Diseño de sistemas de desalación de aguas salobres por ósmosis inversa

Resumen

En la presente tesis se ha desarrollado un algoritmo de diseño para sistemas de ósmosis inversa de aguas salobres. Dicha herramienta computacional permite al usuario o diseñador, tener una mayor flexibilidad en cuanto a los parámetros de diseño que los programas comerciales de los fabricantes de membranas no ofrece. Además permite conocer diversas soluciones óptimas de forma directa, dependiendo de las distintas necesidades y restricciones establecidas. Dicho algoritmo estaría disponible para ser descargado desde página web, al igual que ocurre con los programas de los fabricantes. Esto permitiría el intercambio de información, de experiencias prácticas, dando la posibilidad de ampliar la base de datos de elementos de membrana, del mismo fabricante y de otros. Se han considerado elementos de membrana de arrollamiento en espiral, por ser los más extendidos. El algoritmo permite configuraciones de hasta tres etapas con o sin bombeos intermedios. Además da la posibilidad al diseñador de establecer sus propias restricciones o márgenes de seguridad, no teniéndose que ver forzado a considerar únicamente las establecidas por los fabricantes. Primeramente se introducen los datos de entrada requeridos por el programa, en donde se incluyen las condiciones de contorno. Posteriormente el programa proporciona una variedad de configuraciones posibles que satisface dichas condiciones. Estas posibles soluciones se muestran en forma de tabla en una interfaz gráfica que permite al usuario establecer ordenaciones multi-filtro sobre los parámetros de operación de los sistemas de ósmosis inversa. Se llevaron a cabo varias simulaciones con el fin de comparar los resultados del programa con los puntos de funcionamiento iniciales de varias plantas instaladas en la isla de Gran Canaria. Los resultados mostraron un mayor acercamiento al punto de funcionamiento real que el programa del fabricante de membranas. Y finalmente, una vez elegido el sistema de ósmosis inversa, el programa lanza un estimativo de cuál va a ser el rendimiento de dicho sistema en un largo periodo de operación considerado, corroborado con datos experimentales recogidos a lo largo de 80.000 horas de operación de una planta desaladora de agua salobre por ósmosis inversa. También se ha llevado a cabo la autopsia de las membranas de dicha instalación, a fin de conocer cuáles fueron los agentes ensuciantes responsables del decaimiento del sistema de OI.