Captación, pretratamiento, desalinización y pos tratamiento Métodos para la desalinización de agua

Las fuentes de agua potable actualmente se encuentran cada vez más escasas alrededor del mundo. Colombia no es la excepción a esto, por lo cual se buscan soluciones para garantizar las cantidades mínimas de agua potable por persona. Una de las soluciones es la desalinización de agua con altos contenidos de sales. Para llevar a cabo este proceso, es necesario la construcción de plantas que tomen el agua del mar o de una fuente subterránea, le quiten el exceso de sal y además eliminen cualquier agente patógeno que se encuentre en el agua. Teniendo en cuenta esto, se lleva a cabo el diseño de una planta desalinizadora de agua en Uribia, La Guajira, el cual es un lugar afectado por la escasez de agua potable y que tiene potencial para este proceso al estar en las inmediaciones de la costa del Mar Caribe y con alta viabilidad para la construcción de pozos para extracción de agua subterránea

Generar aproximadamente 2.300 m3 de agua potable al día y cuya ubicación sea a una distancia de 2 a 3 km del mar

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Captación, pretratamiento, desalinización y pos tratamiento

Métodos para la desalinización de agua

Evaporación instantánea multietapa

Consiste en una serie de etapas de intercambio de calor, las cuales manejan una presión cada vez menor en su interior. Inicialmente el agua salada pasa por un intercambiador de calor, donde se calienta por el intercambio de energía con vapor, el cual se condensa. Posteriormente, pasa por la primera etapa, donde, debido a una caída de presión, parte del agua se evapora instantáneamente. Sin embargo, cuando el vapor va ascendiendo, se encuentra con el flujo de agua de mar, el cual es precalentado y genera, por tanto, condensación del agua evaporada. Al ocurrir esto, el condensado cae en un recolector el cual se comunica con tuberías con una bomba, que lleva esta agua a un depósito de agua ya destilada. El agua que no se evaporó en esta etapa, pasa a la siguiente, con una menor presión y así se repite el proceso.

Este proceso demanda gran cantidad de energía térmica en forma de vapor para calentar el agua de mar inicialmente, y de igual modo, para generar el vacío con eyectores. La energía eléctrica de este proceso es necesaria en el sistema de bombeo. La energía térmica de este proceso proviene generalmente de combustibles fósiles, energía de desecho de plantas eléctricas o energía nuclear.

Típicamente, hay una producción de 8 a 12 Kg de agua destilada por Kg de vapor de calentamiento. Teniendo en cuenta una serie de consideraciones como la eficiencia de la planta, el consumo de energía eléctrica equivalente para este tipo de plantas es de 19,58 a 27,25 kWh/m3. El costo promedio para plantas cuya producción varía de 23.000 a 528.000 m3/día, es de 0,56 a 1,75 dólares/m3

Evaporacion Multiefecto

Consisten en una primera etapa, a la cual ingresa un flujo de vapor a un intercambiador de calor que genera evaporación de agua salada, la cual es rociada desde la parte superior del recinto. El flujo de vapor se condensa, mientras que parte del agua salada se evapora y entra a un conducto hacia la siguiente etapa. Aquí, este vapor generado entra a otro intercambiador de calor donde, de igual modo a la etapa anterior, evapora parte de agua de mar que es rociada. Sin embargo, el vapor condensado pasa a un conducto donde es bombeado como agua destilada. El vapor generado de esta etapa pasa a la siguiente y así se repite el proceso.

Este proceso requiere gran cantidad de energía térmica en forma de vapor en el intercambio de calor de la primera etapa y en eyectores que generan caídas de presión en cada una de las etapas, de igual modo que en el MSF. La energía eléctrica es consumida en las bombas que transportan el agua de mar, la salmuera y el agua destilada generada. Al ser un proceso de similar al MSF, las fuentes energéticas son las mismas enunciadas en este proceso.

En las plantas que usan MED, se produce de 10 a 16 Kg de agua destilada por cada Kg de vapor de entrada. Teniendo en cuenta consideraciones como la eficiencia de la planta, el consumo de energía eléctrica equivalente para este tipo de plantas es de entre 14,45 a 21,35 kWh/m3. El costo promedio de producción para plantas que tienen una capacidad de 12.000 a 55.000 m3/día es de 0,95 a 1,5 dólares/m3

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