La reutilización industrial del agua recuperada y el vertido cero de líquidos (ZLD) es un sector clave en el tratamiento ambiental del agua. Se centra en el reciclaje de agua de alta salinidad y alta contaminación, como aguas residuales de procesos industriales y purgas de enfriamiento. La industria suele adoptar un proceso maduro: pretratamiento, ultrafiltración, concentración de RO en múltiples etapas y cristalización por evaporación. Los filtros de bolas de fibra y carbón activado eliminan las impurezas; la ultrafiltración garantiza agua de alimentación estable por ósmosis inversa; la RO de tres etapas concentra progresivamente las aguas residuales para reducir el volumen; la evaporación finalmente logra una descarga de líquido cero. Este sector, que presta servicios a industrias de alto consumo de agua, ayuda a las empresas a ahorrar agua, reducir las descargas y lograr el reciclaje del agua, lo cual es esencial para el desarrollo industrial ecológico y el cumplimiento ambiental.
Tanque de agua cruda → Bomba de refuerzo → Filtro de bolas de fibra → Filtro de carbón activado → Filtro de seguridad de 5 μm → Sistema de ultrafiltración (UF) → Etapa 1 RO → Etapa 2 RO → Etapa 3 RO → Tanque de agua recuperada → Reutilización de producción
Tanque de agua cruda + Bomba de refuerzo de agua cruda
Este sistema recolecta varios tipos de agua cruda del área de la planta, incluidas las aguas residuales de producción, las aguas residuales de refrigeración circulantes y las aguas residuales de lavado, y las canaliza al tanque de agua cruda para su homogeneización y regulación.
Se instala un sensor de nivel en el tanque para controlar automáticamente el arranque y la parada de la bomba de refuerzo, estabilizando el flujo de entrada a las unidades de tratamiento posteriores y evitando que las fluctuaciones en la calidad y cantidad del agua afecten el sistema.
En algunas condiciones operativas, se puede agregar un dispositivo de aireación y mezclado para evitar que los sólidos suspendidos se sedimenten, asegurando un flujo de entrada uniforme y estable y proporcionando la base para un tratamiento continuo.
Presurización de agua cruda → Filtro de bolas de fibra
Función principal: Eliminación altamente eficiente de sedimentos, óxido, sólidos suspendidos, coloides y partículas grandes de impurezas del agua cruda, lo que reduce significativamente la turbiedad del afluente.
La alta porosidad y la alta precisión de filtración del medio filtrante de bolas de fibra interceptan eficazmente las partículas finas, evitando la obstrucción física y el desgaste del carbón activado aguas abajo y los elementos de la membrana.
El sistema cuenta con retrolavado automático, que descarga automáticamente el retrolavado en función del diferencial de presión o intervalos de tiempo para restaurar la eficiencia de filtración, lo que garantiza un funcionamiento estable a largo plazo y reduce la carga en los procesos de tratamiento posteriores.
Permeado de bolas de fibra → Filtro de carbón activado
Utilizando la estructura porosa del carbón activado, absorbe materia orgánica, color, olor, cloro residual, algunos iones de metales pesados y contaminantes de moléculas pequeñas.
Prioriza la protección de los elementos de la membrana aguas abajo: Elimina la degradación oxidativa de las membranas de ultrafiltración y RO por el cloro residual, extendiendo la vida útil de la membrana.
Reduce aún más la DQO y la turbidez, mejora la calidad del agua entrante, reduce la tasa de contaminación de las membranas, disminuye la frecuencia de limpieza química y garantiza un funcionamiento estable del sistema.
Efluente de Carbón Activado → Filtro de Seguridad
Como barrera física final antes de la membrana de ultrafiltración, intercepta el polvo de carbón y las partículas finas rotas que se desprenden del medio filtrante de carbón activado.
Esto evita que partículas duras entren en el sistema de ultrafiltración, rayen las fibras de la membrana y obstruyan los canales de flujo, lo que garantiza la limpieza del agua de alimentación de ultrafiltración y mejora la seguridad operativa del sistema de membrana.
Efluente de filtración de seguridad → Unidad de ultrafiltración
Utiliza membranas de ultrafiltración de fibra hueca para la eliminación de alta precisión de coloides, microorganismos, bacterias, virus, moléculas orgánicas grandes y partículas finas en suspensión.
El SDI (índice de degradación del suelo) del efluente se controla por debajo de 3, lo que cumple plenamente con los estrictos requisitos de agua de alimentación del sistema de ósmosis inversa, una garantía clave para el funcionamiento estable del sistema de RO.
Emplea un modo de filtración de flujo cruzado, combinado con retrolavado de agua regular, retrolavado de aire-agua y retrolavado químicamente mejorado para mantener el flujo de la membrana y extender la vida útil.
El permeado de ultrafiltración ingresa al tanque de agua intermedio, mientras que el concentrado puede regresar al extremo aguas arriba para su reprocesamiento, mejorando la utilización general del agua.
Permeado de ultrafiltración → Bomba de alta presión → RO de primera etapa
Bajo alta presión, las moléculas de agua atraviesan la membrana de ósmosis inversa. La mayoría de las sales disueltas, dureza, sílice, DQO y metales pesados se retienen, logrando una desalinización y concentración inicial.
El permeado de ósmosis inversa de la primera etapa es de excelente calidad y puede descargarse directamente en el tanque de agua recuperada; el agua concentrada tiene un contenido de sal significativamente mayor y ingresa a la segunda etapa de ósmosis inversa para una mayor concentración, en lugar de descargarse directamente.
Esta etapa completa la reducción de volumen inicial, sentando las bases para una alta concentración posterior.
Concentrado de RO de primera etapa → RO de segunda etapa
Este sistema realiza una concentración secundaria del concentrado de la primera etapa para mejorar aún más la tasa de recuperación, reducir la descarga de concentrado y mejorar el rendimiento general de la concentración.
El permeado de OI de la segunda etapa aún cumple con los estándares de reutilización y se devuelve al sistema de permeado; el concentrado, con un enriquecimiento continuo de sal, ingresa a la tercera etapa de ósmosis inversa para una concentración profunda final.
A través de la presurización paso a paso y la configuración optimizada de la membrana, este sistema se adapta al agua de alimentación con alta salinidad, evitando la incrustación y la contaminación de la membrana.
Concentrado de RO de dos etapas → RO de tres etapas: este sistema realiza la concentración final de concentrado con alto contenido de sal, logrando una relación de concentración total de 9 veces y minimizando el rendimiento de la unidad de evaporación.
Todo el permeado del sistema de RO de tres etapas se recicla, y solo queda una pequeña cantidad de agua residual con alto contenido de sal y alta concentración antes de ingresar a la unidad de evaporación.
El uso de elementos de membrana de OI antiincrustantes y de alta tasa de desalinización, junto con inhibidores de incrustaciones y agentes reductores, garantiza un funcionamiento estable en condiciones de alto contenido de sal.
Concentrado final de RO de tres etapas → Sistema de evaporación
El concentrado se introduce en un evaporador MVR o evaporador multiefecto, donde el calentamiento hace que el agua se vaporice. Las sales se concentran hasta sobresaturación y luego cristalizan.
El vapor se condensa para formar agua destilada de alta calidad, que puede reciclarse al extremo aguas arriba del sistema o reutilizarse en la producción. Las sales cristalizadas se secan y eliminan conforme a las normas.
Todo el proceso implica una descarga cero de aguas residuales, logrando realmente una descarga cero de líquidos (ZLD) para aguas residuales industriales y cumpliendo con los requisitos de protección ambiental.
