Por su condición de ciudad con clima mediterráneo, junto con una importante actividad turística e industrial, la provincia de Tarragona se ha enfrentado con problemas de escasez de agua a lo largo de los años.
Para dar respuesta a estos problemas, la Agencia Catalana del Agua (ACA), conjuntamente con la Asociación Empresarial Química de Tarragona (AEQT) y Aguas Industriales de Tarragona (AITASA), deciden poner en marcha un proyecto para reutilizar el agua procedente de dos Estaciones Depuradoras de Agua Residual urbanas (EDAR Tarragona y EDAR Vilaseca- Salou) para abastecer a las industrias del Polo Químico de Tarragona.
Este caudal de agua regenerada, apta para ser utilizada en los sistemas de refrigeración de las diferentes industrias interesadas, permite sustituir al captado del río Ebro liberando así este volumen de agua para el abastecimiento a la población, hecho de especial relevancia en las épocas de estrés hídrico.
Almacenamiento y distribución del agua bruta
El agua bruta procedente del secundario de las depuradoras de Vila-Seca i Salou y Tarragona se acumula en un depósito de regulación que consta de 2 cámaras, cada una de ellas con un volumen útil de 3.060 m3 y unas dimensiones de 20 m de longitud, 30 m de anchura y 5,10 m de calado útil.Existen 4 (2+2R) bombas sumergibles de 625 m3/h de caudal unitario que impulsan el agua bruta a la primera fase del tratamiento de regeneración
Tratamiento físico-químico
En una primera etapa, el diseño de este tratamiento corresponde a una planta de decantación lamelar lastrada, basada en el proceso Actiflo®. Se trata de un sistema compacto de clarificación que utiliza microarena como precursor de la formación de flóculos de mayor peso específico. Esta característica única de operación permite diseños con velocidades hidráulicas elevadas y tiempos de retención cortos. Esto a su vez reduce la superficie necesaria de implantación de 5 a 50 veces respecto a otros sistemas de clarificación convencionales para los mismos caudales de tratamiento.
El tratamiento físico-químico con el proceso ACTIFLO® se compone de los siguientes elementos (para cada una de las 2 líneas actuales):
- Tanque de coagulación
- Tanque de inyección
- Tanque de maduración
- Decantación lamelar
Filtración con microtamices
Al tratamiento físico-químico le sigue un sistema de filtración con microtamices Hydrotech. En esta primera fase se han instalado 2 microtamices equipados cada uno con 10 discos de tela filtrante, con una capacidad de tratamiento unitario de 937,5 m3/h y una superficie de filtración de 5,6 m2 por disco. Los discos son desmontables y cada equipo puede incluir hasta 16 unidades, lo que le aporta una gran flexibilidad frente a variaciones del caudal a tratar o cambios en las necesidades del proceso.
Desde el canal de entrada de cada tamiz, el agua se distribuye a través de las ranuras del cilindro central, entre cada uno de los 10 discos. El agua filtrada fluye por gravedad pasando del interior al exterior del disco a travs de la tela filtrante, de manera que los sólidos son separados del agua y retenidos en el interior del medio filtrante, y por lo tanto recogiéndose el agua filtrada en un tanque en chapa de acero inoxidable suministrado con el propio equipo.
Los discos están sumergidos en este tanque en un 60-65%, para permitir que los filtros puedan seguir funcionando durante el lavado de las telas. El lavado de estos microtamices se realiza con agua a contracorriente y con limpiezas químicas.
Filtración doble etapa (gravedad y presión)
Tras la filtración con microtamices, el agua se alimenta a los filtros de arena bicapa. Cada filtro tiene unas dimensiones de 13,3 m x 4,88 m, una superficie de filtración de 64,9 m2 y un caudal nominal de entrada de 394,13 m3/h. Los filtros abiertos cuentan con falsos fondos Leopold. Sobre ellos se sitúa el lecho filtrante bicapa, que incluye arena con una talla efectiva de 0,55 mm y antracita con una talla efectiva de 1,3 mm.
El agua filtrada se almacena en un depósito de aproximadamente 1.500 m3 de volumen útil, desde donde es enviada a la siguiente fase de tratamiento y del que aspiran también las bombas de lavado de los filtros abiertos y cerrados.
A continuación, 3 (2+1R) bombas centrífugas horizontales de 559,51 m3/h a 5,64 bar envían el agua hasta los filtros cerrados a presión, cuya función es retener las partículas que aún puedan quedar.
Además, se añade coagulante orgánico para mejorar el rendimiento de la filtración, que se almacena en un depósito de 1,25 m3 y se dosifica mediante 2 (1+1R) bombas dosificadoras.
Los filtros están fabricados en acero al carbono con una longitud de 17 m y un diámetro de 3,5 m. Cada uno tiene una superficie de filtración de 52,5 m2 y puede tratar un caudal de 354 m3/h.
Ósmosis Inversa
Con la finalidad de eliminar pequeñas partículas en suspensión que puedan escapar de los sistemas de filtración anteriores y como seguridad para proteger las membranas de ósmosis inversa, se ha instalado una filtración con cartuchos consistente en 4 filtros de 5 micras, con una capacidad de 1.900 litros y una presión de servicio de 6 bar a una temperatura de 10-30 ºC.
A continuación, el agua llega a la planta de ósmosis inversa que está configurada en base a 2 líneas de doble paso y 3 etapas cada paso, con una factor de conversión del 75% el primer paso y del 95% el segundo.
Actualmente, el caudal de alimentación al 1er paso es de 1.106 m3/h y al 2º es de 829 m3/h, siendo el rechazo de este último de 42 m3/h. Con esto, el caudal de agua producto final es de 788 m3/h.
Primer paso
El agua previamente tratada es enviada a la línea del primer paso por medio de 2 bombas de alta presión de 552 m3/h a 215 bar, equipadas con motor de 500 kW de potencia nominal y reguladas por variadores de frecuencia.
Cada uno de los dos racks instalados dispone de 120 tubos de presión de primer paso, de los cuales 60 son para la 1ª etapa, 40 para la 2ª y 20 para la 3ª. A su vez, cada tubo aloja en su interior 6 membranas de arrollamiento en espiral y poliamida aromática de 8".
Segundo paso
Como se ha comentado, el permeado producido en el primer paso es conducido a un segundo paso, también con 3 etapas. Un conjunto de 2 bombas de alta presión, similares a las anteriores pero con un caudal de 414 m3/h a 12,16 bar, son las encargadas de alimentar este 2º paso.
Cada rack cuenta con 56 tubos de presión de segundo paso: 36 para la 1ª etapa, 14 para la 2ª y 6 para la 3ª. Y en cada tubo se alojan 6 membranas similares a las de primer paso.
Sistema de desplazamiento y limpieza química de membranas
La instalación de ósmosis inversa incorpora un sistema combinado de desplazamiento y limpieza química que permite mantener bajo control los posibles atascamientos y restituir sus propiedades así como, en caso de parada o avería de la planta, eliminar el agua estancada en las tuberías, bombas y membranas. Este sistema está formado por los siguientes elementos principales:
- 1 depósito de agua para desplazamiento de 30 m3.
- 1 depósito de limpieza CIP de 50 m3.
- 1 filtro de cartuchos de PRFV fabricado con resinas antiácidas, de idénticas dimensiones y presiones de trabajo que los filtros de proceso.
- 3 (2+1R) bombas de desplazamiento y limpieza, de 180 m3/h cada una.
Desinfección
El efluente resultante de la etapa de ósmosis inversa es sometido a un proceso de desinfección por rayos ultravioleta en tubería y mediante hipoclorito sódico, justo antes de entrar en el depósito de agua producto.
Adicionalmente, se ha instalado un equipo de almacenamiento y dosificación automática de hipoclorito sódico que cuenta con 2 (1+1R) bombas de dosificación reguladas por variadores de frecuencia y por medidores de cloro libre residual ubicados en el depósito de agua producto.
Tras todas estas fases de tratamiento, el agua regenerada cumple con los parámetros de calidad requeridos por los usuarios finales y además se ajusta a las especificaciones para torres de refrigeración y condensadores evaporativos que establece el Real Decreto 1620/2007 para el uso industrial de agua regenerada.