Customer: ZOFR - PICH End User: Parque Industrial Chacalluta Model #: BWRO NUF6 Serie #: RO-003-112019 MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO PLANTA POTABILIZADORA DE OSMOSIS INVERSA Octubre 2019 1. DESCRIPCION GENERAL El sistema está diseñado para tratar agua salobre mediante un exclusivo proceso filtración por membranas de ultrafiltración seguida un sistema de osmosis inversa basado en la tecnología de tratamiento de NUF. La tecnología NUF garantiza la producción de agua potable de alta calidad cumpliendo con las normas para agua potable de la OMS. El proceso de purificación de NUF se realiza "en línea", transfiriendo, a una presión mínima generada por la bomba de alimentación, el flujo de agua cruda a través de un paquete de membranas de Ultra Filtración (UF) tipo NUF a modo de pretratamiento, enseguida el agua filtrada pasa a un sistema de filtración por Osmosis Inversa para la eliminación de sales. Todo el proceso y la tecnología han recibido aprobación formal del Ministerio de Salud de Israel para su uso como efluente de CLASE A campo de riego sin restricciones. La tarea de los módulos NUF en todo el sistema es eliminar sólidos en suspensión (TSS), agentes microbiológicos (bacterias, virus, etc.), macromoléculas orgánicas y agentes de turbidez, para producir una corriente de permeado que cumpla con altos estándares ambientales. La corriente de permeado estará libre de cualquier componente en el agua que sea más alto que la membrana NUF MWCO (corte de peso molecular), que es equivalente a 68,000 Dalton. 2. DESCRIPCION DEL PROCESO El proceso de pre tratamiento de las membranas UF funciona con el sistema de flujo perpendicular a la superficie (dead-end). La operación de la planta se trabaja en tres modos principales: 2 2.1. MODO DE FILTRACIÓN En la etapa de pretratamiento, las membranas UF son alimentadas en un flujo constante a presión por medio de las bombas de alimentación de entrada, mientras produce continuamente un flujo de "Permeado" o agua purificada (flujo que ha pasado la separación de la membrana). Durante el modo de filtración, todos los componentes que son rechazados por las membranas se recogen dentro de los elementos de la membrana. 2.2. MODO DE RETROLAVADO – BACKWASH (BW) El modo de retrolavado (BW) se ejecuta con un período que dependerá directamente de la carga de contaminantes en el agua cruda, esta operación se ejecuta para que eliminar los componentes rechazados de la membrana. Esta operación se ejecuta por medio de un flujo de agua permeada que ingresará a las membranas en la forma opuesta del modo de filtración. El BW eliminará la mayor parte de los contaminantes que podrían bloquear el flujo suave de agua en el modo de filtración. 2.3. RETROLAVADO POTENCIADO QUÍMICAMENTE (= CEB) Después de un determinado número de retrolavados, se debe ejecutar regularmente un RETROLAVADO potenciado mediante un determinado producto químico (NaClO) para eliminar todos los contaminantes que puedan quedar adheridos a la superficie de la membrana y que no hayan sido eliminados durante la fase de retrolavado regular. Esta operación se denomina RETROLAVADO POTENCIADO QUÍMICAMENTE (= CEB) y consiste en un retrolavado activado junto con una succión de solución de hipoclorito de sodio (NaClO). 3 El CEB tiene tres etapas: • • • 2.4. Etapa 1: la solución de NaClO se inyecta en la membrana NUF por medio de una bomba venturi, hasta que la solución haya pasado por todo el sistema. Etapa 2: una vez que las membranas se llenan de cloro, la solución debe permanecer durante un período de remojo de unos minutos. Etapa 3: al final del período de remojo, el sistema realizará un retrolavado simple para eliminar la solución de cloro de las membranas. AJUSTE DE RETROLAVADO: Inicio de retrolavado: La frecuencia de BW se debe configurar de acuerdo con: • Punto de ajuste de presión diferencial (DP): cuando la presión entre la presión de alimentación y la presión de permeado alcanza un cierto nivel, lo que indica que las membranas están obstruidas y se requiere un BW. (valor prefijado) • Intervalos regulares (por tiempo de filtrado). • Activación manual. NOTA: el sistema iniciará un Backwash si la DP alcanza el valor fijado y/o si el tiempo de filtración alcanza el valor prefijado (lo que ocurra primero) 4 Frecuencia del BW • • • • • Por defecto, el BW se activará cada 30 minutos y/o cuando la presión diferencial alcance 1,2 bar. La frecuencia del BW se ha determinado en la fábrica de NUF en función de aplicaciones similares. La frecuencia se puede ajustar en función de la calidad del agua a tratar. Por lo tanto, se recomienda verificar los cambios en los caudales y las presiones para determinar los intervalos BW más adecuados. El formulario adjunto (DATOS OPERATIVOS DEL SISTEMA) puede ser útil. Se recomienda aumentar la frecuencia de BW cuando el flujo disminuye en un 30% desde el flujo nominal inicial. Parámetros de retrolavado: Todos los parámetros operativos del sistema se pueden configurar en el PLC, de la siguiente manera (consulte la sección 5 en la página 17 para obtener más información): - BW por tiempo de filtración: establezca la frecuencia de BW en intervalos regulares. - BW por presión diferencial - Configure el valor de presión diferencial que inicia el BW proceso. - PERIODO DE PROCESO BW: establezca el tiempo total del proceso BW (es decir, durante cuánto tiempo se activará el Backwash) 5 2.5. AJUSTE 2.5. CEB Setting: CEB: CEB Initiation: Inicio de CEB: The frequency of CEB is setde according to aestablece determined number of BW which place La frecuencia CEB se de acuerdo con took el número deis BW quethehan decir, sithen se the establece ( i.e if adeterminado number of 24 BW set and BW transcurrido takes place every(es 30 minutes, CEB un número de 24 BW y el BW tiene lugar cada 30 minutos, entonces el CEB se operará una vez cada 12 horas). will be operated once every 12 hours). Frecuencia del CEB CEB frequency Por defecto, el CEB se activará después de 24 operaciones BW. Esta frecuencia se ha pre determinado en la fábrica de NUF en función determined at the NUF factory based on similar use. de aplicaciones similares. When the BW does not no manage to recuperar recover at least 85% of the initialdel flowcaudal rate, a inicial, CEB Cuando el BW logra al menos el 85% seinitiated. debe iniciar un CEB. must be Pruebe el sistema para ver cuándo el índice de flujo no se eleva por Test the system to see when the flow rate does not rise above 85% after a BW, and set encima del 85% después de un BW, y configure la frecuencia CEB the CEBpara frequency to bring it up to the rate. elevarlo al índice de initial flujoflow inicial. By default the CEB will activated after 24 BW operations. This frequency has been Parámetros CEB: CEB parameters: losparameters parámetros operativos delset sistema se as pueden configurar All the Todos operational of the system can be on the PLC, follows (see chapter en el PLC de la siguiente manera (consulte el capítulo 6 en la página 18-20 para obtener más información): − CEB- INTERVALSet theCEB: frequency of CEB by sequence. de CEB por secuencia INTERVALO establece laBW frecuencia BW. TIME - Set the NaClO suction time. − CEB DOSING - TIEMPO DE DOSIFICACIÓN CEB - Establece el tiempo de succión − CEB SOAKING TIME - Set the soaking time. de NaClO. - CEB SOAKING TIME - Establece el tiempo de remojo. 6 at page 18-20 for more information): Table no. 1 - Backwash and CEB setting-Summary Tabla N°1 –Ajustes de Retrolavado y CEB - Resumen Flow procedure flow < 70% of the initial flow BW DP >1.2 bar Settings Time Interval Differential Pressure set point BW Recovery flow < 85% of the initial flow CEB -6- 6 BW Interval 2.6. Operational stages-Summary The operation stages are as follows: 2.6. operation ETAPAS(Filtration OPERATIVAS-RESUMEN − Normal mode) − Backwash Las sequence etapas de operación son las siguientes: − Chemical Enhanced Backwash - Operación normal (modo de filtración) o Stage 1: with chlorine dosing - BW Secuencia de retrolavado - Lavado químico Potenciado CEB o Stage 2: soaking time § Etapa 1: BW con dosificación de cloro § BW Etapa 2: tiempo de remojo o Stage 3: normal § Etapa 3: normal BW Table no. water parameters Tabla N°22 –- Feed Calidad dequality Agua design a Tratar – Parámetros de diseño Parameter Design flow Unit m3/hr Inlet to proposed NUF Comment Hourly average = 8 Turbidity NTU 10 Maximum = 20 mg/l* TSS mg/l 10 Maximum = 20 mg/l* SDI >5 Na mg/l 1005 Mg mg/l 31.5 NO3 mg/l 693 Cl mg/l 730 SO4 mg/l 698 TDS mg/l 3158 PH 7.7 (*) Entre los valores nominales y máximos, el sistema seguirá produciendo la calidad solicitada, mientras que la capacidad de permeado puede variar (*)Between nominal and maximum values the system will still produce the requested en consecuencia quality, while the permeate capacity might vary accordingly -7- 7 °3 Calidad Tabla NTable Agua Pre-Tratamiento en sistema on NUFFeed (depende la calidad no. 3de -NUF effluent quality (depending Waterdequality of del agua de entrada, ver tabla N°2) above table no. 2) Parameter Unit Value Turbidity NTU <1 TSS mg/l <3 Fecal E-coli CFU/100 ml <1 SDI <2 Table no. 4-RO permeate quality (depending on Feed Water quality of Tabla N°4 Calidad de Agua tratada salida de Osmosis Inversa (depende de la calidad del agua de entrada, ver tabla N°2) above table no. 2) Parameter Unit Inlet to proposed NUF Design flow m3/hr Cl mg/l <250 SO4 mg/l <250 TDS mg/l <1000 PH Hourly average = 6 6-8 8 Comment Table no. 4 - Equipment List Tabla N°5 – Listado de Equipos Description Manufacturer Model NUF Module NUFILTRATION Feed Pump Ebara A 3SF 32-200/3 H100 Pre filter Amiad 2" semi screen 200 micron RO pump Ebara EVMS10 12N5 Q1BEG E/5,5 Flow Transmitter Arad Octave 1.5" Pressure transmitters United 2X80 membranes SML PH Transmitter AB MOLI PH-5520 Conductivity transmitters AB MOLI CCT-5320 Chlorine transmitter KUNTZE. Neon AS dosing pump Pulsafeeder LPA2M2-VTC9 Chlorine dosing pump Pulsafeeder LPA2M2-VVC1 Matic Minimatic SV 1, SV 2 BERMAD 1.5" 205 SV 3,SV 4 BERMAD 2" Three way CIP TANK Hofit 2*500 liter SV 5 BERMAD 3/4" 205 Venturi NETAFIM 3\4" Level switches Ball valves FIP VKDIV 9 - 10 - Check valve FIP SXEIV PLC AB Micro 850 - 11 - 10 3 DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL PROCESO - (VER P & ID) 3.1 En el modo de filtración normal, el agua cruda se bombea a una capacidad promedio de 5m3/h. En esta etapa, SV1, SV2 están abiertos; SV3, SV4 están en la posición de modo de filtración y SV5 está cerrada. 3.2 El agua de alimentación se filtra a través de las membranas NUF que operan en sistema dead-end. La corriente de permeado se transfiere a la bomba de alta presión de la etapa de Osmosis Inversa (ver PI&D). 3.3 El Skid NUF está compuesto por 2 módulos NUF de 40 membranas (2 x 40 = 80), accionados válvulas, instrumentación de presión y flujo. 3.4 A la frecuencia prefijada (ver 2.4 Configuración de retrolavado BW) el sistema realizará el retrolavado BW de forma automatizada de la siguiente manera: 3.4.1 El agua cruda será impulsada y filtrada a través del módulo NUF número 1, el permeado de este primer módulo hará retrolavar el segundo módulo NUF. En esta etapa, SV 1 está abierto, SV 3 está en la posición de modo de filtración, SV 4 en la posición de modo de retrolavado y SV 2, SV 5 están cerrados. 3.4.2 El mismo proceso tendrá lugar en flujos invertidos (el permeado del módulo NUF número 2 lavará el primero). En esta etapa, SV 1 está abierto, SV 4 está en la posición de modo de filtración, SV 3 en la posición de modo de retrolavado y SV 2, SV 5 están cerrados. 11 3.5 Con una frecuencia más baja, prefijada, se realiza un CEB (consulte la configuración de 2.5 CEB) - lavado a contracorriente con cloro para la desinfección: Etapa 1- El cloro se inyecta en la línea de retrolavado por medio de una bomba Venturi. En esta etapa, las válvulas SV 1, SV 2 están cerradas, SV 3 está en la posición de modo de filtración, SV 4 en la posición de modo de retrolavado y SV 5 está abierto. Etapa 2- Las membranas se empapan en cloro para evitar la desinfección. En esta etapa, todas las válvulas están cerradas. Etapa 3- Después de remojar, se realiza un lavado a contracorriente - ver 3.4 3.6 El agua filtrada ingresa a las membranas de Osmosis Inversa RO mediante el uso de la bomba de alimentación de RO, para finalmente producir agua permeada (tratada) a un flujo de 6 m3/h y un caudal de 2 m3/h de salmuera (rechazo) 3.7 En paralelo a la bomba RO, funciona una bomba antiescalante para evitar incrustaciones en las membranas, que se inyecta en la alimentación 3.8 En paralelo a la bomba RO funciona una bomba de cloro para desinfectar el permeado (agua tratada). Una fraccion de la salmuera se renyecta al agua tratada para remineraliza y obtener agua potable de acuerdo con la norma. 12 Table no. 5 - Pumps and Valves status during the operational stages e 1 – Suction Table no. 5 - Pumps and Valves status during the operational stages Feed SV-1 SV-2 SV-3 SV-4 SV-5 PumpN°6 – Bombas y Válvulas – Status durante etapas operativas Tabla Operating Open Open Filtration FiltrationSV-3 Close SV-4 Stage Feed SV-1 SV-2 SV-5 mode mode Pump Operating Open Operating Close Filtration Backwash Close Filtration Close Normal operation Open Open Filtration mode mode mode mode Backwash Open Close Operating Open Operating Close Backwash FiltrationFiltration Close Backwash Close module 1 mode mode mode mode Backwash Open Close Backwash Operating Close Operating Close Filtration Backwash Open Filtration Close module 2 mode mode mode mode e 2 – Soaking Not Close Stage 1 – Suction Operating e mal operation wash ule 1 wash ule 2 CEB CEB Stage 2 – Soaking Operating Close Close Filtration mode Not Operating Close Filtration FiltrationmodeClose mode Close Close Filtration mode Backwash mode Open Filtration mode Close Table no. 6 - Operating Parameters and values Tabla N°7 Parámetros y Valores Operativos Table no.Nominal 6 - Operating Parameters and values Parameter Filtrate flow Parameter Inlet pressure Filtrate flow 8 m3/hr Nominal 1.5-2 bar 8 m3/hr 0.6-1.3 bar 1.5-2 bar BW pressure Differential pressure (TMP)bar 1.5-2.5 0.6-1.3 bar BW Flow BW pressure 1.5-2.5 bar Inlet pressure Differential pressure (TMP) 4-5 m3/hr BW Flow 4-5 m3/hr - 13 - 13 - 13 Table no. 7 - Troubles-shooting Tabla N°8 – Problemas y Resolución Parameter Value for Corrective action intervention Filtrate flow Less than 5 m3/hr − Check position of actuated and manual vales. − Check inlet pressure, Initiate BW mode. − If BW operation doesn't succeed, initiate CEB (Check the venturi pump, The quality and quantity of NaclO solution) Differential Above 2.0 bar − Check position of actuated and manual vales − Initiate BW mode. − If BW operation does not succeed, initiate CEB (Check the venturi pump, the quality and quantity of NaclO solution). BW Flow Less than 3 m3/hr − Check position of actuated and manual vales Flow after CEB Less than 4 m3/hr − Check the venturi pump − Check The quality and quantity of chlorine RO permeate Less than 4 m3/hr − Check position of actuated and manual vales − Check RO pump pressure − Perform CIP after consulting our company RO inlet pressure Above 12 barg − Check position of actuated and manual vales − Check Permeate flow − Perform CIP after consulting our company Differential Above 4 bar − Check position of actuated and manual vales − Check Permeate flow − Perform CIP after consulting our company pressure (TMP) pressure over RO membrane RO brine Flow Less than 1m3/hr - 14 - − Check position of actuated and manual vales − Check RO pump pressure − Perform CIP after consulting our company 14 4 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO GENERAL Diario • Verifique el flujo, la presión y el DP (la presión entre la presión de alimentación y la presión de permeado) en ambos sistemas NUF y RO • Mantenga un registro de los resultados en los formularios adjuntos. • Verifique la aspiradora Venturi, si la aspiradora no funciona, limpie el orificio. Semanal - Inspección visual: integridad del sistema, verificar si hay fugas en el Venturi y limpiar el orificio. - Verifique el volumen de cloro y AS en el tanque, rellene si es necesario. - Comprobar el cebado de las bombas dosificadoras Mensual - Verificar DQO, DBO5, TSS, turbidez, en agua bruta y en filtrado NUF - conductividad, TSS en agua cruda y permeado de RO. - Desmontar los manómetros y los transmisores de presión y limpiarlos. - Electrodos limpios de pH, conductividad y cloro - Inspección visual de membranas (no hay percolación residual) - Drene el agua del compresor. 15 5 PANEL DE CONTROL Y SISTEMA PLC INTERRUPTOR PRINCIPAL: • • • • SYSTEM AUTO: el sistema funciona automáticamente de acuerdo con la configuración del sistema. SYSTEM STOP: corte del sistema P-001 MAN/Auto Opera automáticamente la bomba de alimentación sin el controlador central (solo para mantenimiento). P-002 MAN/AUTO opera la bomba RO sin el controlador central (solo para mantenimiento). GENERAL ALARM: Cuando se enciende la luz roja; verifique las notificaciones en la pantalla ACTIVE ALARM en el PLC (p. 22). M.S.W: interruptor principal 5.1 PANTALLA PRINCIPAL – PANTALLA DE BIENVENIDA Utilize las flechas verdes a la derecha y a la izquierda para cambiar de pantallas 16 5.2 PANTALLA DE CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA En esta pantalla, puede seguir los procesos y parámetros del sistema: - El estado del sistema (sistema de filtrado/sistema en BW/system en CEB/system stop/FILTRO DE DISCO EN LAVADO) - P1Funcionamiento de la bomba de alimentación (el color verde indica que la bomba está funcionando) - P2 Funcionamiento de la bomba RO (el color verde indica que la bomba está funcionando) - DP-1 AS Bomba dosificadora (el color verde indica que la bomba está funcionando) - DP-2 Bomba dosificadora de cloro (el color verde indica que la bomba está funcionando) - Operación de válvulas (el color verde indica que las válvulas están abiertas) - PT1- Presión de entrada (bar) - PT-2 Presión de filtrado - PT-3 Presión de alimentación RO - Presión de permeado PT-4 RO - PT-5 presión de salmuera RO - FT1: caudal de agua del sistema y caudal de retrolavado (litros por hora). - FT-2 tasa de flujo de permeado RO - LSL Nivel CIP - FSL- protección de flujo de entrada - CT-1 conductividad de alimentación - CT-2 permeado de conductividad - PH-1 permeado PH - Cl-1 Concentración de cloro permeado - PT2-PT1 NUF TMP - PT5-PT4 RO TMP 17 - TANQUE DE ALIMENTACIÓN LSL (INTERRUPTOR DE NIVEL BAJO) - La luz verde indica un nivel de agua normal y la luz roja indica un nivel bajo de agua, en este caso el sistema se detiene automáticamente. - La luz verde del tanque de filtrado LSL / LSH indica un nivel normal de agua y luz roja indica nivel de agua bajo / alto, en este caso el sistema se detiene automáticamente. 18 5.3 PANTALLA DE RETROLAVADO (BW) 1 - B.W DURATION S.P: inserte el tiempo del proceso de los módulos BW. El tiempo real de la operación de retrolavado durante el retrolavado se muestra en "B.W DURATION P.V" para leer y comparar. - B.W INTERVAL S.P: inserte el valor del tiempo de filtración, que inicia automáticamente el proceso de retrolavado. El tiempo de filtración real de la última operación de retrolavado se muestra en "B.W INTERVAL P.V" para lectura y comparación. - Inserte el punto de ajuste de bajo flujo que iniciará el proceso de retrolavado - Inserte el punto de ajuste de presión diferencial que iniciará el proceso de retrolavado - MÓDULO IN BW: el módulo que se está lavando se muestra para leer y comparación. - START BW MAN- presione este botón para activar el procedimiento de retrolavado inmediatamente (independientemente del estado del sistema). - STOP BW MAN- presione este botón para detener el retrolavado y restaurar el estado anterior del sistema. 19 PANTALLA DE RETROLAVADO 2 (BW) - Trigger BW Differential Pressure: SP para iniciar el BW automaticamente por presión Actual Differential Pressure: Valor actual de presión diferencial Actual Flow: Valor actual 20 5.4 PANTALLA CEB 1 - - CEB DOSING S.P: inserte el tiempo de dosificación del proceso CEB. Durante este período, el cloro se inyecta en la línea de retrolavado mediante una bomba Venturi (etapa 1). El tiempo real de esta operación durante el CEB se muestra en "CEB DOSING P.V" para leer y comparar. CEB SOAK S.P: inserte el tiempo de remojo del proceso CEB (etapa 2). El tiempo real de esta operación durante el CEB se muestra en "CEB SOAK P.V" para leer y comparar. BW duration P.V valor actual de la duración retrolavado después de CEB 21 5.5 PANTALLA CEB 2 CEB INTERVAL EVERY: Inserta La frecuencia del CEB de acuerdo con el número de retrolavado que tuvo lugar. La lectura del número real de retrolavados en ese momento se muestra en "BWs FROM LAST CEB" para comparar. - START CEB MAN: presione este botón para activar el procedimiento CEB inmediatamente (independientemente del estado del sistema). - STOP CEB MAN: presione este botón para detener CEB y restaurar el estado anterior del sistema 22 5.6 PARÁMETROS DE ALARMA HIGH INLET PRESSURE (Alta Presión De Entrada): inserte el valor de presión que activa la ALARM y detendrá el filtrado de agua para proteger las membranas Low Permeate flow (Flujo de permeado bajo): inserte el valor de presión que enciende la ALARM y detendrá el filtrado de agua para proteger las membranas Low Backwash Flow (Flujo de retrolavado bajo): inserte el valor de presión que enciende la ALARM y detendrá el reflujo para proteger las membranas 23 5.7. LAVADO CIP Start/stop CIP para NUF o RO manualmente 24 5.8 REGISTRO DE ALARMA (Alarm Log) 25
