLICACIÓN DEL Ultrafor™
EL Ultrafor™ es apropiado para el tratamiento de las ARU y las ARI.
Permite obtener una calidad de efluente que cumple con las normas devertido más exigentes o que puede ser valorizado para su reutilización.
Vertido
99
Pretratamiento
Agua bruta Désinfection
Desinfección UV
Vertido entorno natural
OI
Osmosis Inversa
+-+
-
+-+
-
Electrodiálisis
Biorreactores de membranas
Ultrafor™
Reutilización
Vertido
Aguas Residuales Urbanas
EL PROCESO BRM
EL PROCESO BRM COMBINA LA DEPURACIÓNBIOLÓGICA POR FANGOS ACTIVADOS CON LACLARIFICACIÓN POR MEMBRANAS DEULTRAFILTRACIÓN
Ultrafor™
Tamizado finoDepuración biológica Ultrafiltración
1010
Ultrafor™ utiliza membranas de fibra hueca utiliza membranas de fibra hueca utiliza membranas de fibra hueca utiliza membranas de fibra hueca GE ZW500.
Aguatratada
Aguas Residuales Urbanas
Membrana de ultrafiltración(0,035 µm),
Membrana de fibra hueca de estructura
Superficie de la membrana vista a
través de microscópio electrónico
CARACTERÍSTICAS DE LAS MEMBRANAS GE
Ultrafor™
1111
Membrana GE
reforzada,
Material : PVDF (Polyvinylidene Fluoride, polímero de las membranas sumergidas),
Probada longevidad de la membrana en numerosas plantas de aguas residuales urbanas.
Aguas Residuales Urbanas
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO (1/3)
Ultrafor™
Agua BrutaAgua tratada
Tamizado Fangos activados Ultrafiltración
1212
Retención de sólidos
Depuración biológica dimensionada en función de los objetivos de tratamiento:
• Eliminación de contaminación carbonada y nitrificación,
• Desnitrificación,• Desfosfatación
Clarificación por membranas del líquido mixto:
• La filtración se efectúa por aspiración (por gravedad o por bombeo) a través de la membrana.
Pretratamiento y/o tratamiento
primario (si fuera necesario)
Tratamiento de fangos
Aguas Residuales Urbanas
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO (2/3)
Ultrafor™
Agua
Agua tratada
Reactor biológico
Membranas sumergidas
1313
Filtración por
succión
Aguatratada
Bomba de succión y
retrolavado
Almacenamiento para
retrolavado Fangos en exceso
Aeración membranas
Aguas Residuales Urbanas
1-AERACIÓN DE LAS MEMBRANASSecuencia continua
2-RETROLAVADO
PRINCIPIO DE FONCIONAMIENTO (3/3)
���� Una garantía contra la colmataciónUltrafor™
1414
3-LAVADO DE MANTENIMIENTOAutomáticamente 2 veces por semana
2-RETROLAVADOAutomáticamente cada 10 minutos
4-LAVADO DE REGENERACIÓN2 veces por año
PRINCIPIOS DEL DIMENSIONAMIENTO : EL PRETRATAMIENTO
Desbaste
Desarenado – Desengrasado
Capacidad tampón (aguas arriba o en el tratamiento biológico) :• Optimización del dimensionamiento de las
membranas
1515
Un tamizado fino:• Protección de las membranas• Fibra hueca : 0,8 mm
Aguas Residuales Urbanas
PRINCIPIOS DEL DIMENSIONAMIENTO: EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO
Dimensionado para la eliminación de carbono y para la nitrificación :• → Buena filtrabilidad del fango activado,• Tratamiento más avanzado si fuera necesario
(desnitrificación, desfosfatación biológica y fisico-química)
Reactor biológico :• Canal secuencial/ flujo pistón•
Ultrafor™
1616
• Canal secuencial/ flujo pistón• Anoxia en cabeza/ aeración secuencial
Concentración de fango activado (6 a 12 g/l) en el reactor biológico:• La posibilidad de una concentración elevada es el resultado
de un compromiso técnico-económico que depende de los objetivos y limitaciones del cliente.
Fangos activados
Aguas Residuales Urbanas
PRINCIPIOS DEL DIMENSIONAMIENTO:LA ULTRAFILTRACIÓN
El diseño de la instalación y el dimensionamiento de las membranas impactan en su periodo de vida
Los datos necesarios para su dimensionamiento :• Conocimiento de las condiciones hidráulicas
–Medio anual,–Máximo mensual (30 días),–Máximo semanal (7 días),–Máximo diario (24 horas),
Ultrafor™
1717
–Máximo diario (24 horas),–Punta horaria.
• La posibilidad de utilizar un depósito tampón para absorber las puntas permite optimizar el funcionamiento de las membranas
Ultrafiltración
LAS GARANTIAS DE TRATAMIENTO
CALIDAD DEL VERTIDO CON UNA SOLUCIÓN Ultrafor™
PARÁMETROSGARANTÍAS SOLICITADAS
LÍMITES DE CUANTIFICACIÓN
DQO< 50 mg/l
(depende de la DQO soluble refractaria del agua tratada)
30 mg/l
DBO < 10 mg/l 3 mg/l
MES < 3-5 mg/l < 3-5 mg/l
1818
Turbiedad 2 NTU 0.5 NTU
Nt 10mg/L, 15 mg/l
Desinfección Respeto normas aguas de baños
Huevos de helminto Retención total
Coliformes totales 500 / 100 ml
Coliformes fecales 100 /100 ml
Aguas Residuales Urbanas
LAS VENTAJAS DEL Ultrafor™
Efluente de calidad que aporta una solución a la problemática de :• Protección del medio natural y su biodiversidad & seguridad
sanitaria => Vertidos• Preservación de los recursos de agua potable =>
Reutilización del agua
Gran compacidad:•
Ultrafor™
1919
Gran compacidad:• Minimización de la superficie requerida, volumen de obra
civil reducido• Fácil implantación en el caso de ampliación de una planta en
rehabilitación.
Consumos energéticos optimizados :• Maximización de la transferencia de oxígeno en el
tratamiento biológico • Minimización de la aeración de las membranas
EJEMPLO DE REALIZACIÓNLA MORÉE (93), FRANCIA
CONTEXTO :
• Construcción de una planta de 320.000 HE
• Cliente : Syndicat Interdépartemental pour l’Assainissement de l’agglomération Parisien (SIIAP)
DISEÑO:
• Línea de tratamiento : – Desbaste – Desarenador - Desengrasador– Pretratamiento– Decantación primaria sin reactivos– Ultrafor™
• Número de cassettes de
2020
• Puesta en marcha: 2012
Especificidades del proyecto :
–Restablecer el buen potencial ecológico de la masa de agua Morée-Croult
–Producir fangos compatibles con las diferentes soluciones de tratamiento.
–Realizar una planta « cero molestias"–Tener en cuenta la noción de coste
global–Contribuir al desarrollo sostenible
• Número de cassettes de ultrafiltración: 64
EJEMPLO DE REALIZACIÓN:MEDIOUNA, MARRUECOS
CONTEXTO :
• Construcción de una planta de 40.000 HE
• Cliente : LYDEC para la municipalidad de Médiouna
• Puesta en marcha: inicio 2012
DISEÑO :
• Línea de tratamiento: – Desbaste 6/10mm– Desarenador - desengrasador– Tamizado (1 mm)– Ultrafor™
• Número de cassettes de ultrafiltración:4x2
• Superficie de membranas: 7.330 m2
2121
Especificidades del proyecto :
En el marco de su política de desarrollo sostenible y de preservación de los recursos, el cliente deseaba :
– que la EDAR pueda ser un verdadero escaparate (1ª planta de este género en África del Norte)– poder reutilizar el agua de la salida del Ultrafor™ directamente para agricultura.
• Superficie de membranas: 7.330 m2