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MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO.
Sistema de osmosis inversa de doble paso
50 m³/día.
WATER TECNOLOGIES DE
MEXICO
Sistemas Tru-Water
Modelo WT-2R3SW-50
2
Advertencia
Por favor, lea atentamente antes de proceder con la instalación. La falta de
seguimiento de alguna de las instrucciones adjuntas o de observación de los
parámetros operacionales puede llevar a la falla de los equipos y a un posible
daño irreversible.
Guarde el manual como referencia futura
3
Índice
Introducción ……………............................................................................................................ 4
Filtración …………………............................................................................................................ 5
Conceptos generales ……………………………............................................................................... 9
Programa Operativo Anual (POA).……………..........................................................................15
Parámetros que se deben monitorear…..……........................................................................16
Descripción funcional ………………….…..……............................................................................17
Instrucciones de instalación .………….…..…….........................................................................18
Instrucciones de arranque .………….…….……..........................................................................19
Mantenimiento del propietario …..….…….…….......................................................................21
Membranas de osmosis inversa ..….…….…….........................................................................22
Limpieza de membranas de osmosis inversa.......................................................................23
Instalación eléctrica.……………………………..............................................................................25
Operación ………………………………………...................................................................................26
Especificaciones de bomba y recuperador de energía.........................................................27
Resumen……..……………………………….………………………………………………………………….……………..29
Descripción de pantallas ….……………………………………………………………………………………………..33
4
INTRODUCCIÓN
NOTA IMPORTANTE: el sistema de Osmosis Inversa debe ser alimentado con 35 gpm @ 60 psi en
la succión de la bomba de alta presión
Los sistemas de Osmosis Inversa (RO por sus siglas en Ingles Reverse Osmosis) son los más
seleccionados para la aplicación de desmineralización (quitarle minerales al agua).
Los sistemas de RO por medio de una membrana semipermeable hacen la separación del “agua”,
en un producto para consumo humano bajo en sales, y uno con concentración mayor de sales que
va al drenaje en este caso, Al mar.
El mayor éxito de que un sistema de RO funcione Óptimamente se deben a la mejor selección de un
pretratamiento efectivo, para ello se debe de tomar en cuenta la posibilidad de combinar las
funciones y ventajas de los filtros mecánicos de sedimentos y la capacidad de filtración microscópica
de las membranas de RO para remover un amplio rango de contaminantes en el agua.
En nuestros días la efectividad de las unidades de RO supera ya el 98.5%. en rechazo de sales, Las
pruebas de manufactura de las membranas de RO han demostrado una efectividad de más de 99.2%
a una presión de operación aproximada de 850 psi, esto depende del tipo de membrana que se
seleccione.
Existen membranas de alto rechazo de sales y alta productividad de agua. Las membranas
Hydranautics para estos equipos, se definen como SWC y SWC-MAX, en este caso se utiliza un costo
beneficio, la membrana SWC produce agua con una calidad fisicoquímica mejor, pero con una
recuperación de agua menor. Para lograr esto se aplican presiones mayores que la de alta
productividad. La membrana SWC-MAX, produce más agua con menor presión, por ello se da una
calidad fisicoquímica menor, al ocurrir esto las bombas que se seleccionan son de menor potencia
y se ve reflejado en un ahorro en consumo eléctrico.
La efectividad y productividad de las unidades de RO aumentan o disminuyen proporcionalmente
con la presión de agua, es importante mencionar que siempre tenemos que seguir las
recomendaciones del fabricante de membranas para operar los flujos y presiones requeridas, la
operación y éxito de un buen funcionamiento de los equipos de osmosis inversa, dependerán de la
familiaridad e información que tengamos a nuestro alcance, el presente manual pretende informar
para el manejo del sistema de osmosis inversa, además, de mencionar algunos problemas típicos
que pueden presentarse.
Si ustedes llegaran a tener algún problema que no se considere en este manual, por favor contacte
al departamento de ingeniería y diseño de Wáter Technologies de México, el cual está abierto para
cualquier consulta técnica. Con todo gusto lo atenderemos a los Teléfonos 01 (998) 294 3094 Y 01
(81) 83 44 50 55. E-MAIL: eligonzalez@tratamientosdeagua.com
IMPORTANTE:
Le pedimos que lea el presente manual para y familiarizarse con el sistema RO, y evite problemas,
ya que no se garantiza por mala operación del sistema.
5
FILTRACION
Por ser un sistema de doble paso, es un equipo de 5 fases que está basado en 5 segmentos de
tratamiento por separado dentro del completo sistema de tratamiento de agua. Las fases son las
siguientes:
Fase 1 – Filtro de canasta
Se debe realizar una limpieza cuando exista un 10% de diferencial de presión entre entrada y salida.
Esta primera fase cuenta con Filtro Tipo Canasta, Malla, PVC Material de la Malla, Área de la Pantalla
199.31 pulg., PVC Material de la Carcasa, Presión Máx. 150 psi, Material del Empaque FPM
Fase 2 – Filtro de Turbidex™, retro lavado recomendado cada que exista un 15% de diferencial entre
la entrada y la salida.
Esta segunda fase se cuenta con material filtrante de (zeolitas) que retienen partículas mayores a 5
micras. (Una micra equivale a una milésima parte de un milímetro) que atrapa sedimentos. En este
sistema de filtración se utilizan Turbidex™ (zeolita) cada pie cubico puede operar con hasta 10 gpm
(galones por minuto) por lo que se utilizarán 7 ft³ (pies cúbicos) de material filtrante por cada tanque
de fibra de vidrio de 24 pulgadas de diámetro por 72 pulgadas de altura, para que operen con un
flux holgado.
Flujo por filtro Galones por minuto (gpm), lento: 16, normal: 31, Pico: 47
Diferencial de presión máxima soportada:15%
Material filtrante por filtro Zeolita: 7 pies cúbicos (ft³)
Retro lavado con: 38 gpm
Tubería de entrada y salida: 2 pulgadas (2”)
Tubería a drenaje 2” por filtro
6
Posicionamiento de válvulas
En Operación:
ABRIR las válvulas VMFZ1-01 y VMFZ1-04 y CERRAR las válvulas VMFZ1-02, VMFZ1-03 y la VMFZ1-
05
En Retro lavado:
ABRIR las válvulas VMFZ1-03 y VMFZ1-02 y CERRAR las válvulas VMFZ1-01, VMFZ1-03 y la VMFZ1-
05
NOTA: para regular la presión de retro lavado se debe cerrar lentamente la válvula 2 hasta alcanzar
el gasto y carga correctos
En Enjuague:
ABRIR las válvulas VMFZ1-01 y VMFZ1-05 y CERRAR las válvulas VMFZ1-02, VMFZ1-03 y la VMFZ1-
04
Breve explicación del funcionamiento de los filtros:
El proceso comienza con la alimentación del agua cruda (de mar) hacia los filtros de Turbidex™.
El agua pasa a través del lecho filtrante para eliminar sólidos suspendidos mayores a 5 micras (una
micra equivale a una milésima de milímetro). El filtro posee cinco válvulas manuales las cuales se
posicionan en OPERACIÓN, RETRO LAVADO Y ENJUAGUE
En la etapa de OPERACIÓN el agua se alimenta por la parte superior por medio de un distribuidor
interno pasando por los lechos filtrantes. El agua filtrada se recolecta en el fondo del filtro por medio
de un colector interno y pasa a la siguiente etapa de filtración fina (filtro pulidor de cartuchos).
Dependiendo de la suciedad del agua, el filtro permanece en la posición de servicio durante horas
o hasta que el lecho filtrante se encuentre lo suficientemente sucio para ser retro lavado alcanzando
un diferencial de presión del 15%.
La etapa de RETRO LAVADO deberá ser realizada cuando el filtro haya atrapado una alta cantidad
de sólidos provocando una caída de presión máxima del 15%. Dicha caída de presión deberá ser
detectada para iniciar la etapa de retro lavado. El retro lavado consiste en pasar agua cruda a
contracorriente por la parte inferior del filtro expandiendo el lecho filtrante y expulsando los sólidos
retenidos por la parte superior del filtro. El agua sucia se descarga a la línea de drenaje. La duración
del retro lavado es normalmente de 30 minutos.
Una vez finalizado el retro lavado, el filtro deberá posicionarse en la etapa de ENJUAGUE en forma
manual. El enjuague consiste en retirar el remanente de agua sucia que queda dentro del filtro
después de un retro lavado. Al posicionar las válvulas en la etapa de enjuague, el agua pasa por la
parte superior del filtro, pasa por el lecho filtrante y se recolecta en el fondo por medio del colector
como si estuviera en servicio. La única diferencia es que el agua de enjuague en lugar de irse hacia
la planta de ósmosis inversa se descarga a la línea de drenaje. El enjuague toma alrededor de 10 a
15 minutos.
7
Fases 3 - Filtros pulidores, cambio cada que exista un diferencial máximo de un 15% respecto a la
entrada y la salida de juego de filtros.
Esta fase contiene filtros de cartuchos de 5 micras de tamaño de poro.
Este ayuda a asegurar que algunas partículas que en enjuagues o retro lavados lograron pasar al
extremo de salida del filtro de Turbidex™, se queden en este filtro que por eso lleva el nombre de
Pulidor. El cambio de cada cartucho se deberá realizar cada que el diferencial de presión alcance el
15% con respecto a la presión de entrada y salida del porta filtros.
Breve descripción de la operación de los filtros de cartuchos (bolsa):
El agua una vez filtrada por los filtros de Turbidex™, pasará a través de un filtro pulidor de cartuchos
para remover los sólidos en suspensión mayores a cinco micras.
El filtro de cartuchos se fabrica por inyección de termoplástico moldeado, Cuerpo de polipropileno
relleno de vidrio Platinum, tienen juntas de FPM y son acabados con silicona lubricante libre para
resistir cualquier tipo de corrosión debido al agua de mar. En el interior del filtro se encuentra el
medio filtrante el cual consiste en cartuchos tipo bolsa desechables fabricados de polipropileno
extruido. El cartucho tiene un grado de filtración de hasta una micra y se deberá reemplazar por
uno nuevo cuando la caída de presión alcance el 15% o cada 30 días de uso, lo que suceda primero.
Se recomienda que antes de arrancar el sistema de Osmosis Inversa se purgue el aire presionando
la válvula superior de cada porta filtros
Fase 4 – Membrana de Osmosis Inversa Primer paso, cambio recomendado cada 3-4 años.
La fase cuatro es el corazón del sistema de ósmosis inversa, la membrana RO. Estas membranas
semipermeables eliminarán efectivamente los sólidos totales disueltos, el Sodio y los metales
pesados.
Las membranas previo a un diseño de deben operar como se muestra en la siguiente imagen
Cartucho filtrante
Porta filtros de cartuchos (bolsa)
8
Breve descripción del funcionamiento de las membranas del primer paso:
Una vez que el agua está filtrada y acondicionada pasa a través de la bomba de alta presión para
alimentar al banco de membranas.
El banco de membranas consistirá de 6 elementos de 8” de diámetro x 40” de longitud, marca
Hydranautics modelo SWC5-LD, distribuidos en 2 recipientes en un arreglo 2:0
Las membranas se encargarán de reducir de agua de mar a un producto de 280 ppm TDS
produciendo un flujo de 12 gpm, a una recuperación del 40% con respecto al flujo de alimentación.
Fase 5 – Membrana de Osmosis Inversa Segundo paso, cambio recomendado cada 3-4 años.
La fase cinco es la parte final del sistema de ósmosis inversa. Estas membranas semipermeables
pulirán efectivamente los sólidos totales disueltos que el primer paso no pudo eliminar.
Las membranas previo a un diseño de deben operar como se muestra en la siguiente imagen
Breve descripción del funcionamiento de las membranas del segundo paso:
Una vez que el agua ha sido permeada en el primer paso, a través de la bomba de alta presión
alimenta al banco de membranas del segundo paso.
El banco de membranas consistirá en 3 elementos de 8” de diámetro x 40” de longitud, marca
Hydranautics modelo SWC5-LD, distribuidos en 1 recipiente en un arreglo 1:0
Las membranas se encargarán de reducir de agua permeada a un producto final de 8-50 ppm ppm
TDS produciendo un flujo de 9.5 gpm, a una recuperación del 85% con respecto al flujo de
alimentación.
9
CONCEPTOS GENERALES
Definiciones y Términos.
• Osmosis: Fenómeno natural en el cual, el agua pasa a través de una membrana semi-
permeable, desde una solución diluida a una solución concentrada.
• Osmosis Inversa: Proceso en el cual se fuerza al agua a pasar a través de una membrana
semi-permeable, desde una solución concentrada a una solución diluida, mediante la
aplicación de presión.
• Presión Osmótica:
1.- Presión que se desarrolla en una solución salina, dependiente de la diferencia de
concentración de iones presentes a ambos lados de la membrana.
2.- Fenómeno resultante de la diferencia de concentración de sales a través de una
membrana semi-permeable. Esta presión osmótica debe ser compensada antes de poder
producir permeado en el sistema.
4
Presión
Aplicada
Osmosis Osmosis
Inversa
membrana
Solución
Diluída
Solución
Concentrada
AGUA
AGUA
10
Osmosis Inversa como “Sistema de filtración”
Las Membranas que se utilizan para realizar la osmosis inversa funcionan como un sistema de
filtración de tipo molecular, un ejemplo es cuando se toma una solución que contiene sales disueltas
u otros materiales disueltos en el agua que podemos llamar contaminantes, a esta le aplicamos
presión, el agua al pasar por dicha membrana de tipo sintética (TFC), queda prácticamente libre de
esas impurezas cuando esta pasa a través de ella. Debido a que la membrana no está dotada de
poros, el agua tiene que disolverse en la membrana y pasar por difusión a través de ésta.
Obteniendo una solución diluida y otra concentrada, las cuales reciben el nombre de permeado y
rechazo respectivamente, el permeado contiene la mínima cantidad de sales disueltas, mientras que
el rechazo contiene la mayor parte de todas las sales, y otras impurezas tales como materia orgánica,
coloides, micro-organismos, bacterias y virus que enviamos al drenaje.
Referencia:
El material filtrante de la membrana (poliamida aromática) tiene una multitud de poros
submicroscópicos en su superficie.
El tamaño del poro de la membrana es de 0.0005 a 0.002 micrones
Micrón = Micra (plural: micras; plural latino: micra), abreviado µ.
Una micra equivale a una milésima de milímetro:
Membranas en O.I.
Las membranas de osmosis inversa que se utilizamos para este sistema se seleccionaron en el
siguiente tipo
• Poliamida Aromática Compuesta (TFC): Material plástico, no biodegradable. Muy sensibles
a oxidantes. Superficie relativamente áspera, propensa al ensuciamiento. Carga superficial
negativa. Baja a muy baja presión. Incremento del paso de sales progresivo y limitado con
el tiempo. Muy baja o ausente compactación. Amplio espectro de pH. Límite de
temperatura hasta 45 ºC (40 ºC continuos)
11
A continuación, mostramos la estructura química de las membranas
Estructura química de membranas
Poliamida aromática compuesta (TFC).
La habilidad de las membranas para retener las sales es tal que permite el paso del agua, esto se basa
en el hecho de que las sales están en la solución como iones, es decir, partículas de carga.
A los iones de carga positiva se les conoce como cationes y a los de carga negativa como aniones. Una
analogía de lo que ocurre es considerar la membrana como un espejo, de modo que los iones que se
acercan a la membrana son repelidos por una carga igual a la propia. Esto es, las cargas iguales se
repelen tal como los polos magnéticos de un imán, por lo que la capa de agua inmediatamente
adyacente a las membranas considera libre de cargas (carga neutra) y podrá atravesar los poros de la
membrana como permeado o agua producto. Ya que los aniones y cationes están en movimiento
constante dentro de la solución, algunas veces la cercanía de unos con otros es tal, que se atraen a sí
mismos formando sales de carga neutra, de esta manera pueden atravesar la membrana.
B
HN NHC
C= O
CHN
O
O
Alimentación Concentrado
Permeado
Concentrado
Alimentación
Permeado
12
La forma y composición de las membranas en espiral se puede observar en la siguiente figura.
Es de suma importancia que sigamos las recomendaciones del fabricante ya que de ello dependerá
mucho, la durabilidad del equipo. Así como la aplicación de las garantías del sistema.
Siempre cuente con un análisis de agua fisicoquímico para determinar los parámetros de operación.
En los sistemas de tratamiento de agua W-TECH, WT-3R3SW. Se debe de cuidar los siguientes límites
para obtener una mejor operación de los sistemas.
Concepto Parámetros
Presión min. de alimentación 45 Psi (3.102 bar)
Rango de Temperatura del agua 40ºF (4ºC) A 90ºF(40ºC)
Rango pH 4-9
Índice de ensuciamiento < 5
Sólidos disueltos totales Máximo 38,000 ppm
Flujo de alimentación 60 gpm
13
El agua de alimentación deberá cumplir:
Concepto Parámetro
Fierro (Fe) <0.1 mg/lt
Cloro Libre (Cl) <0.1 mg/lt
Manganeso (Mg) <0.05 mg/lt
Contaminantes Orgánicos ( C ) < 1 mg/lt
CAUSAS PROBABLES SI NO SE RESPETAN LOS LIMITES
ALIMENTACIÓN DE AGUA CLORADA
Si el agua de alimentación esta clorada, se debe de proteger las membranas con filtros de carbón
activado granular, o utilizar bisulfito de sodio para remover el oxidante. El material de construcción
de las membranas usado en los sistemas comerciales es una poliamida (TFC), Las membranas de TFC
no tienen tolerancia al cloro estas mismas son las más utilizadas hoy en día y si son operadas con
agua que contiene cloro, sufre una oxidación la cual conlleva al deterioro y daño irreversible de la
membrana, al ocurrir esto no se puede respetar la garantía de la membrana.
ALIMENTACIÓN DE AGUA CONTAMINADA CON DERIVADO DE PETROLEO
Si el agua de alimentación contiene algún producto derivado del petróleo, se debe de proteger las
membranas con un sistema separador de aceites y combustóleos. El material de construcción de las
membranas usado en los sistemas comerciales es una poliamida (TFC), Las membranas de TFC no
tienen tolerancia a este tipo de productos. Si son operadas con agua que contiene derivados del
petróleo, pueden sufrir delaminación, deterioro de la fuerza mecánica o susceptibilidad a la
incrustación orgánica e inorgánica.
ALIMENTACIÓN DE AGUA DURA
Existen varios minerales que influyen en la incrustación de las membranas y van de mayor a menor
grado de incrustante, De echo si los listamos se pueden mencionar como: Bario, Estroncio, Sílice,
Calcio, Magnesio estos dos últimos se definen como dureza.
Calcio (Ca)
Este mineral se puede cristalizar al combinarse con los iones de sulfato y carbonato para formar
incrustaciones sobre las membranas. Dichas incrustaciones se evitan fácilmente, pero una vez
formadas son tenaces, y difíciles (a menudo imposibles) de remover.
Magnesio (Mg)
El magnesio tiene un comportamiento similar al del calcio, pero es un poco más soluble. Calcio y
magnesio en conjunto, constituyen la dureza del agua.
El agua de alimentación se debe de pasar por un pre tratamiento, antes de que se haga pasar el
agua por las membranas, para ello se recomienda que de los minerales de preferencia tengan el
siguiente limite, Bario no mayor a 0.01 ppm, Estroncio no mayor a 0.3 ppm, Sílice no mayor a 35
14
ppm, Dureza por debajo de 5000 ppm. Si los parámetros se salen de esta especificación
recomendamos aplique un dispersante (anti-incrustante) y reguladores de pH.
ALIMENTACIÓN DE AGUA CON FIERRO
El fierro en el agua de alimentación debe ser menor de 0.1 mg/L.
Hierro (Fe)
El hierro es común en muchas aguas superficiales. Cuando ocurre en aguas de pozo, normalmente es
por contaminación del agua, con óxido de hierro proveniente del entubado del ademe del pozo o de
la tubería de acarreo de agua a la planta. El tipo de hierro que normalmente se encuentra en un pozo
no es dañino a la ósmosis espiral con membranas TFC, mientras se mantenga sin oxidarse.
Simplemente, se evitan problemas cuidando que el agua no entre en contacto con oxígeno o con
reactivos oxidantes. Otra manera de evitar problemas es cambiar el material de los conductos de agua
PVC o fibra de vidrio. El hierro en el agua es un problema mucho más grave para las membranas de
poliamida aromática por su alta carga negativa.
En caso de que el hierro en el agua sea del tipo oxidado hay que retirarlo antes de alimentar el agua a
la ósmosis inversa. Esto ocurre cundo el hierro, proviene de aguas superficiales, o simplemente ha
sido expuesto al aire en un tanque abierto (que no pueda cerrarse fácilmente). También, ocurre con
aguas cloradas tales como las aguas municipales, cuando el cloro reacciona con el material ferroso de
las tuberías de la red municipal.
ALIMENTACIÓN CON AGUA FRÍA
Todas las capacidades estándar de los sistemas de RO son considerando una temperatura de
alimentación de 25ºC. Cuando la alimentación del agua es más fría, los flujos de agua producto de los
sistemas RO disminuyen. Por ello, para una temperatura de 15ºC, el flujo del agua producto disminuirá
a la mitad.
Operar los sistemas RO con agua fría no dañará los sistemas, solamente disminuirá la capacidad de
producción de estos. Una válvula de mezclado que combina agua caliente y fría puede ser instalada
antes de la unidad de Osmosis Inversa. Esta válvula debe ser diseñada especialmente para este
propósito, o podemos recurrir a calentadores por intercambio de calor para ello necesitaríamos una
caldera para elevar la temperatura de preferencia a 24ºC.
Si una válvula de mezcla de temperatura es utilizada, debe ser ajustada para que el agua de
alimentación del sistema de RO no exceda los 75ºF (24 ºC) Las temperaturas altas conducirán a las
membranas de los equipos de RO a tener problemas.
Consulte a WATER TECHNOLOGIES DE MEXICO para ayudarlo a seleccionar el equipo de pre-
tratamiento más adecuado para su sistema. +52 (998) 294 3094 y 01 81 83 44 50 55 e-mail:
eligonzalez@tratamientosdeagua.com
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PROGRAMA OPERATIVO ANUAL (POA)
Para efectos de garantía es necesario llevar un mantenimiento preventivo calendarizado que aplique
cada componente del equipo para evitar daños irreversibles. Es por eso que se recomienda aplicar el
siguiente programa:
SEMANA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
Pre filtración
Retro lavado de filtros S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Limpieza exterior de filtros y porta filtros S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Reparación de fugas S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Revisión de difusores y colectores A
Cambio de Manómetros A
Cambio de difusores superior e inferior A
Revisión de filtros cartucho S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Cambio de filtros cartucho M M M M M M M M M M M M M
Limpieza General y Mantenimiento anti-corrosivo S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Osmosis Inversa
Preparación de la dosificación de anti incrustante S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Monitoreo calidad de agua S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Enjuague de membranas (flushing) S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Ajuste de condiciones de operación S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Retro lavado acido a membranas M M M M M M M M M M M M M
Ajuste de Interruptores de presión M M M M M M M M M M M M M
Revisión física de membranas C C C
Rotación de membranas SM SM
Limpieza química de membranas acida - alcalina C C C
Cambio de victaulics A
Cambio de Manómetros A
Cambio de O rings membrana-membrana C C C
Componentes electromecánicos OI
Apriete de conexiones eléctricas M M M M M M M M M M M M M
Limpieza de tablero y conexiones c/solvente dieléctrico M M M M M M M M M M M M M
Cambio de terminales y conexiones dañadas M M M M M M M M M M M M M
Monitoreo de Voltaje y Amperaje de Motores S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Engrasado de rodamientos de motores M M M M M M M M M M M M M
Cambio de rodamientos SM SM
Aplicación protección epoxica a estator de motores SM SM
Monitoreo de temperatura de trabajo de motores S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Actividades de pintura S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Revisión funcionamiento de válvulas C C C
Revisión general de partes mecánicas de BAP M M M M M M M M M M M M M
Cambio sello mecánico A
Revisión impulsores bombas SM
Verificar aislamiento de motores M M M M M M M M M M M M M
Calibración de sensor de conductividad M M M M M M M M M M M M M
Calibración de sensor de flujo M M M M M M M M M M M M M
Revisión de monitores de conductividad, flujo y ph M M M M M M M M M M M M M
S Semanal C Cuatrimestral
M Mensual SM Semestral
A Anual
En cada mantenimiento se deberá realizar un reporte firmado por el usuario final para respaldar que
se realizó el mantenimiento preventivo en tiempo y forma.
El POA tiene marcadas las 52 semanas del año y algunas veces por alguna razón no se puede aplicar
un mantenimiento Preventivo Anual por haber empezado la operación recientemente, pero es
necesario que se haga un documento argumentando la situación.
GARANTIA DE CALIDAD
WATER TECHNOLOGIES DE MEXICO, S.A. DE C. V. GARANTIZA QUE EL EQUIPO SUMINISTRADO ESTARÁ LIBRE DE DEFECTOS, TANTO DE MATERIALES
EMPLEADOS COMO EN SU FABRICACIÓN Y GARANTIZA SU CORRECTO FUNCIONAMIENTO POR UN PERIODO DE 12 MESES DESPUÉS DE SU ARRANQUE O
18 MESES DESPUÉS DE HABER SIDO EMBARCADA, LO QUE OCURRA PRIMERO. Siempre y cuando se lleven a cabo todas las recomendaciones de operación
16
PARAMETROS DE OPERACIÓN QUE SE DEBEN MONITOREAR
Operador 1er Turno:
Operador 2do Turno: FECHA:
Operador 3er Turno:
Equipo No. 1 Equipo No. 2 Equipo No. 3 Equipo No. 4
Hora:
PRESION
Entrada filtro de Turbidex™
Salida filtro de Turbidex™
Entrada filtros de cartucho
Salida filtros de cartucho
Alimentación de membranas
Rechazo de membranas
Producto
GPM
Flujo de producto
Flujo de rechazo
PPM Calidad de producto
%
Nivel de anti incrustante
Cisterna 1
Cisterna 2
Cisterna agua cruda
C  Temperatura del agua alimentación
m³ Producto por hora equipo
Los parámetros para monitorear se deberán cargar en un formato electrónico Excel para poder
revisar tendencias.
Es necesario que se revisen cuidadosamente porque estos serán el índice de la forma en que se
encuentra la operación.
NOTA:
los equipos no se pueden normalizar manualmente. El ajuste de presión y flujo por alguna falla la
realiza automáticamente el sistema de bombeo y recuperador de energía.
El sistema no debe operar sin la aplicación de producto antiincrustante AWC-102 PLUS a 3 ppm
En caso de que los parámetros empiecen a moverse con tendencias a la baja o al alza, favor de
llamar a WATER TECHNOLOGIES DE MEXICO para ayudarlo a solucionar el problema. +52 (998) 294
3094 y 01 81 83 44 50 55 E-mail: eligonzalez@tratamientosdeagua.com
17
DESCRIPCIÓN FUNCIONAL
La alimentación de agua pretratada se debe pasar primero a través de un prefiltro de sedimentos.
Esto es con el fin de disminuir el índice de ensuciamiento (SDI), la apertura del filtro debe de ser no
mayor a 5 micras nominales.
El concentrado (agua de rechazo) de la membrana de osmosis inversa pasa a través de una válvula
reguladora de presión. Este flujo se mide con un flujómetro, el agua de rechazo se vierte al drenaje.
La presión de operación normal de estos sistemas debe de ser máximo de 850 psi en el primer paso y
280 psi máximo en el segundo paso.
Las altas presiones dañan las membranas por ello recomendamos que se monitoree que nunca suba
a más del 15% de la presión de diseño
ADVERTENCIA: No cierre totalmente la válvula de rechazo. El equipo necesita cierta cantidad de agua
de rechazo. La relación normal de agua producto a agua rechazo debe ser de 40% producto y 60%
rechazo en el primer paso y 85% de producto y 15% de rechazo en el segundo paso.
Los equipos cuentan con manómetros y transductores de alta y baja presión, colocados en los filtros
y las membranas.
El medidor post-filtro de sedimentos indica la presión de alimentación, también se monitorea la
presión a la salida del filtro, con ello podemos apreciar la caída de presión que existe en el filtro. (Con
una diferencia máxima de un 15% psi debemos de cambiar el filtro).
El equipo cuenta con transductor de corte por baja presión. En caso de que la presión de alimentación
de agua baje a menos de 27 psi, el sistema completo se apagara para prevenir cualquier daño a la
bomba. Por falta de agua, Esto esta predeterminado por el fabricante. Si es necesario la presión de
corte puede ser incrementada por el fabricante
Cuando se enciende el equipo operara la válvula actuadora de alimentación que suministra agua al
sistema, esta válvula se coloca con el fin de evitar que exista un retorno de agua y dañe las
membranas.
18
INSTRUCCIONES DE INSTALACIÓN
1- Localización
Los sistemas de RO nunca deben de estar expuestos a temperaturas muy altas o bajas. Todos los
equipos son probados en la fábrica, las membranas son enviadas con una solución preservadora
para evitar que se deterioren. Si se exponen a temperaturas muy bajas, esta solución se congelará
y causará daños a las membranas. No se deben de refrigerar.
2- Requerimiento de Tubería
Entrada de alimentación de agua.
La entrada de agua al equipo debe de ser preferentemente en tubo PVC, de cobreníquel, de acero
inoxidable o de tubo reforzado no plegable. No debe ser usado tubo de fierro que sea susceptible
de corrosión. EL OXIDO DE FIERRO ATACA Y CAUSA DAÑOS IRREVERSIBLES A LAS MEMBRANAS DE
RO Y NO ESTA INCLUIDA EN LA GARANTIA.
Descarga de agua de rechazo (concentrado)
La línea de concentrado al drenaje debe ser del mismo material que la entrada de alimentación de
agua. Esta línea debe incluir un diámetro adecuado para permitir una ventilación de preferencia que
el drenaje se encuentre a descarga atmosférica, también es preferente que se utilice una línea
diferente al drenaje de los filtros, para prevenir que se pueda presurizar la línea del drenaje de la
osmosis inversa, si solo se cuenta con un solo drenaje puede colocar todos los drenajes a uno mismo
siempre y cuando verifique que no existe retorno de agua al drenaje.
Salida de agua producto
El tubo de agua producto debe de estar hecho del mismo material que el de las otras conexiones, o
ser de PVC. La línea de agua producto debe ir siempre a la parte superior del tanque de
almacenamiento. Libre de restricciones como reducción de tubería, válvulas parcialmente cerradas,
Esto debe realizarse o la garantía se anulará. La línea de agua de producto debe estar libre de
cualquier obstrucción. Debido a que el agua producto del sistema RO esta presurizada, la línea de
agua puede ir hasta 15 metros de largo y puede descargar hasta 3 metros de altura del sistema de
osmosis inversa.
3- Requerimientos eléctricos
Instalar un interruptor termo magnético y cables para soportar la carga de los motores: 45 hp que
incluye el sistema RO.
Importante:
Cuando se tenga alguna duda, por favor llame a la fábrica o al distribuidor autorizado más
cercano.
19
INSTRUCCIONES DE ARRANQUE
La membrana se embarca en un empaque diferente del equipo, antes de colocarla quite las bolsas
plásticas.
Para introducir la membrana al Housing quite una tapa de la porta membranas, de preferencia
donde se alimenta el agua.
Introduzca primero la parte que no tiene o-ring, deslice la membrana hasta que llegue el o-ring, este
siempre debe de estar del lado a la entrada del agua a presión.
Antes del arranque se debe de hacer correr agua para llenar todos los depósitos de la planta de
osmosis inversa, esto se puede lograr arrancando el sistema, sin energizar la bomba de alta presión.
Asegúrese de que la válvula de alimentación de agua este abierta y que el suministro que esté
llegando al sistema permita que los componentes se presuricen y cheque posibles fugas en el
sistema, si existen fuga, repárelas antes de iniciar una operación continua.
Encienda el interruptor principal de energía. Observe los medidores de presión. El medidor se
elevará a la presión positiva conforme el agua fluya a través de los filtros. Esto indica que el sistema
ha sido presurizado.
NOTA: Si la presión de la alimentación del agua es insuficiente, el transductor de baja presión
automáticamente apagara la unidad RO. Cuando se restaura una presión adecuada, también
comienza a funcionar la unidad.
Inspeccione todas las conexiones de la tubería en la unidad en busca de fugas. Repare cualquier
fuga antes de continuar.
La presión de operación es determinada por los sistemas de recuperación de energía por lo que
Usted no debe tratar de ajustar las presiones, ni moverlas sin asesoría del fabricante
Llene la Siguiente Tabla ya que le servirá de referencia para saber el comportamiento del
sistema, esta misma se debe de comparar con la tabla de tomas de Parámetros, con estos datos
usted puede llegar a una normalización de su equipo
Recomendaciones de ajuste inicial
Presión de corte (transductor de presión): 30 psi
Presión de pre-filtro: 60 psi
Presión de descarga de la bomba: 795 psi
Presión de operación: 781 psi
Flujo de agua producto final: 9.5 gpm
Flujo de agua rechazo final: 18-22 gpm
Tipo de Membranas: SWC5-LD
La calidad del agua producto se mostrará continuamente.
20
Para iniciar el proceso de arranque por primera vez o después de un paro prolongado, se debe
realizar el siguiente procedimiento:
1. Encienda manualmente (desde la pantalla táctil o botonera) la bomba de alimentación al
sistema.
2. Abra la válvula de alimentación al sistema.
3. Realice la purga general de aire con las válvulas de purga; permita el paso de agua por todo
el sistema durante 180 segundos.
4. Encienda la bomba de alta presión y monitoree todos los parámetros de flujo,
conductividad y presión.
5. Pare y coloque el sistema en operación automática con la referencia de los ajustes
realizados manualmente y déjelo en operación normal.
(Vea Descripción de Pantallas pag. 32)
NOTA: El sistema no debe ser forzado a producir más de 10.5 gpm, equivalente al 10% más, de su
producción normal, porque las membranas operarán con un sobre flux y reducirán su tiempo de
vida.
De la misma manera no se debe alimentar con menos de 35 gpm, ni más de 48 gpm, para que su
operación sea optima garantizada.
En este banner podemos seleccionar el arranque y paro de bomba
En este banner podemos seleccionar la frecuencia de operación de la bomba (velocidad en frecuencia Hz),
y podemos ver la frecuencia actual en que está operando
En este banner se muestran los botones de navegación entre pantallas
21
MANTENIMIENTO DEL PROPIETARIO
ADVERTENCIA: Inspeccione y verifique todo el pre-tratamiento adicional para una correcta operación.
Las fallas provocadas debido al contenido de dureza, fierro o cloro en la alimentación dañarán las
membranas.
A) Cambio de cartuchos
Registre las lecturas de los manómetros. Cuando la lectura del medidor del post-filtro marque un
máximo diferencial de 15%, se requerirá cambio. El tiempo de cambio de cartuchos lo determina la
calidad de agua, si se tiene un buen pretratamiento los cartuchos duraran más tiempo, Cuando existan
coloides y no se inyecta floculante, hace que se saturen más rápido en ocasiones los cambios son hasta
diario. Esto puede variar dependiendo de las condiciones del suministro de agua (si tiene problemas
de Coloides por Favor Contáctenos).
Para remplazar los pre-filtros siga estos pasos:
1. Apague el sistema.
2. Despresurice todas las líneas Hidráulicas. Trabajar con líneas presurizadas, es peligroso.
Podría ser golpeado por la tapa del porta filtro.
3. Gire la tapa del porta filtros hacia la izquierda, esto dejara al descubierto los cartuchos
pulidores, una vez que esto ocurra quite los filtros, verifique que la tapa de los filtros
quede en su posición ya que si están movidos se pueden dañar.
4. Coloque el filtro nuevo dentro del porta filtros y vuelva a roscarlo girando hacia la derecha.
5. Asegure que todas las válvulas estén abiertas y exista agua en las tuberías, esto lo puede
confirmando con la lectura de los manómetros, Encienda el sistema para ingresar agua a
presión de unas 60 psi, es importante que verifique el valor antes de quitar el cartucho y
después de colocado el nuevo.
B) Bomba de alta presión
La mayoría de las bombas usadas en los sistemas de RO no requieren de ningún mantenimiento
mayor solo lubricación a los motores cada 1000 horas de operación.
Se recomienda tener un stack kit de la bomba de alta presión y un rotor del sistema recuperador de
energía.
Cualquier información adicional, comuníquese con el fabricante +52 (998) 294 3094 y 01 81 83 44 50
55 E-mail: eligonzalez@tratamientosdeagua.com
22
MEMBRANAS DE OSMOSIS INVERSA
Los problemas más comunes de los sistemas de RO pueden ser causados por las membranas.
Cuando una membrana presenta problemas se refleja y afectan el flujo y calidad del agua producto.
Agua producto baja calidad
Las membranas de Osmosis Inversa determinan la calidad del producto por el porcentaje de rechazo
de los sólidos disueltos totales (TDS). Una disminución gradual en el porcentaje de rechazo puede
ser esperado por un periodo de tiempo. La disminución puede ser provocada por una o más de las
siguientes causas:
1.- cloro en la alimentación de agua, Las membranas pueden tolerar agua clorada solamente por
algunas horas a 0.1 ppm. El deterioro de las membranas de RO debido al agua clorada hace que se
perfore la membrana dañándola sin posibilidad a usarla nuevamente.
2.- El exceso de sedimentos en el agua. Esto causara que el limo de las bacterias ensucie los poros
de las membranas y se reduzca el rechazo. Un adecuado pre-filtro debe ser instalado antes del
sistema RO, si esta condición se presenta.
Porcentaje de flujo de agua producto
El porcentaje reflujo de agua producto de las membranas de RO puede ser afectado por una o más
de las siguientes causas:
1.- La temperatura del agua de alimentación afecta directamente el flujo de agua producto de las
membranas de RO. Mientras menor sea a la temperatura del agua, menor flujo de agua producto
se obtendrá.
2-. Insuficiencia de presión en la alimentación en el agua debido a la bomba de presión. La presión
también afecta la producción de las membranas de RO. Cuando la presión del agua en la superficie
de la membrana disminuye, también la salida de agua producto lo hace. Cheque si la bomba de
presión y/o el regulador de presión están trabajando correctamente.
3-. La presencia de contaminación biológica va tapando los poros de las membranas y en
consecuencia disminuye el flujo de agua producto.
NOTA: es sumamente importante que la alimentación al sistema sea mínima de 35 gpm.
23
LIMPIEZA DE MEMBRANAS DE OSMOSIS INVERSA
Las membranas de RO requieren de mantenimiento periódico. Cuando la salida de agua y/o la
calidad del TDS disminuyan, cuando la presión de alimentación a membranas sube hasta en un 15%
es un indicador de que las membranas requieren de limpieza
Se deben realizar limpiezas químicas cuando esto anterior suceda o cada 4 meses, lo que ocurra
primero.
Almacenaje de Membranas:
Si usted requiere hacer un paro prolongado de la planta de osmosis inversa se le recomienda que
drene el agua que contenga la planta, haga pasar agua que ya este procesada (permeada) para
eliminar la posibilidad de almacenar agua cruda en los recipientes por tiempos prolongados, Agregar
una solución de metabisulfito de sodio al 5% llene los recipientes con dicha solución, cierre las
válvulas y puede dejarlas por un periodo de hasta 1 mes, si usted requiere para por más tiempo, le
recomendamos, sacar todas las membranas, limpiarlas ponerlas en bolsas que no fuguen, agregue
la solución de metabisulfito, aplique vació a la bolsa (para no usar mucha solución), ciérrela con
esto” si se aplico bien” pueden durar en almacenaje de 3 a 6 meses.
Procedimientos de limpieza de membranas.
Se deben de realizar limpiezas químicas en las membranas cuando:
1) el flujo de permeado disminuya en un 15% en relación a su flujo de diseño normalizado y/o
2) se incremente la presión de alimentación al sistema en un 15% para mantener el mismo
flujo de permeado bajo condiciones normalizadas.
Si se presenta cualquiera de estos dos problemas, se debe parar el equipo y realizar una limpieza
química en las membranas. se debe de realizar la limpieza química alcalina primero para remover
todo los taponamientos biológicos y coloidales, después de realizar la limpieza química alcalina se
debe de realizar la limpieza química acida la cual sirve para remover taponamientos inorgánicos por
sales y óxidos metálicos.
A.- Limpieza Alcalina
El químico correspondiente para la realización de la limpieza química alcalina, debe ser un
detergente alcalino que se aplicará 1 libra por membrana y se deberá elevar el pH a 11-12
La limpieza alcalina sirve para la remoción de ensuciamiento causado por taponamientos biológicos
y coloidales. El agua que se utiliza para la preparación del químico debe de ser agua de baja
salinidad.
El modo de uso del detergente en polvo es mezclando una libra por cada 15 galones de agua, de
esta manera por cada 200 lts de solución de limpieza se requerirá de 3.1 lbs de detergente. Debe de
estar seguro de tomar en cuenta la cantidad de galones contenidos en las membranas y la tubería.
24
La recirculación para el sistema de membranas deberá ser aproximadamente de 30 – 50 psi en
ambos tubos por una hora. Después del ciclo de retro lavado deberá dejarse en reposo la solución
química durante 1 hora, inmediatamente después deberá de realizarse otro ciclo de recirculación
durante 30 a 45 minutos.
Después de terminada la recirculación deberá realizarse el enjuague de las membranas con agua
producto o de baja salinidad continuamente hasta que la concentración de TDS sea equivalente al
del agua entrante del enjuague.
B.- Limpieza Acida
Después de realizada la limpieza química alcalina deberá de realizarse la limpieza química acida.
Esta limpieza química se deberá de realizar para remover taponamientos inorgánicos por sales y
óxidos metálicos.
En este caso se debe aplicar 1 galón por cada 40 galones de agua y verificar, que el pH no baje a
menos de 2. El pH deberá estar entre 2.5 y 3
Una vez realizada la mezcla, recircule la solución de limpieza en el sistema durante 45 minutos, a
una presión constante de 30 – 50 psi. Después de terminado el ciclo de retro lavado se deberá de
dejar la solución en reposo durante 2 horas, sin descuidar que el pH se nos salga de rango.
Después de terminada la recirculación deberá realizarse el enjuague de las membranas con agua
producto o de baja salinidad continuamente hasta que la concentración de TDS sea equivalente al
del agua entrante del enjuague.
NOTA: Si la temperatura del agua de alimentación disminuye, el flujo del agua producto disminuirá.
Al trabajar a una relación de 25 grados baja la temperatura a 20 grados bajara la producción con
ello no indica que las membranas del equipo estén sucias.
Los Limpiadores de Membranas o desincrustantes, siempre traen su técnica de limpieza, es
importante que pidan esta técnica para saber el uso del mismo.
25
INSTALACIÓN ELELCTRICA
La alimentación eléctrica deberá hacerse por la parte inferior del gabinete de control, El cable de
alimentación deberá ser mínimo de calibre nº 0 tipo awg. La alimentación del voltaje debe ser en 460
volts según se requiera la operación, la alimentación del control se hace en 110 volts con un vivo y un
neutro (ya incluido)
Transductor de presión
Todo sistema de bombeo requiere una presión positiva para que opere en óptimas condiciones, así
mismo las bombas de alta presión multietapas requieren que siempre se suministre agua, para evitar
daño a los impulsores, por ello la planta de osmosis cuentan con transductores de presión, que hace
parar si no se cuenta con suficiente presión, o si se excede la misma. Estos dispositivos están
configurados para operar a una presión de operación de paro cuando los parámetros se vean fuera de
rango.
Si no existe presión en la alimentación del sistema, este no permitirá arrancar el equipo de osmosis
inversa y si perdiera presión estando en operación, el sistema inmediatamente entrara en proceso de
paro y no arrancará hasta que exista la presión en la línea.
26
OPERACIÓN
En el panel de control, la pantalla táctil, nos indica las condiciones del sistema. La presión de pos filtro
debe ser mayor a 50 psi. La bomba de alta presión tendrá un retardo de 60 a 180 seg. (Colocados de
fábrica
Los indicadores visibles, nos indican a distancia, si el sistema está funcionando, en Flushing o en
alarma.
Procedimientos de arranque de R.O.
1- Verifique que se cuenta con el flujo de agua requerido en alimentación continua y una presión
mínima de 50 psi y máxima de 75.
1- Verifique que los filtros están listos para operar, esto es que puedan dar agua clara (filtrada) si
esto no se ha hecho aún debe de hacerlo antes de operar el sistema, es importante que no deje
pasar agua sin tratar al sistema de osmosis inversa ya que de ello depende el buen
funcionamiento del equipo. Debe de verificar que la corriente requerida sea la correcta, de no
ser así, se creara un conflicto y en caso extremo un corto circuito. si no está seguro de la
corriente que llega a los equipos por favor no continúe con el arranque, pues podría ocasionar
un daño a los equipos.
Recuerde que los equipos de filtración tienen el siguiente funcionamiento:
A) Operación
B) Retrolavado
C) Enjuague
Calibración de R.O.
1-Se deja que se presurice hasta llegar a un rango 40-75 Psi en presión Pre-filtro una vez presurizado
el sistema, se enciende R.O.
2-Encendido R.O., se verifica la Presión de la descarga de la bomba, el rango de presión de salida de
la bomba debe de ser como lo hemos indicado anteriormente.
NOTA: No debe de exceder 850 Psi
3-Una vez regulada la presión de la descarga de la bomba se verifica la presión de operación y el
rango de operación para la R.O. es la mencionada en el cálculo anexo se regula por la válvula
reguladora de presión y el producto con respecto al rechazo debe ser de 40 % Rechazo 60% .
4-Una vez calibrado R.O. con funcionamiento en las diferentes presiones se verifica los sólidos
disueltos totales. (TDS)
27
ESPECIFICACIONES DE BOMBA Y RECUPERADOR DE ENERGIA
Véase manuales de la bomba fedco y el recuperador de energía ERI
28
29
RESUMEN
Sistema de Desalinización de Agua de Mar por Ósmosis Inversa
0. Datos Generales de la planta:
Característica Descripción
Capacidad M³/DIA (GPM) 50 (9.5)
Arreglo de membranas 3 tubos x 3 membranas cada uno
1. Sistema de Dosificación de inhibidor de la incrustación al 100%
Característica Descripción
Tipo de bomba de diafragma
Capacidad 3.4 L/h
Materiales PVDF en el lado del líquido
Marca GRUNDFOS
Material de tanque Polietileno
Capacidad 152 L
2. Filtros Pulidores
Característica Descripción
Cantidad 4 en paralelo
Tipo Cartucho
Número de cartuchos por pieza 1 elementos
Material De polipropileno de 5 micras
Longitud 20 pulgadas cada uno
Housing PVC
Capacidad 40 GPM c/u
Marca Pentair
30
3. Bomba de Alta Presión
Característica Descripción
Cantidad Una
Tipo Bomba centrífuga de alta presión
Material Acero Inoxidable Dúplex 2205 y 316L, especial
para el manejo de agua de mar
Instrumentación Interruptores de alta y baja presión para la
protección de bombas y membranas
Variador de frecuencia Incluido
Modelo MSS-1539
Marca Fedco
31
4. Módulo de Ósmosis Inversa
Característica Descripción
Etapas: Una
Arreglo: 3(3)
Cantidad de recipientes: Tres
Diámetro: 8”
Membranas/recipiente: Tres
Total de tubos/membranas: 3/3
Tipo de membranas: Para agua de mar Hydranautics
Modelo: SWC5-LD
Recuperación: 40%
RECIPIENTES DE PRESION
Característica Descripción
Instrumentación
Sensor de flujo Tres, alimentación, permeado, rechazado
Marca Signet, o GLI propela, turbina
Medidor de presión Danfoss
Sensor de conductividad Signet, o GLI propela, turbina
PERMEADO DE 0 A 500 µmhos/cm.
32
DESCRIPCIÓN DE PANTALLAS

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Manual de operacion y mantto wt 2 r3sw-50

  • 1. 1 MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO. Sistema de osmosis inversa de doble paso 50 m³/día. WATER TECNOLOGIES DE MEXICO Sistemas Tru-Water Modelo WT-2R3SW-50
  • 2. 2 Advertencia Por favor, lea atentamente antes de proceder con la instalación. La falta de seguimiento de alguna de las instrucciones adjuntas o de observación de los parámetros operacionales puede llevar a la falla de los equipos y a un posible daño irreversible. Guarde el manual como referencia futura
  • 3. 3 Índice Introducción ……………............................................................................................................ 4 Filtración …………………............................................................................................................ 5 Conceptos generales ……………………………............................................................................... 9 Programa Operativo Anual (POA).……………..........................................................................15 Parámetros que se deben monitorear…..……........................................................................16 Descripción funcional ………………….…..……............................................................................17 Instrucciones de instalación .………….…..…….........................................................................18 Instrucciones de arranque .………….…….……..........................................................................19 Mantenimiento del propietario …..….…….…….......................................................................21 Membranas de osmosis inversa ..….…….…….........................................................................22 Limpieza de membranas de osmosis inversa.......................................................................23 Instalación eléctrica.……………………………..............................................................................25 Operación ………………………………………...................................................................................26 Especificaciones de bomba y recuperador de energía.........................................................27 Resumen……..……………………………….………………………………………………………………….……………..29 Descripción de pantallas ….……………………………………………………………………………………………..33
  • 4. 4 INTRODUCCIÓN NOTA IMPORTANTE: el sistema de Osmosis Inversa debe ser alimentado con 35 gpm @ 60 psi en la succión de la bomba de alta presión Los sistemas de Osmosis Inversa (RO por sus siglas en Ingles Reverse Osmosis) son los más seleccionados para la aplicación de desmineralización (quitarle minerales al agua). Los sistemas de RO por medio de una membrana semipermeable hacen la separación del “agua”, en un producto para consumo humano bajo en sales, y uno con concentración mayor de sales que va al drenaje en este caso, Al mar. El mayor éxito de que un sistema de RO funcione Óptimamente se deben a la mejor selección de un pretratamiento efectivo, para ello se debe de tomar en cuenta la posibilidad de combinar las funciones y ventajas de los filtros mecánicos de sedimentos y la capacidad de filtración microscópica de las membranas de RO para remover un amplio rango de contaminantes en el agua. En nuestros días la efectividad de las unidades de RO supera ya el 98.5%. en rechazo de sales, Las pruebas de manufactura de las membranas de RO han demostrado una efectividad de más de 99.2% a una presión de operación aproximada de 850 psi, esto depende del tipo de membrana que se seleccione. Existen membranas de alto rechazo de sales y alta productividad de agua. Las membranas Hydranautics para estos equipos, se definen como SWC y SWC-MAX, en este caso se utiliza un costo beneficio, la membrana SWC produce agua con una calidad fisicoquímica mejor, pero con una recuperación de agua menor. Para lograr esto se aplican presiones mayores que la de alta productividad. La membrana SWC-MAX, produce más agua con menor presión, por ello se da una calidad fisicoquímica menor, al ocurrir esto las bombas que se seleccionan son de menor potencia y se ve reflejado en un ahorro en consumo eléctrico. La efectividad y productividad de las unidades de RO aumentan o disminuyen proporcionalmente con la presión de agua, es importante mencionar que siempre tenemos que seguir las recomendaciones del fabricante de membranas para operar los flujos y presiones requeridas, la operación y éxito de un buen funcionamiento de los equipos de osmosis inversa, dependerán de la familiaridad e información que tengamos a nuestro alcance, el presente manual pretende informar para el manejo del sistema de osmosis inversa, además, de mencionar algunos problemas típicos que pueden presentarse. Si ustedes llegaran a tener algún problema que no se considere en este manual, por favor contacte al departamento de ingeniería y diseño de Wáter Technologies de México, el cual está abierto para cualquier consulta técnica. Con todo gusto lo atenderemos a los Teléfonos 01 (998) 294 3094 Y 01 (81) 83 44 50 55. E-MAIL: eligonzalez@tratamientosdeagua.com IMPORTANTE: Le pedimos que lea el presente manual para y familiarizarse con el sistema RO, y evite problemas, ya que no se garantiza por mala operación del sistema.
  • 5. 5 FILTRACION Por ser un sistema de doble paso, es un equipo de 5 fases que está basado en 5 segmentos de tratamiento por separado dentro del completo sistema de tratamiento de agua. Las fases son las siguientes: Fase 1 – Filtro de canasta Se debe realizar una limpieza cuando exista un 10% de diferencial de presión entre entrada y salida. Esta primera fase cuenta con Filtro Tipo Canasta, Malla, PVC Material de la Malla, Área de la Pantalla 199.31 pulg., PVC Material de la Carcasa, Presión Máx. 150 psi, Material del Empaque FPM Fase 2 – Filtro de Turbidex™, retro lavado recomendado cada que exista un 15% de diferencial entre la entrada y la salida. Esta segunda fase se cuenta con material filtrante de (zeolitas) que retienen partículas mayores a 5 micras. (Una micra equivale a una milésima parte de un milímetro) que atrapa sedimentos. En este sistema de filtración se utilizan Turbidex™ (zeolita) cada pie cubico puede operar con hasta 10 gpm (galones por minuto) por lo que se utilizarán 7 ft³ (pies cúbicos) de material filtrante por cada tanque de fibra de vidrio de 24 pulgadas de diámetro por 72 pulgadas de altura, para que operen con un flux holgado. Flujo por filtro Galones por minuto (gpm), lento: 16, normal: 31, Pico: 47 Diferencial de presión máxima soportada:15% Material filtrante por filtro Zeolita: 7 pies cúbicos (ft³) Retro lavado con: 38 gpm Tubería de entrada y salida: 2 pulgadas (2”) Tubería a drenaje 2” por filtro
  • 6. 6 Posicionamiento de válvulas En Operación: ABRIR las válvulas VMFZ1-01 y VMFZ1-04 y CERRAR las válvulas VMFZ1-02, VMFZ1-03 y la VMFZ1- 05 En Retro lavado: ABRIR las válvulas VMFZ1-03 y VMFZ1-02 y CERRAR las válvulas VMFZ1-01, VMFZ1-03 y la VMFZ1- 05 NOTA: para regular la presión de retro lavado se debe cerrar lentamente la válvula 2 hasta alcanzar el gasto y carga correctos En Enjuague: ABRIR las válvulas VMFZ1-01 y VMFZ1-05 y CERRAR las válvulas VMFZ1-02, VMFZ1-03 y la VMFZ1- 04 Breve explicación del funcionamiento de los filtros: El proceso comienza con la alimentación del agua cruda (de mar) hacia los filtros de Turbidex™. El agua pasa a través del lecho filtrante para eliminar sólidos suspendidos mayores a 5 micras (una micra equivale a una milésima de milímetro). El filtro posee cinco válvulas manuales las cuales se posicionan en OPERACIÓN, RETRO LAVADO Y ENJUAGUE En la etapa de OPERACIÓN el agua se alimenta por la parte superior por medio de un distribuidor interno pasando por los lechos filtrantes. El agua filtrada se recolecta en el fondo del filtro por medio de un colector interno y pasa a la siguiente etapa de filtración fina (filtro pulidor de cartuchos). Dependiendo de la suciedad del agua, el filtro permanece en la posición de servicio durante horas o hasta que el lecho filtrante se encuentre lo suficientemente sucio para ser retro lavado alcanzando un diferencial de presión del 15%. La etapa de RETRO LAVADO deberá ser realizada cuando el filtro haya atrapado una alta cantidad de sólidos provocando una caída de presión máxima del 15%. Dicha caída de presión deberá ser detectada para iniciar la etapa de retro lavado. El retro lavado consiste en pasar agua cruda a contracorriente por la parte inferior del filtro expandiendo el lecho filtrante y expulsando los sólidos retenidos por la parte superior del filtro. El agua sucia se descarga a la línea de drenaje. La duración del retro lavado es normalmente de 30 minutos. Una vez finalizado el retro lavado, el filtro deberá posicionarse en la etapa de ENJUAGUE en forma manual. El enjuague consiste en retirar el remanente de agua sucia que queda dentro del filtro después de un retro lavado. Al posicionar las válvulas en la etapa de enjuague, el agua pasa por la parte superior del filtro, pasa por el lecho filtrante y se recolecta en el fondo por medio del colector como si estuviera en servicio. La única diferencia es que el agua de enjuague en lugar de irse hacia la planta de ósmosis inversa se descarga a la línea de drenaje. El enjuague toma alrededor de 10 a 15 minutos.
  • 7. 7 Fases 3 - Filtros pulidores, cambio cada que exista un diferencial máximo de un 15% respecto a la entrada y la salida de juego de filtros. Esta fase contiene filtros de cartuchos de 5 micras de tamaño de poro. Este ayuda a asegurar que algunas partículas que en enjuagues o retro lavados lograron pasar al extremo de salida del filtro de Turbidex™, se queden en este filtro que por eso lleva el nombre de Pulidor. El cambio de cada cartucho se deberá realizar cada que el diferencial de presión alcance el 15% con respecto a la presión de entrada y salida del porta filtros. Breve descripción de la operación de los filtros de cartuchos (bolsa): El agua una vez filtrada por los filtros de Turbidex™, pasará a través de un filtro pulidor de cartuchos para remover los sólidos en suspensión mayores a cinco micras. El filtro de cartuchos se fabrica por inyección de termoplástico moldeado, Cuerpo de polipropileno relleno de vidrio Platinum, tienen juntas de FPM y son acabados con silicona lubricante libre para resistir cualquier tipo de corrosión debido al agua de mar. En el interior del filtro se encuentra el medio filtrante el cual consiste en cartuchos tipo bolsa desechables fabricados de polipropileno extruido. El cartucho tiene un grado de filtración de hasta una micra y se deberá reemplazar por uno nuevo cuando la caída de presión alcance el 15% o cada 30 días de uso, lo que suceda primero. Se recomienda que antes de arrancar el sistema de Osmosis Inversa se purgue el aire presionando la válvula superior de cada porta filtros Fase 4 – Membrana de Osmosis Inversa Primer paso, cambio recomendado cada 3-4 años. La fase cuatro es el corazón del sistema de ósmosis inversa, la membrana RO. Estas membranas semipermeables eliminarán efectivamente los sólidos totales disueltos, el Sodio y los metales pesados. Las membranas previo a un diseño de deben operar como se muestra en la siguiente imagen Cartucho filtrante Porta filtros de cartuchos (bolsa)
  • 8. 8 Breve descripción del funcionamiento de las membranas del primer paso: Una vez que el agua está filtrada y acondicionada pasa a través de la bomba de alta presión para alimentar al banco de membranas. El banco de membranas consistirá de 6 elementos de 8” de diámetro x 40” de longitud, marca Hydranautics modelo SWC5-LD, distribuidos en 2 recipientes en un arreglo 2:0 Las membranas se encargarán de reducir de agua de mar a un producto de 280 ppm TDS produciendo un flujo de 12 gpm, a una recuperación del 40% con respecto al flujo de alimentación. Fase 5 – Membrana de Osmosis Inversa Segundo paso, cambio recomendado cada 3-4 años. La fase cinco es la parte final del sistema de ósmosis inversa. Estas membranas semipermeables pulirán efectivamente los sólidos totales disueltos que el primer paso no pudo eliminar. Las membranas previo a un diseño de deben operar como se muestra en la siguiente imagen Breve descripción del funcionamiento de las membranas del segundo paso: Una vez que el agua ha sido permeada en el primer paso, a través de la bomba de alta presión alimenta al banco de membranas del segundo paso. El banco de membranas consistirá en 3 elementos de 8” de diámetro x 40” de longitud, marca Hydranautics modelo SWC5-LD, distribuidos en 1 recipiente en un arreglo 1:0 Las membranas se encargarán de reducir de agua permeada a un producto final de 8-50 ppm ppm TDS produciendo un flujo de 9.5 gpm, a una recuperación del 85% con respecto al flujo de alimentación.
  • 9. 9 CONCEPTOS GENERALES Definiciones y Términos. • Osmosis: Fenómeno natural en el cual, el agua pasa a través de una membrana semi- permeable, desde una solución diluida a una solución concentrada. • Osmosis Inversa: Proceso en el cual se fuerza al agua a pasar a través de una membrana semi-permeable, desde una solución concentrada a una solución diluida, mediante la aplicación de presión. • Presión Osmótica: 1.- Presión que se desarrolla en una solución salina, dependiente de la diferencia de concentración de iones presentes a ambos lados de la membrana. 2.- Fenómeno resultante de la diferencia de concentración de sales a través de una membrana semi-permeable. Esta presión osmótica debe ser compensada antes de poder producir permeado en el sistema. 4 Presión Aplicada Osmosis Osmosis Inversa membrana Solución Diluída Solución Concentrada AGUA AGUA
  • 10. 10 Osmosis Inversa como “Sistema de filtración” Las Membranas que se utilizan para realizar la osmosis inversa funcionan como un sistema de filtración de tipo molecular, un ejemplo es cuando se toma una solución que contiene sales disueltas u otros materiales disueltos en el agua que podemos llamar contaminantes, a esta le aplicamos presión, el agua al pasar por dicha membrana de tipo sintética (TFC), queda prácticamente libre de esas impurezas cuando esta pasa a través de ella. Debido a que la membrana no está dotada de poros, el agua tiene que disolverse en la membrana y pasar por difusión a través de ésta. Obteniendo una solución diluida y otra concentrada, las cuales reciben el nombre de permeado y rechazo respectivamente, el permeado contiene la mínima cantidad de sales disueltas, mientras que el rechazo contiene la mayor parte de todas las sales, y otras impurezas tales como materia orgánica, coloides, micro-organismos, bacterias y virus que enviamos al drenaje. Referencia: El material filtrante de la membrana (poliamida aromática) tiene una multitud de poros submicroscópicos en su superficie. El tamaño del poro de la membrana es de 0.0005 a 0.002 micrones Micrón = Micra (plural: micras; plural latino: micra), abreviado µ. Una micra equivale a una milésima de milímetro: Membranas en O.I. Las membranas de osmosis inversa que se utilizamos para este sistema se seleccionaron en el siguiente tipo • Poliamida Aromática Compuesta (TFC): Material plástico, no biodegradable. Muy sensibles a oxidantes. Superficie relativamente áspera, propensa al ensuciamiento. Carga superficial negativa. Baja a muy baja presión. Incremento del paso de sales progresivo y limitado con el tiempo. Muy baja o ausente compactación. Amplio espectro de pH. Límite de temperatura hasta 45 ºC (40 ºC continuos)
  • 11. 11 A continuación, mostramos la estructura química de las membranas Estructura química de membranas Poliamida aromática compuesta (TFC). La habilidad de las membranas para retener las sales es tal que permite el paso del agua, esto se basa en el hecho de que las sales están en la solución como iones, es decir, partículas de carga. A los iones de carga positiva se les conoce como cationes y a los de carga negativa como aniones. Una analogía de lo que ocurre es considerar la membrana como un espejo, de modo que los iones que se acercan a la membrana son repelidos por una carga igual a la propia. Esto es, las cargas iguales se repelen tal como los polos magnéticos de un imán, por lo que la capa de agua inmediatamente adyacente a las membranas considera libre de cargas (carga neutra) y podrá atravesar los poros de la membrana como permeado o agua producto. Ya que los aniones y cationes están en movimiento constante dentro de la solución, algunas veces la cercanía de unos con otros es tal, que se atraen a sí mismos formando sales de carga neutra, de esta manera pueden atravesar la membrana. B HN NHC C= O CHN O O Alimentación Concentrado Permeado Concentrado Alimentación Permeado
  • 12. 12 La forma y composición de las membranas en espiral se puede observar en la siguiente figura. Es de suma importancia que sigamos las recomendaciones del fabricante ya que de ello dependerá mucho, la durabilidad del equipo. Así como la aplicación de las garantías del sistema. Siempre cuente con un análisis de agua fisicoquímico para determinar los parámetros de operación. En los sistemas de tratamiento de agua W-TECH, WT-3R3SW. Se debe de cuidar los siguientes límites para obtener una mejor operación de los sistemas. Concepto Parámetros Presión min. de alimentación 45 Psi (3.102 bar) Rango de Temperatura del agua 40ºF (4ºC) A 90ºF(40ºC) Rango pH 4-9 Índice de ensuciamiento < 5 Sólidos disueltos totales Máximo 38,000 ppm Flujo de alimentación 60 gpm
  • 13. 13 El agua de alimentación deberá cumplir: Concepto Parámetro Fierro (Fe) <0.1 mg/lt Cloro Libre (Cl) <0.1 mg/lt Manganeso (Mg) <0.05 mg/lt Contaminantes Orgánicos ( C ) < 1 mg/lt CAUSAS PROBABLES SI NO SE RESPETAN LOS LIMITES ALIMENTACIÓN DE AGUA CLORADA Si el agua de alimentación esta clorada, se debe de proteger las membranas con filtros de carbón activado granular, o utilizar bisulfito de sodio para remover el oxidante. El material de construcción de las membranas usado en los sistemas comerciales es una poliamida (TFC), Las membranas de TFC no tienen tolerancia al cloro estas mismas son las más utilizadas hoy en día y si son operadas con agua que contiene cloro, sufre una oxidación la cual conlleva al deterioro y daño irreversible de la membrana, al ocurrir esto no se puede respetar la garantía de la membrana. ALIMENTACIÓN DE AGUA CONTAMINADA CON DERIVADO DE PETROLEO Si el agua de alimentación contiene algún producto derivado del petróleo, se debe de proteger las membranas con un sistema separador de aceites y combustóleos. El material de construcción de las membranas usado en los sistemas comerciales es una poliamida (TFC), Las membranas de TFC no tienen tolerancia a este tipo de productos. Si son operadas con agua que contiene derivados del petróleo, pueden sufrir delaminación, deterioro de la fuerza mecánica o susceptibilidad a la incrustación orgánica e inorgánica. ALIMENTACIÓN DE AGUA DURA Existen varios minerales que influyen en la incrustación de las membranas y van de mayor a menor grado de incrustante, De echo si los listamos se pueden mencionar como: Bario, Estroncio, Sílice, Calcio, Magnesio estos dos últimos se definen como dureza. Calcio (Ca) Este mineral se puede cristalizar al combinarse con los iones de sulfato y carbonato para formar incrustaciones sobre las membranas. Dichas incrustaciones se evitan fácilmente, pero una vez formadas son tenaces, y difíciles (a menudo imposibles) de remover. Magnesio (Mg) El magnesio tiene un comportamiento similar al del calcio, pero es un poco más soluble. Calcio y magnesio en conjunto, constituyen la dureza del agua. El agua de alimentación se debe de pasar por un pre tratamiento, antes de que se haga pasar el agua por las membranas, para ello se recomienda que de los minerales de preferencia tengan el siguiente limite, Bario no mayor a 0.01 ppm, Estroncio no mayor a 0.3 ppm, Sílice no mayor a 35
  • 14. 14 ppm, Dureza por debajo de 5000 ppm. Si los parámetros se salen de esta especificación recomendamos aplique un dispersante (anti-incrustante) y reguladores de pH. ALIMENTACIÓN DE AGUA CON FIERRO El fierro en el agua de alimentación debe ser menor de 0.1 mg/L. Hierro (Fe) El hierro es común en muchas aguas superficiales. Cuando ocurre en aguas de pozo, normalmente es por contaminación del agua, con óxido de hierro proveniente del entubado del ademe del pozo o de la tubería de acarreo de agua a la planta. El tipo de hierro que normalmente se encuentra en un pozo no es dañino a la ósmosis espiral con membranas TFC, mientras se mantenga sin oxidarse. Simplemente, se evitan problemas cuidando que el agua no entre en contacto con oxígeno o con reactivos oxidantes. Otra manera de evitar problemas es cambiar el material de los conductos de agua PVC o fibra de vidrio. El hierro en el agua es un problema mucho más grave para las membranas de poliamida aromática por su alta carga negativa. En caso de que el hierro en el agua sea del tipo oxidado hay que retirarlo antes de alimentar el agua a la ósmosis inversa. Esto ocurre cundo el hierro, proviene de aguas superficiales, o simplemente ha sido expuesto al aire en un tanque abierto (que no pueda cerrarse fácilmente). También, ocurre con aguas cloradas tales como las aguas municipales, cuando el cloro reacciona con el material ferroso de las tuberías de la red municipal. ALIMENTACIÓN CON AGUA FRÍA Todas las capacidades estándar de los sistemas de RO son considerando una temperatura de alimentación de 25ºC. Cuando la alimentación del agua es más fría, los flujos de agua producto de los sistemas RO disminuyen. Por ello, para una temperatura de 15ºC, el flujo del agua producto disminuirá a la mitad. Operar los sistemas RO con agua fría no dañará los sistemas, solamente disminuirá la capacidad de producción de estos. Una válvula de mezclado que combina agua caliente y fría puede ser instalada antes de la unidad de Osmosis Inversa. Esta válvula debe ser diseñada especialmente para este propósito, o podemos recurrir a calentadores por intercambio de calor para ello necesitaríamos una caldera para elevar la temperatura de preferencia a 24ºC. Si una válvula de mezcla de temperatura es utilizada, debe ser ajustada para que el agua de alimentación del sistema de RO no exceda los 75ºF (24 ºC) Las temperaturas altas conducirán a las membranas de los equipos de RO a tener problemas. Consulte a WATER TECHNOLOGIES DE MEXICO para ayudarlo a seleccionar el equipo de pre- tratamiento más adecuado para su sistema. +52 (998) 294 3094 y 01 81 83 44 50 55 e-mail: eligonzalez@tratamientosdeagua.com
  • 15. 15 PROGRAMA OPERATIVO ANUAL (POA) Para efectos de garantía es necesario llevar un mantenimiento preventivo calendarizado que aplique cada componente del equipo para evitar daños irreversibles. Es por eso que se recomienda aplicar el siguiente programa: SEMANA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 Pre filtración Retro lavado de filtros S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Limpieza exterior de filtros y porta filtros S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Reparación de fugas S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Revisión de difusores y colectores A Cambio de Manómetros A Cambio de difusores superior e inferior A Revisión de filtros cartucho S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Cambio de filtros cartucho M M M M M M M M M M M M M Limpieza General y Mantenimiento anti-corrosivo S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Osmosis Inversa Preparación de la dosificación de anti incrustante S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Monitoreo calidad de agua S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Enjuague de membranas (flushing) S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Ajuste de condiciones de operación S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Retro lavado acido a membranas M M M M M M M M M M M M M Ajuste de Interruptores de presión M M M M M M M M M M M M M Revisión física de membranas C C C Rotación de membranas SM SM Limpieza química de membranas acida - alcalina C C C Cambio de victaulics A Cambio de Manómetros A Cambio de O rings membrana-membrana C C C Componentes electromecánicos OI Apriete de conexiones eléctricas M M M M M M M M M M M M M Limpieza de tablero y conexiones c/solvente dieléctrico M M M M M M M M M M M M M Cambio de terminales y conexiones dañadas M M M M M M M M M M M M M Monitoreo de Voltaje y Amperaje de Motores S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Engrasado de rodamientos de motores M M M M M M M M M M M M M Cambio de rodamientos SM SM Aplicación protección epoxica a estator de motores SM SM Monitoreo de temperatura de trabajo de motores S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Actividades de pintura S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S Revisión funcionamiento de válvulas C C C Revisión general de partes mecánicas de BAP M M M M M M M M M M M M M Cambio sello mecánico A Revisión impulsores bombas SM Verificar aislamiento de motores M M M M M M M M M M M M M Calibración de sensor de conductividad M M M M M M M M M M M M M Calibración de sensor de flujo M M M M M M M M M M M M M Revisión de monitores de conductividad, flujo y ph M M M M M M M M M M M M M S Semanal C Cuatrimestral M Mensual SM Semestral A Anual En cada mantenimiento se deberá realizar un reporte firmado por el usuario final para respaldar que se realizó el mantenimiento preventivo en tiempo y forma. El POA tiene marcadas las 52 semanas del año y algunas veces por alguna razón no se puede aplicar un mantenimiento Preventivo Anual por haber empezado la operación recientemente, pero es necesario que se haga un documento argumentando la situación. GARANTIA DE CALIDAD WATER TECHNOLOGIES DE MEXICO, S.A. DE C. V. GARANTIZA QUE EL EQUIPO SUMINISTRADO ESTARÁ LIBRE DE DEFECTOS, TANTO DE MATERIALES EMPLEADOS COMO EN SU FABRICACIÓN Y GARANTIZA SU CORRECTO FUNCIONAMIENTO POR UN PERIODO DE 12 MESES DESPUÉS DE SU ARRANQUE O 18 MESES DESPUÉS DE HABER SIDO EMBARCADA, LO QUE OCURRA PRIMERO. Siempre y cuando se lleven a cabo todas las recomendaciones de operación
  • 16. 16 PARAMETROS DE OPERACIÓN QUE SE DEBEN MONITOREAR Operador 1er Turno: Operador 2do Turno: FECHA: Operador 3er Turno: Equipo No. 1 Equipo No. 2 Equipo No. 3 Equipo No. 4 Hora: PRESION Entrada filtro de Turbidex™ Salida filtro de Turbidex™ Entrada filtros de cartucho Salida filtros de cartucho Alimentación de membranas Rechazo de membranas Producto GPM Flujo de producto Flujo de rechazo PPM Calidad de producto % Nivel de anti incrustante Cisterna 1 Cisterna 2 Cisterna agua cruda C  Temperatura del agua alimentación m³ Producto por hora equipo Los parámetros para monitorear se deberán cargar en un formato electrónico Excel para poder revisar tendencias. Es necesario que se revisen cuidadosamente porque estos serán el índice de la forma en que se encuentra la operación. NOTA: los equipos no se pueden normalizar manualmente. El ajuste de presión y flujo por alguna falla la realiza automáticamente el sistema de bombeo y recuperador de energía. El sistema no debe operar sin la aplicación de producto antiincrustante AWC-102 PLUS a 3 ppm En caso de que los parámetros empiecen a moverse con tendencias a la baja o al alza, favor de llamar a WATER TECHNOLOGIES DE MEXICO para ayudarlo a solucionar el problema. +52 (998) 294 3094 y 01 81 83 44 50 55 E-mail: eligonzalez@tratamientosdeagua.com
  • 17. 17 DESCRIPCIÓN FUNCIONAL La alimentación de agua pretratada se debe pasar primero a través de un prefiltro de sedimentos. Esto es con el fin de disminuir el índice de ensuciamiento (SDI), la apertura del filtro debe de ser no mayor a 5 micras nominales. El concentrado (agua de rechazo) de la membrana de osmosis inversa pasa a través de una válvula reguladora de presión. Este flujo se mide con un flujómetro, el agua de rechazo se vierte al drenaje. La presión de operación normal de estos sistemas debe de ser máximo de 850 psi en el primer paso y 280 psi máximo en el segundo paso. Las altas presiones dañan las membranas por ello recomendamos que se monitoree que nunca suba a más del 15% de la presión de diseño ADVERTENCIA: No cierre totalmente la válvula de rechazo. El equipo necesita cierta cantidad de agua de rechazo. La relación normal de agua producto a agua rechazo debe ser de 40% producto y 60% rechazo en el primer paso y 85% de producto y 15% de rechazo en el segundo paso. Los equipos cuentan con manómetros y transductores de alta y baja presión, colocados en los filtros y las membranas. El medidor post-filtro de sedimentos indica la presión de alimentación, también se monitorea la presión a la salida del filtro, con ello podemos apreciar la caída de presión que existe en el filtro. (Con una diferencia máxima de un 15% psi debemos de cambiar el filtro). El equipo cuenta con transductor de corte por baja presión. En caso de que la presión de alimentación de agua baje a menos de 27 psi, el sistema completo se apagara para prevenir cualquier daño a la bomba. Por falta de agua, Esto esta predeterminado por el fabricante. Si es necesario la presión de corte puede ser incrementada por el fabricante Cuando se enciende el equipo operara la válvula actuadora de alimentación que suministra agua al sistema, esta válvula se coloca con el fin de evitar que exista un retorno de agua y dañe las membranas.
  • 18. 18 INSTRUCCIONES DE INSTALACIÓN 1- Localización Los sistemas de RO nunca deben de estar expuestos a temperaturas muy altas o bajas. Todos los equipos son probados en la fábrica, las membranas son enviadas con una solución preservadora para evitar que se deterioren. Si se exponen a temperaturas muy bajas, esta solución se congelará y causará daños a las membranas. No se deben de refrigerar. 2- Requerimiento de Tubería Entrada de alimentación de agua. La entrada de agua al equipo debe de ser preferentemente en tubo PVC, de cobreníquel, de acero inoxidable o de tubo reforzado no plegable. No debe ser usado tubo de fierro que sea susceptible de corrosión. EL OXIDO DE FIERRO ATACA Y CAUSA DAÑOS IRREVERSIBLES A LAS MEMBRANAS DE RO Y NO ESTA INCLUIDA EN LA GARANTIA. Descarga de agua de rechazo (concentrado) La línea de concentrado al drenaje debe ser del mismo material que la entrada de alimentación de agua. Esta línea debe incluir un diámetro adecuado para permitir una ventilación de preferencia que el drenaje se encuentre a descarga atmosférica, también es preferente que se utilice una línea diferente al drenaje de los filtros, para prevenir que se pueda presurizar la línea del drenaje de la osmosis inversa, si solo se cuenta con un solo drenaje puede colocar todos los drenajes a uno mismo siempre y cuando verifique que no existe retorno de agua al drenaje. Salida de agua producto El tubo de agua producto debe de estar hecho del mismo material que el de las otras conexiones, o ser de PVC. La línea de agua producto debe ir siempre a la parte superior del tanque de almacenamiento. Libre de restricciones como reducción de tubería, válvulas parcialmente cerradas, Esto debe realizarse o la garantía se anulará. La línea de agua de producto debe estar libre de cualquier obstrucción. Debido a que el agua producto del sistema RO esta presurizada, la línea de agua puede ir hasta 15 metros de largo y puede descargar hasta 3 metros de altura del sistema de osmosis inversa. 3- Requerimientos eléctricos Instalar un interruptor termo magnético y cables para soportar la carga de los motores: 45 hp que incluye el sistema RO. Importante: Cuando se tenga alguna duda, por favor llame a la fábrica o al distribuidor autorizado más cercano.
  • 19. 19 INSTRUCCIONES DE ARRANQUE La membrana se embarca en un empaque diferente del equipo, antes de colocarla quite las bolsas plásticas. Para introducir la membrana al Housing quite una tapa de la porta membranas, de preferencia donde se alimenta el agua. Introduzca primero la parte que no tiene o-ring, deslice la membrana hasta que llegue el o-ring, este siempre debe de estar del lado a la entrada del agua a presión. Antes del arranque se debe de hacer correr agua para llenar todos los depósitos de la planta de osmosis inversa, esto se puede lograr arrancando el sistema, sin energizar la bomba de alta presión. Asegúrese de que la válvula de alimentación de agua este abierta y que el suministro que esté llegando al sistema permita que los componentes se presuricen y cheque posibles fugas en el sistema, si existen fuga, repárelas antes de iniciar una operación continua. Encienda el interruptor principal de energía. Observe los medidores de presión. El medidor se elevará a la presión positiva conforme el agua fluya a través de los filtros. Esto indica que el sistema ha sido presurizado. NOTA: Si la presión de la alimentación del agua es insuficiente, el transductor de baja presión automáticamente apagara la unidad RO. Cuando se restaura una presión adecuada, también comienza a funcionar la unidad. Inspeccione todas las conexiones de la tubería en la unidad en busca de fugas. Repare cualquier fuga antes de continuar. La presión de operación es determinada por los sistemas de recuperación de energía por lo que Usted no debe tratar de ajustar las presiones, ni moverlas sin asesoría del fabricante Llene la Siguiente Tabla ya que le servirá de referencia para saber el comportamiento del sistema, esta misma se debe de comparar con la tabla de tomas de Parámetros, con estos datos usted puede llegar a una normalización de su equipo Recomendaciones de ajuste inicial Presión de corte (transductor de presión): 30 psi Presión de pre-filtro: 60 psi Presión de descarga de la bomba: 795 psi Presión de operación: 781 psi Flujo de agua producto final: 9.5 gpm Flujo de agua rechazo final: 18-22 gpm Tipo de Membranas: SWC5-LD La calidad del agua producto se mostrará continuamente.
  • 20. 20 Para iniciar el proceso de arranque por primera vez o después de un paro prolongado, se debe realizar el siguiente procedimiento: 1. Encienda manualmente (desde la pantalla táctil o botonera) la bomba de alimentación al sistema. 2. Abra la válvula de alimentación al sistema. 3. Realice la purga general de aire con las válvulas de purga; permita el paso de agua por todo el sistema durante 180 segundos. 4. Encienda la bomba de alta presión y monitoree todos los parámetros de flujo, conductividad y presión. 5. Pare y coloque el sistema en operación automática con la referencia de los ajustes realizados manualmente y déjelo en operación normal. (Vea Descripción de Pantallas pag. 32) NOTA: El sistema no debe ser forzado a producir más de 10.5 gpm, equivalente al 10% más, de su producción normal, porque las membranas operarán con un sobre flux y reducirán su tiempo de vida. De la misma manera no se debe alimentar con menos de 35 gpm, ni más de 48 gpm, para que su operación sea optima garantizada. En este banner podemos seleccionar el arranque y paro de bomba En este banner podemos seleccionar la frecuencia de operación de la bomba (velocidad en frecuencia Hz), y podemos ver la frecuencia actual en que está operando En este banner se muestran los botones de navegación entre pantallas
  • 21. 21 MANTENIMIENTO DEL PROPIETARIO ADVERTENCIA: Inspeccione y verifique todo el pre-tratamiento adicional para una correcta operación. Las fallas provocadas debido al contenido de dureza, fierro o cloro en la alimentación dañarán las membranas. A) Cambio de cartuchos Registre las lecturas de los manómetros. Cuando la lectura del medidor del post-filtro marque un máximo diferencial de 15%, se requerirá cambio. El tiempo de cambio de cartuchos lo determina la calidad de agua, si se tiene un buen pretratamiento los cartuchos duraran más tiempo, Cuando existan coloides y no se inyecta floculante, hace que se saturen más rápido en ocasiones los cambios son hasta diario. Esto puede variar dependiendo de las condiciones del suministro de agua (si tiene problemas de Coloides por Favor Contáctenos). Para remplazar los pre-filtros siga estos pasos: 1. Apague el sistema. 2. Despresurice todas las líneas Hidráulicas. Trabajar con líneas presurizadas, es peligroso. Podría ser golpeado por la tapa del porta filtro. 3. Gire la tapa del porta filtros hacia la izquierda, esto dejara al descubierto los cartuchos pulidores, una vez que esto ocurra quite los filtros, verifique que la tapa de los filtros quede en su posición ya que si están movidos se pueden dañar. 4. Coloque el filtro nuevo dentro del porta filtros y vuelva a roscarlo girando hacia la derecha. 5. Asegure que todas las válvulas estén abiertas y exista agua en las tuberías, esto lo puede confirmando con la lectura de los manómetros, Encienda el sistema para ingresar agua a presión de unas 60 psi, es importante que verifique el valor antes de quitar el cartucho y después de colocado el nuevo. B) Bomba de alta presión La mayoría de las bombas usadas en los sistemas de RO no requieren de ningún mantenimiento mayor solo lubricación a los motores cada 1000 horas de operación. Se recomienda tener un stack kit de la bomba de alta presión y un rotor del sistema recuperador de energía. Cualquier información adicional, comuníquese con el fabricante +52 (998) 294 3094 y 01 81 83 44 50 55 E-mail: eligonzalez@tratamientosdeagua.com
  • 22. 22 MEMBRANAS DE OSMOSIS INVERSA Los problemas más comunes de los sistemas de RO pueden ser causados por las membranas. Cuando una membrana presenta problemas se refleja y afectan el flujo y calidad del agua producto. Agua producto baja calidad Las membranas de Osmosis Inversa determinan la calidad del producto por el porcentaje de rechazo de los sólidos disueltos totales (TDS). Una disminución gradual en el porcentaje de rechazo puede ser esperado por un periodo de tiempo. La disminución puede ser provocada por una o más de las siguientes causas: 1.- cloro en la alimentación de agua, Las membranas pueden tolerar agua clorada solamente por algunas horas a 0.1 ppm. El deterioro de las membranas de RO debido al agua clorada hace que se perfore la membrana dañándola sin posibilidad a usarla nuevamente. 2.- El exceso de sedimentos en el agua. Esto causara que el limo de las bacterias ensucie los poros de las membranas y se reduzca el rechazo. Un adecuado pre-filtro debe ser instalado antes del sistema RO, si esta condición se presenta. Porcentaje de flujo de agua producto El porcentaje reflujo de agua producto de las membranas de RO puede ser afectado por una o más de las siguientes causas: 1.- La temperatura del agua de alimentación afecta directamente el flujo de agua producto de las membranas de RO. Mientras menor sea a la temperatura del agua, menor flujo de agua producto se obtendrá. 2-. Insuficiencia de presión en la alimentación en el agua debido a la bomba de presión. La presión también afecta la producción de las membranas de RO. Cuando la presión del agua en la superficie de la membrana disminuye, también la salida de agua producto lo hace. Cheque si la bomba de presión y/o el regulador de presión están trabajando correctamente. 3-. La presencia de contaminación biológica va tapando los poros de las membranas y en consecuencia disminuye el flujo de agua producto. NOTA: es sumamente importante que la alimentación al sistema sea mínima de 35 gpm.
  • 23. 23 LIMPIEZA DE MEMBRANAS DE OSMOSIS INVERSA Las membranas de RO requieren de mantenimiento periódico. Cuando la salida de agua y/o la calidad del TDS disminuyan, cuando la presión de alimentación a membranas sube hasta en un 15% es un indicador de que las membranas requieren de limpieza Se deben realizar limpiezas químicas cuando esto anterior suceda o cada 4 meses, lo que ocurra primero. Almacenaje de Membranas: Si usted requiere hacer un paro prolongado de la planta de osmosis inversa se le recomienda que drene el agua que contenga la planta, haga pasar agua que ya este procesada (permeada) para eliminar la posibilidad de almacenar agua cruda en los recipientes por tiempos prolongados, Agregar una solución de metabisulfito de sodio al 5% llene los recipientes con dicha solución, cierre las válvulas y puede dejarlas por un periodo de hasta 1 mes, si usted requiere para por más tiempo, le recomendamos, sacar todas las membranas, limpiarlas ponerlas en bolsas que no fuguen, agregue la solución de metabisulfito, aplique vació a la bolsa (para no usar mucha solución), ciérrela con esto” si se aplico bien” pueden durar en almacenaje de 3 a 6 meses. Procedimientos de limpieza de membranas. Se deben de realizar limpiezas químicas en las membranas cuando: 1) el flujo de permeado disminuya en un 15% en relación a su flujo de diseño normalizado y/o 2) se incremente la presión de alimentación al sistema en un 15% para mantener el mismo flujo de permeado bajo condiciones normalizadas. Si se presenta cualquiera de estos dos problemas, se debe parar el equipo y realizar una limpieza química en las membranas. se debe de realizar la limpieza química alcalina primero para remover todo los taponamientos biológicos y coloidales, después de realizar la limpieza química alcalina se debe de realizar la limpieza química acida la cual sirve para remover taponamientos inorgánicos por sales y óxidos metálicos. A.- Limpieza Alcalina El químico correspondiente para la realización de la limpieza química alcalina, debe ser un detergente alcalino que se aplicará 1 libra por membrana y se deberá elevar el pH a 11-12 La limpieza alcalina sirve para la remoción de ensuciamiento causado por taponamientos biológicos y coloidales. El agua que se utiliza para la preparación del químico debe de ser agua de baja salinidad. El modo de uso del detergente en polvo es mezclando una libra por cada 15 galones de agua, de esta manera por cada 200 lts de solución de limpieza se requerirá de 3.1 lbs de detergente. Debe de estar seguro de tomar en cuenta la cantidad de galones contenidos en las membranas y la tubería.
  • 24. 24 La recirculación para el sistema de membranas deberá ser aproximadamente de 30 – 50 psi en ambos tubos por una hora. Después del ciclo de retro lavado deberá dejarse en reposo la solución química durante 1 hora, inmediatamente después deberá de realizarse otro ciclo de recirculación durante 30 a 45 minutos. Después de terminada la recirculación deberá realizarse el enjuague de las membranas con agua producto o de baja salinidad continuamente hasta que la concentración de TDS sea equivalente al del agua entrante del enjuague. B.- Limpieza Acida Después de realizada la limpieza química alcalina deberá de realizarse la limpieza química acida. Esta limpieza química se deberá de realizar para remover taponamientos inorgánicos por sales y óxidos metálicos. En este caso se debe aplicar 1 galón por cada 40 galones de agua y verificar, que el pH no baje a menos de 2. El pH deberá estar entre 2.5 y 3 Una vez realizada la mezcla, recircule la solución de limpieza en el sistema durante 45 minutos, a una presión constante de 30 – 50 psi. Después de terminado el ciclo de retro lavado se deberá de dejar la solución en reposo durante 2 horas, sin descuidar que el pH se nos salga de rango. Después de terminada la recirculación deberá realizarse el enjuague de las membranas con agua producto o de baja salinidad continuamente hasta que la concentración de TDS sea equivalente al del agua entrante del enjuague. NOTA: Si la temperatura del agua de alimentación disminuye, el flujo del agua producto disminuirá. Al trabajar a una relación de 25 grados baja la temperatura a 20 grados bajara la producción con ello no indica que las membranas del equipo estén sucias. Los Limpiadores de Membranas o desincrustantes, siempre traen su técnica de limpieza, es importante que pidan esta técnica para saber el uso del mismo.
  • 25. 25 INSTALACIÓN ELELCTRICA La alimentación eléctrica deberá hacerse por la parte inferior del gabinete de control, El cable de alimentación deberá ser mínimo de calibre nº 0 tipo awg. La alimentación del voltaje debe ser en 460 volts según se requiera la operación, la alimentación del control se hace en 110 volts con un vivo y un neutro (ya incluido) Transductor de presión Todo sistema de bombeo requiere una presión positiva para que opere en óptimas condiciones, así mismo las bombas de alta presión multietapas requieren que siempre se suministre agua, para evitar daño a los impulsores, por ello la planta de osmosis cuentan con transductores de presión, que hace parar si no se cuenta con suficiente presión, o si se excede la misma. Estos dispositivos están configurados para operar a una presión de operación de paro cuando los parámetros se vean fuera de rango. Si no existe presión en la alimentación del sistema, este no permitirá arrancar el equipo de osmosis inversa y si perdiera presión estando en operación, el sistema inmediatamente entrara en proceso de paro y no arrancará hasta que exista la presión en la línea.
  • 26. 26 OPERACIÓN En el panel de control, la pantalla táctil, nos indica las condiciones del sistema. La presión de pos filtro debe ser mayor a 50 psi. La bomba de alta presión tendrá un retardo de 60 a 180 seg. (Colocados de fábrica Los indicadores visibles, nos indican a distancia, si el sistema está funcionando, en Flushing o en alarma. Procedimientos de arranque de R.O. 1- Verifique que se cuenta con el flujo de agua requerido en alimentación continua y una presión mínima de 50 psi y máxima de 75. 1- Verifique que los filtros están listos para operar, esto es que puedan dar agua clara (filtrada) si esto no se ha hecho aún debe de hacerlo antes de operar el sistema, es importante que no deje pasar agua sin tratar al sistema de osmosis inversa ya que de ello depende el buen funcionamiento del equipo. Debe de verificar que la corriente requerida sea la correcta, de no ser así, se creara un conflicto y en caso extremo un corto circuito. si no está seguro de la corriente que llega a los equipos por favor no continúe con el arranque, pues podría ocasionar un daño a los equipos. Recuerde que los equipos de filtración tienen el siguiente funcionamiento: A) Operación B) Retrolavado C) Enjuague Calibración de R.O. 1-Se deja que se presurice hasta llegar a un rango 40-75 Psi en presión Pre-filtro una vez presurizado el sistema, se enciende R.O. 2-Encendido R.O., se verifica la Presión de la descarga de la bomba, el rango de presión de salida de la bomba debe de ser como lo hemos indicado anteriormente. NOTA: No debe de exceder 850 Psi 3-Una vez regulada la presión de la descarga de la bomba se verifica la presión de operación y el rango de operación para la R.O. es la mencionada en el cálculo anexo se regula por la válvula reguladora de presión y el producto con respecto al rechazo debe ser de 40 % Rechazo 60% . 4-Una vez calibrado R.O. con funcionamiento en las diferentes presiones se verifica los sólidos disueltos totales. (TDS)
  • 27. 27 ESPECIFICACIONES DE BOMBA Y RECUPERADOR DE ENERGIA Véase manuales de la bomba fedco y el recuperador de energía ERI
  • 28. 28
  • 29. 29 RESUMEN Sistema de Desalinización de Agua de Mar por Ósmosis Inversa 0. Datos Generales de la planta: Característica Descripción Capacidad M³/DIA (GPM) 50 (9.5) Arreglo de membranas 3 tubos x 3 membranas cada uno 1. Sistema de Dosificación de inhibidor de la incrustación al 100% Característica Descripción Tipo de bomba de diafragma Capacidad 3.4 L/h Materiales PVDF en el lado del líquido Marca GRUNDFOS Material de tanque Polietileno Capacidad 152 L 2. Filtros Pulidores Característica Descripción Cantidad 4 en paralelo Tipo Cartucho Número de cartuchos por pieza 1 elementos Material De polipropileno de 5 micras Longitud 20 pulgadas cada uno Housing PVC Capacidad 40 GPM c/u Marca Pentair
  • 30. 30 3. Bomba de Alta Presión Característica Descripción Cantidad Una Tipo Bomba centrífuga de alta presión Material Acero Inoxidable Dúplex 2205 y 316L, especial para el manejo de agua de mar Instrumentación Interruptores de alta y baja presión para la protección de bombas y membranas Variador de frecuencia Incluido Modelo MSS-1539 Marca Fedco
  • 31. 31 4. Módulo de Ósmosis Inversa Característica Descripción Etapas: Una Arreglo: 3(3) Cantidad de recipientes: Tres Diámetro: 8” Membranas/recipiente: Tres Total de tubos/membranas: 3/3 Tipo de membranas: Para agua de mar Hydranautics Modelo: SWC5-LD Recuperación: 40% RECIPIENTES DE PRESION Característica Descripción Instrumentación Sensor de flujo Tres, alimentación, permeado, rechazado Marca Signet, o GLI propela, turbina Medidor de presión Danfoss Sensor de conductividad Signet, o GLI propela, turbina PERMEADO DE 0 A 500 µmhos/cm.