Diseño de una estrategia de control avanzada para una planta de tratamientos de aguas a membrana mediante el análisis Boundary Flux

Abstract

El siguiente trabajo especial de grado establece las bases teóricas y criterios operacionales para diseñar un sistema de control avanzado para la regulación del flujo de permeado y presión transmembranica de una planta de tratamientos de aguas a membrana. Para ello se diseñó una metodología basada en la investigación documental, que está organizada en el desarrollo de las siguientes fases, describir el proceso de pre-tratamiento adecuado de manera de disminuir la carga de partículas contaminantes que puede dar lugar al fouling en la membrana y el diseño un sistema de control adecuado para las condiciones operativas del proceso. Conocido el pre-tratamiento adecuado mediante pruebas experimentales y las variables de control se realizó un análisis boundary flux para el proceso de ultrafiltración y nanofiltración con el fin de garantizar las condiciones ideales del proceso, permitiendo establecer el sistema de control avanzado mediante la simulación dinámica y lograr visualizar las acciones empleadas en tiempo real para la regulación de las variables control ante la presencia del fouling en la membrana en el proceso de separación.

L'attenzione verso i processi a membrana come tecnologia per l'ambiente e in specifico per la depurazione delle acque reflue è sensibilmente aumentata negli ultimi anni. Il principale limite operativo di questa tecnologia è lo sporcamento della membrana (noto in inglese con il termine di “fouling”); il fenomeno causa l’accumulo e la deposizione delle particelle sulla superficie della membrana stessa, formando uno strato man mano sempre meno permeabile. Un eccesivo sporcamento della membrana provoca una diminuzione della sua produttività netta, un abbassamento della sua vita di esercizio ed un conseguente aumento nei costi di gestione dell'impianto di trattamento, dovuto ai costi legati alla manutenzione o alla sostituzione del modulo. Il tema principale di questo lavoro di tesi è la messa a punto di una adeguata soluzione impiantistica che consente di limitare la formazione del fouling sulla membrana.