Biofiltration to reduce fouling in seawater desalination
- Autores: F. Xavier Simón Font
- Directores de la Tesis: Elisabet Rudé Payró (codir. tes.), Joan Llorens Llacuna (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Santiago Esplugas Vidal (presid.), Miquel Rovira Boixaderas (secret.), Joan de Pablo Ribas (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El agua es un recurso natural escaso en nuestro planeta. El 98% del agua se encuentra como agua salada en los mares y océanos por lo tanto la desalinización (mediante ósmosis inversa) es considerada una posible solución para el suministro de agua potable tan necesaria para una sociedad estable. La desalinización de agua de mar ha evolucionado mucho en las últimas décadas. Los pretratamientos existentes diseñados para mejorar la calidad del agua antes de llegar a las membranas han evolucionado sustancialmente, sobretodo con la incorporación de etapas de filtración previa a la osmosis inversa como la microfiltración o la ultrafiltración. No obstante, la problemática del fouling y más concretamente el biofouling en las membranas de osmosis inversa sigue siendo un punto a mejorar.
En esta tesis se propone un biofiltro de agua de mar como tratamiento efectivo para reducir el fouling que se produce en las membranas de osmosis inversa de plantas desalinizadoras. El objetivo de la biofiltración es el de consumir la materia orgánica biodegradable y así controlar la actividad biológica. Asimismo, el biofiltro puede ejercer una función dual actuando también como filtro físico.
En el presente trabajo se ha estudiado la biofiltración en continuo a dos escalas distintas: laboratorio y piloto. Para cuantificar la eficacia de los biofiltros se han empleado distintas técnicas analíticas con el objetivo de cuantificar los distintos tipos de fouling a la corriente de entrada y a la de salida.
Los resultados muestran que mediante la biofiltración se consigue mejorar la calidad del agua de mar en términos de eliminación de materia orgánica. Del mismo modo, la biofiltración también es capaz de reducir el material particulado reteniéndolo en el lecho aunque no sea su función primordial. Además, se ha visto un impacto favorable del tiempo de contacto obteniéndose mayores reducciones de los distintos parámetros a mayores tiempos de contacto. Entre los dos materiales de relleno estudiados, con el carbón activado se han obtenido mayores reducciones en comparación con la arcilla expandida.
Finalmente, el efluente del biofiltro tiene menor capacidad de formación de biofilm que no el agua de mar cruda demostrándose que en el biofiltro se consume materia orgánica biodegradable. Además, la incorporación de un biofiltro como pretratamiento a una etapa de filtración hace que la membrana presente menor crecimiento biológico en comparación con un agua de mar que no se ha biofiltrado.
