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AN EXCLUSIVE PLANT REPORT

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Desalinizadora de Escombreras (Murcia)

Escombreras Desalination Plant, in Murcia, Spain

La nueva desalinizadora de Escombreras, promovida porel Ente Público del Agua de la Región de Murcia, hasido diseñada con una capacidad de producción máxi-

ma actual de 63.000 m3/día, siendo posible una futura am-pliación a 72.000 m3/día, para lo cual se han dejado previs-tas todas las infraestructuras e instalaciones necesarias paraello. De esta forma la planta, ubicada en el Valle de Escom-breras, permitirá dar servicio a las necesidades de esta enti-dad, la cual mantiene convenios de colaboración para el su-ministro de agua potable en alta con la mayor parte de losayuntamientos de la región.

La construcción de esta planta ha sido promovida por Hy-dromanagent S.L., participada actualmente por la compa-ñía Tedagua S.A. (Grupo Cobra), la cual ha realizado el di-seño y la construcción de las instalaciones y llevará a cabola explotación durante 25 años. La inversión en esta infra-estructura ha ascendido a aproximadamente 117 millonesde euros.

La solución adoptada se ha basado en la necesidad de ob-tener agua de calidad para consumo humano, en cumpli-miento con el RD 140/2003. Esto ha condicionado el di-mensionamiento de las distintas etapas del pretratamiento,con el objetivo de cubrir cualquier eventualidad, permi-tiendo hacer frente a las peores condiciones de toma y ga-rantizar unos bajos costes de operación. Bajo esta mismaperspectiva se han seleccionado las membranas de ósmo-sis inversa, las cuales garantizan un alto rechazo de boro,manteniéndose la concentración en el permeado, siemprepor debajo de los valores máximos permitidos y en las con-diciones más exigentes. La última etapa del proceso con-siste en un moderno y completo post-tratamiento.

La desalinizadora de Escombreras dispone del tratamien-to más exigente de todas cuantas se han construido has-ta la fecha, lo que la ha convertido en una primera refe-rencia a nivel mundial en cuanto a proceso y garantía desuministro.

T he new Escombreras Desalination Plant,developed by the Public Agency of the Regionof Murcia, was designed for a maximum

present production of 63,000 m3/day. However, all ofthe necessary infrastructure and installations havebeen put in place to accommodate an enlargement, toachieve a production of 72,000 m3/day at a laterdate. At that point the plant, located in theEscombreras Valley in the region of Murcia, onSpain’s south-eastern coast, will fully meet thedemand of its developer, which holds concessions tosupply drinking water to most of the municipal areasin the region.

This project was developed by Hydromanagent S.L.,a company partially owned by Tedagua S.A. (GrupoCobra). Tedagua S.A. designed and constructed theplant and will operate it for a period of 25 years.Total investment in the infrastructure amounted toapproximately €117 million.

The solution adopted is based on the need to obtainhigh quality water apt for human consumption, incompliance with Law 140/2003. This requisite hasconditioned the dimensions of the differentpretreatment stages, to ensure uninterruptedoperation and low operating costs even in theworst water-intake conditions. Likewise thereverse osmosis membranes installed guarantee ahigh boron rejection rate, to maintain the boronconcentration in the permeate below the maximumpermitted even in the most adverse conditions. Thelast stage of the process consists of an advancedpost-treatment system.

The Escombreras Plant features the highest-standard treatment of any plant built to date, whichmakes it a world-class reference with respect to theprocesses employed and security of supply.

Instalación pionera y singular con capacidad para producir 63.000 m3/día de agua desaladaInstalación pionera y singular con capacidad para producir 63.000 m3/día de agua desalada

Singular, Pioneering Plant Producing 63,000 m3/day

of Desalted Water

Singular, Pioneering Plant Producing 63,000 m3/day

of Desalted Water©

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Una planta singular

El diseño de la desalinizadora de Es-combreras ha tenido en cuenta dife-rentes aspectos que han sido críticosa la hora de determinar el proceso eincluso el método constructivo. En-tre ellos destacan:

En primer lugar, la necesidad de ga-rantizar un suministro continuo deagua en condiciones óptimas para elconsumo humano, ha condicionadola elección de materiales y procesos.Así, en cuanto al proceso, la combi-nación de pretratamientos hace quela desalinizadora de Escombrerasdisponga del más completo instala-do hasta la fecha. En cuanto a mate-riales, se han utilizado exclusivamen-te aquellos considerados aptos paraagua potable, tales como acero ino-xidable, polietileno ó ABS, en laspartes de la instalación en contactocon el agua producto.

También se han instalado dispositi-vos de última tecnología para el aná-lisis de datos en continuo, con el finde controlar en todo momento lascondiciones de entrada del aguabruta (SDI, aceites y grasas, metales)-poco habitual en este tipo de plan-tas-, así como la instrumentación ca-racterística para el control del aguaproducto.

La utilización de las más avanzadastécnicas desarrolladas en filtraciónconvencional y filtración por mem-branas, detección y control, han sidoimplementadas en esta instalaciónpara garantizar la disponibilidad deagua potable, asegurando así la in-versión realizada. En relación a esto,la instalación de los últimos modelosde recuperadores isobáricos ERI,con rendimientos del 98%, garanti-zan el mayor aprovechamiento posi-ble con la tecnología actualmentedisponible en el mercado.

Otra de las grandes dificultades enel diseño y la construcción de laplanta, ha sido la necesidad de en-cajar en el espacio disponible todoslos procesos coexistentes, junto consus instalaciones auxiliares, talescomo: almacenamiento de produc-tos químicos, subestación, edificiode transformación, edificios auxilia-res, así como la gran cantidad de tu-berías de grandes diámetros ente-rradas bajo los viales internos, lo queha conseguido una reducción demás del 50% del espacio habitual-mente necesario para una instala-ción de estas características. La su-perficie ocupada por todas las cons-trucciones de la planta para las

instalaciones contempladas, incluidala posible ampliación prevista, esúnicamente de 7.000 m2.

El entorno industrial de la zona se havisto mejorado con la construcciónde estas nuevas instalaciones, lascuales producen un impacto favora-ble a quien accede al Valle de Es-combreras. Además, al haberse cons-truido sobre una antigua industriaabandonada, la demolición de ésta yla construcción de edificios nuevos,alejados del diseño de las típicasconstrucciones industriales, han dadovalor añadido al emplazamiento. Adi-cionalmente, la planta se encuentraubicada en un paraje en el que exis-ten varias centrales de ciclo combina-do, lo que ha facilitado la consecu-ción del suministro energético, supo-niendo además una garantía defuturo para posibles ampliaciones.

Por otra parte, la realización del ver-tido en un entorno degradado comoes el del puerto industrial de Carta-gena, unido a la no existencia depraderas de Posidonia oceanica amenos de 5 km de distancia, garan-tiza que el vertido no producirá dañoalguno sobre la biología marina.

Todos estos aspectos han hecho quela instalación desalinizadora de aguade mar de Escombreras tenga un di-seño único en el mundo. Su ubicación,combinación de procesos, empleo delas últimas tecnologías existentes y ga-rantías de suministro con reducidocoste, la convierten en una nueva refe-rencia mundial en plantas de desala-ción de agua de mar con destino alabastecimiento de la población.

RAW-WATER CATCHMENT

The catchment system employs one concretewater intake caissons in the Port ofCartagena in the zone between Punta delGate and the Enagás regasification plant. Araw-water pumping station consisting of aset of three vertical-shaft pumps of a flow of2400 m3/h is installed inside the water-intake caisson.

PRETREATMENT

As mentioned the Escombreras DesalinationPlant is equipped with a state-of-the-artpretreatment system which is moreexhaustive than that normally installed indesalination plants, in consonance with thespecial characteristics of the raw water. Itis configured in two identical lines, with araw-water inlet flow of 6393 m3/h, inaccordance with the maximum productionof the plant at this time. The followingstages are included:

Mixing, coagulation and flocculationchambers

Five vertical agitators are installed in eachflocculation chamber. Ferrous chlorite isdosed into these chambers as a coagulant toeliminate colloids and reduce the SDI. Theflocculent is added at the inlet into theflotation system, along with dissolved airwhenever necessary

The coagulant and the flocculent are stored,respectively, in two 20-m3 tanks. Six dosingpumps are used to dose them.

Flotation system with dissolved air

A coagulant and a flocculent are addedprior to the flotation process to ensure that

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DESALINIZADORA DE ESCOMBRERAS (MURCIA)

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

La desalinizadora de Escombreras, conuna capacidad de producción máximade la planta actual de 63.000 m3/día,siendo posible una futura ampliación a72.000 m3/día con la instalación de unalínea más, comprende las siguientesunidades:

• Toma de agua de mar• Zona de pretratamiento• Nave de ósmosis inversa• Zona de remineralización• Depósito de agua tratada e

impulsión al depósito regulador• Depósito regulador• Red de distribución• Vertido del agua de rechazo.

CAPTACIÓN DE AGUA BRUTA

El sistema de captación elegido para ladesalinizadora de Escombreras constade un cajón de toma de agua en elpuerto de Cartagena, construido enhormigón y situado en la zona com-prendida entre la “Punta del Gate” y laplanta de regasificación de Enagás.

En el interior del cajón de toma deagua se ubica la instalación de bom-beo de agua bruta, consistente en ungrupo de tres bombas de eje verticalde 2.400 m3/h, rejas fijas, rejas autolim-piantes, así como las instalacioneseléctricas y mecánicas necesarias parasu correcto funcionamiento. El colectorque discurre desde el cajón hasta laplanta se ha construido en PRFV de1.400 mm de diámetro.

En este punto se ha previsto la dosifi-cación de hipoclorito, bien en continuo

o en dosis de choque, con el fin decontrolar el desarrollo biológico en elagua bruta.

PRETRATAMIENTO

La desalinizadora de Escombreras dis-pone de un sistema de pretratamientoavanzado y más exhaustivo que enotras instalaciones desalinizadoras, da-das las especiales características delagua bruta. Incluye las siguientes eta-

pas: En primer lugar, el agua bruta pro-cedente de la captación entra directa-mente en la cámara de mezcla y coa-gulación, y se dirige a la cámara de flo-culación como paso previo al sistemade flotación con aire disuelto. A conti-nuación, el agua es sometida a una fil-tración con carbón activo mediante fil-tros de carbón horizontales y seguida-mente pasa por un segundo sistemade filtración, en este caso por anillas.Finalmente, la última etapa del pretra-tamiento está basada en membranasde ultrafiltración sumergidas.

El pretratamiento se ha configurado endos líneas idénticas, siendo el caudalde entrada de agua bruta de 6.393 m3/hpara la producción máxima actual de laplanta.

Cámaras de mezcla,coagulación y floculación

Como equipos de floculación, se haoptado por la instalación de agitadoresverticales de la marca Agitaser, conmotor de 5,5 kW-1.500 rpm, reductorcon velocidad de salida a 98 rpm, ejede 7,5 m de longitud y hélice de 1.200mm de diámetro. En total se han insta-lado 5 por cada cámara de floculación.

Respecto a los reactivos químicos a do-sificar, se emplea cloruro férrico comoelemento coagulante para eliminar co-loides y reducir el SDI. Su dosificaciónestá regulada automáticamente por elsistema de control, en función del cau-dal de agua a tratar y del SDI requeridoen la entrada a las membranas de ós-mosis inversa.

Por otro lado, la dosificación de flocu-lante se realiza en línea a la entrada delsistema de flotación con aire disuelto,siempre que sea necesario.

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El almacenamiento del coagulante ydel floculante se realiza en 2 depósi-tos de 20 m3 cada uno, construidosen PRFV y dimensionados para unaautonomía de entre 15 y 30 días. Es-tán equipados con medidor de nivel,rebose, vaciado, y los elementos deseguridad necesarios para el reacti-vo a almacenar. Su suministro corrióa cargo de la empresa Mipsa.

Y para su dosificación se dispone de6 bombas dosificadoras ProMinent,3 para la dosificación de coagulantey otras 3 bombas para el floculante,además de una bomba para el tras-vase de coagulante del camión aldepósito.

Sistema de flotación conaire disuelto

La adición del coagulante y floculan-te antes de la flotación asegura unaclarificación apropiada del efluenteantes de su entrada a las membranasde ultrafiltración. Con el sistema deflotación por aire disuelto (tecnolo-gía DAF) se consigue reducir sustan-cialmente las partículas coloidales,sólidos en suspensión, así comoaceites y grasas que puedan llegarocasionalmente con el agua bruta.

Se han instalado dos equipos Mega-cell® Vertical MCV 400 de KWI (re-presentados por Ecotec en España)compuestos de 20 módulos de poli-propileno cada uno, los cuales seinstalan directamente sobre hormi-gón. Cada módulo, a su vez, cuentacon 20 elementos especiales en “U”que permiten combinar dos tipos declarificación con lamelas: co-corrien-te y a contra-corriente. El resultadoes una gran capacidad hidráulica y

una gran capacidad de carga de só-lidos con una excelente eficiencia enla clarificación. Cada equipo tieneuna capacidad hidráulica máxima de4.000 m3/h.

Para la presurización se dispone decinco tubos de disolución de aire(ADT) que utilizan agua clarificada,independientes para cada línea, ytres bombas de presurización Sulzer(una por equipo más una de reserva).

Su funcionamiento es como sigue: Elagua presurizada con microburbujasde aire, se combina con el agua sin tra-tar en la zona de entrada al flotador,circulando después por los paquetesde lamelas, en co-corriente. El aguasucia se distribuye homogéneamentea lo largo del clarificador y el agua cla-rificada se recoge de cada uno de losmódulos por los dos laterales de loscanales de hormigón. El fango flotadose recoge en la parte superficial delflotador y es extraído mediante un ras-cador superficial de material plástico ypalas de extracción en acero inoxida-ble AISI 316L / SMO 254.

Tras la flotación, el agua es impulsa-da a los filtros de carbón activo o alos filtros de anillas, según las nece-sidades, mediante 4 (2+2R) bombascentrífugas horizontales Sulzer de676 l/s de capacidad a 35 m.

Sistema de filtración concarbón activo

El sistema de filtración con carbón ac-tivo consta de 14 filtros de carbón ho-rizontales, de 7.040 mm de longitud y2.800 mm de diámetro cado uno, co-locados en dos filas paralelas y con elespacio suficiente para la ampliacióna 2 filtros más. Estos filtros, suminis-

the flow is adequately clarified before itenters the ultra-filtration membranes.

The flotation system functions as follows:The water, pressurised with micro airbubbles, is combined with the raw water inthe inlet zone into the flotation system. Itthen circulates through the packets oflamellae in co-current. The dirty water isdistributed homogeneously throughout theclarifier and the clarified water is collectedfrom each of the modules on both sides ofthe concrete channels. The floating sludge iscollected on part of the surface of thefloater and is removed by means of asurface scraper.

Following this process, the water is pumpedinto the active-carbon filters or into the ringfilters, depending on the requirements, bymeans of 4 (2+2 standby) horizontalcentrifugal pumps of a flow of 676 l/s at 35wcm.

Activated-carbon filtration system

The activated-carbon filtration systemconsists of 14 horizontal carbon filters builtof GRP. Each filter is 7040 mm in length and2800 mm in diameter. They are arranged intwo parallel rows, with sufficient extraspace to retrofit two additional filters. Theirmain function is to eliminate oil, grease,hydrocarbons, odours and flavours, as wellas herbicides and pesticides.

Ring filtration system

The water leaving the floater and theactivated carbon filters is conveyed to thering-filtration system, which consists of tenmodules, each containing six filters,mounted in parallel, of a filtration mesh of100 – 140 µm. This system serves to protectthe ultra-filtration membranes, in order toensure optimum operation and to reducewash time.

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trados por el fabricante Calplas, estánconstruidos en poliéster laminado (debaja emisión de estireno) reforzado confibra de vidrio y orientación óptima de lafibra, y su presión de diseño es de 4 ba-res (presión de prueba: 6 bares). La dis-tribución inferior es de tipo Calplas conbrazos colectores y distribución de flujouniforme, y la distribución superior escon brazos K.S.H., especialmente dise-ñada para este proyecto, y evitando asi-mismo la pérdida de carbón durante lafase de lavado. Los filtros disponen,además, de 3 entradas de hombre, 2 vi-sores de 6”, boca de vaciado, cáncamosde elevación, conexión para purga y vál-vula de seguridad.

El carbón activo que se utiliza es gra-nulado y elaborado en base mineral,siendo un producto de gran dureza yresistencia a la abrasión.

La finalidad principal de los filtros decarbón activo es la de eliminar aceites,grasas e hidrocarburos, eliminar oloresy sabores, así como herbicidas y pesti-cidas.

Para los contralavados de los filtros,únicamente con agua, se dispone de 2bombas centrifugas horizontales de108,0 l/s a 77 m.

El proceso se ha configurado de talmanera que exista la posibilidad de tra-bajar con los filtros de carbón en conti-nuo o en by-pass, de modo que elagua bruta pase directamente del flo-tador a los filtros de anillas.

Sistema de filtración por anillas

El agua, procedente del flotador o delos filtros de carbón activo, se conducea continuación al sistema de filtraciónde anillas Spin Klin® de la marca Arkal(representado en España por Hidro-global Tecnología del Agua), queconsta de 10 módulos montados enparalelo. Cada uno de estos módulosconsta a su vez de 6 filtros con 8 espi-nas de filtración en su interior (576 es-pinas en total), formando un conjunto

de 506.880 cm2 de área filtrante total.El grado de filtración seleccionadopara esta aplicación es de 100 micras.El sistema está construido en materia-les poliméricos resistentes al agua demar. Al igual que en los casos anterio-res, también se ha previsto espaciopara una futura ampliación de 2 módu-los más.

La función principal de estos filtros es laprotección de las membranas de ultra-filtración y la reducción de biofouling,asegurando un funcionamiento óptimoy reduciendo los tiempos de lavado.

El modo de filtración es como sigue: Du-rante el proceso de filtración las anillasestán fuertemente comprimidas en for-ma conjunta por el resorte y la presióndiferencial, de esta forma se fuerza alagua a fluir a través de los “pasajes” quese forman entre las anillas ranuradas.

El retrolavado de estos filtros, al igualque en los anteriores, se realiza tam-bién con agua. Durante esta opera-ción se forma una contrapresión queprovoca que el pistón suba y libere alas anillas comprimidas. En forma si-multánea, múltiples boquillas inyectanchorros tangenciales sobre las anillasliberadas, provocando que giren y li-beren los sólidos retenidos, los queson derivados hacia el exterior a tra-vés del drenaje.

Ultrafiltración

El último paso del pretratamiento loconstituye la ultrafiltración por mem-branas de fibra hueca sumergidas, cuyafinalidad es garantizar un agua de cali-dad constante en la ósmosis inversa deforma que se mejore su funcionamien-to. Así, se consigue que el agua de en-trada a los bastidores de ósmosis inver-

sa tenga unos valores de SDI menoresde 3, una turbidez inferior a 0,1 NTU,además de estar libre de partículas ypatógenos.

La ventaja de la utilización de las mem-branas de ultrafiltración frente a los sis-temas convencionales de filtración mul-ticapa son varios: Por una parte, se con-sigue una calidad constante, sinposibilidad de caminos preferenciales osin que variaciones en la calidad del in-fluente afecten a la calidad del efluente(pemeado).

Por otra parte, la altísima calidad delagua ultrafiltrada permite trabajar conflujos transmembranas más altos, redu-cir la frecuencia de las limpiezas quími-cas, alargando la operatividad de laplanta y la vida útil de las membranasde ósmosis.

La elección de fibra hueca sumergidafrente a otros sistemas presurizados sedebe a sus menores costes de explota-ción y su mejor comportamiento antevariaciones de la calidad del agua bru-ta, algo fundamental cuando se tratade tomas abiertas o de tomas en lasque puedan producirse cargas puntua-les excesivas de sólidos ó incluso algas.

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El diseño de la planta consta de 7trenes de ultrafiltración con 7 case-tes por tren que contienen, en con-junto, 2.499 módulos de membranasGE Zenon ZW-1000-V3, suministra-das por ITT Water & Wastewater. Es-tas membranas presentan un tama-ño de poro de 0,02 micras nominalesy 0,1 micras absolutas, y están fabri-cadas en PVDF, siendo resistentes alCl2 y a oxidantes.

La aireación de las membranas deultrafiltración se realiza mediante 2(1+1R) soplantes de émbolos rotati-vos Mapner. Una de las ventajas delsistema de membranas adoptado esque sólo airea cuando se produce elcontralavado, con lo que el consumoespecífico de aire es el más bajo delmercado.

El agua procedente de los filtros deanillas entra en un canal de repartoque va alimentando individualmentecada tren. Cada uno de estos trenesestá contenido en un tanque demembranas que puede ser aislado(en su totalidad o casete por casete)para efectuar rutinas de manteni-miento, limpiezas, lavados, etc.

Los trenes operan en paralelo. Encada uno de ellos, una bomba depermeado aspira de un colector quese encuentra conectado a cada unode los casetes de membranas. Al en-trar en servicio, las bombas generanun vacío en el interior de las fibrasque es ocupado por el agua, trasatravesar las membranas. De estamanera, se produce una filtraciónfuera-dentro a muy baja presión,otra de las ventajas del sistemaadoptado. Cada una de esas 7 bom-bas Vogel modelo LS 350-450 en su-perduplex de 55 kW, suministradas

por ITT Water & Wastewater, estáequipada con un variador de veloci-dad para regular el caudal de pro-ducción conforme al nivel de líquidoen el tanque de membranas. El cau-dal que pasa a través de las mem-branas es monitorizado en funciónde la presión de vacío aplicada enlas membranas.

También se han instalado 8 (7+1R)bombas de vacío Grundfos para latubería de permeado de ultrafiltra-ción, que permiten mantener dichatubería en carga.

Operaciones de retrolavadoy limpieza química

Con el fin de prevenir la acumulaciónde partículas en la superficie de lasmembranas, es necesario llevar acabo un contralavado de forma pe-riódica, para lo que se emplean 2(1+1R) bombas Volgel modelo CAX300-300 de 55 kW, construidas en su-perduplex, y suministradas como lasanteriores por ITT Water & Wastewa-

Ultrafiltration

The final step in the pre-treatment processconsists of ultra-filtration throughsubmerged membranes. This processensures that the water that enters thereverse-osmosis frames has an SDI below 3,and a turbidity below 0.1 NTU, and is free ofparticles and pathogens.

The plant is arranged with seven ultra-filtration lines with seven cassettes per line,which altogether contain 2499 GE Zenon ZW-1000-V3 membranes (supplied by ITT Water& Wastewater). These membranes have apore size of 0.02 nominal microns and 0.1absolute microns. They are built of PVDFand are resistant to Cl2 and other oxidants.

The lines operate in parallel. A Vogel, ModelLS 350-450, 55-kW super-duplex stainless-steel permeate pump installed on each lineaspirates from the manifold connected toeach of the membrane cassettes. When thepumps go into operation they generate avacuum inside the fibres that fills up withthe water that comes through themembranes. In this way the water is filteredin the inside to outside direction at very lowpressure.

In order to prevent particles fromaccumulating on the membrane surface, acounter-washing process must beundertaken on a periodical basis. Two (1 + 1 standby) pumps that impelultrafiltrated water are employed for thisprocess. No reactive agents are added inthis process. However, a chemicalcleaning process, in which sodiumhypochlorite and citric acid are added,may also be required.

REVERSE OSMOSIS

The reverse osmosis process consists of thefollowing main stages:

High-pressure pumping

The seven high-pressure pumps installed inthe plant (one per line) are multicell,centrifugal units, built of a duplex stainless-steel alloy, from the manufacturer Sulzer,and powered by a Helmke electric motor ofa 1000 kW output. These pump sets are

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Válvulas y actuadores de Ebro Armaturen

ter. Durante esta operación se empleaagua ultrafiltrada sin la adición de nin-gún reactivo químico y se inyecta airepara generar una turbulencia que ayu-de a la limpieza.

Por otra parte, durante la operaciónnormal de la planta se puede producirun ensuciamiento de las membranas,por lo que se dispone de un sistemaautomático de limpieza química adicio-nando hipoclorito sódico y ácido cítri-co, en función de que el ensuciamientosea microbiológico o por precipitadosquímicos, respectivamente.

ÓSMOSIS INVERSA

La etapa de ósmosis inversa consta delas siguientes fases principales:

Bombeo de alta presión

Las 7 bombas de alta presión instala-das en esta planta (una por línea) sonbombas Sulzer de tipo centrífugas mul-ticelulares, construidas en aleacionesde acero inoxidable del tipo duplex yaccionadas por un motor eléctricoHelmke de 1.000 kW.

Estos equipos están diseñados para unpunto óptimo de caudal de 389 m3/h auna altura de 64,6 bar. Tienen un rendi-miento hidráulico en el punto de dise-ño del 80%.

Para la protección de estas bombas dealta presión, la empresa CastFlow Valvessuministró 14 unidades de sus válvulasde retención de doble clapeta de 8”(DN200) y ANSI 600#, en material duplexDIN 1.4468 (A890 GR4A).

Bastidores de ósmosis inversa

El agua impulsada por los grupos debombeo se conduce a los 7 bastidoresde membranas de ósmosis inversa.Cada uno de los bastidores tiene unacapacidad de producción nominal de9.000 m3/día y cuenta con 96 tubos depresión modelo ORL8-E-1000-8M, su-ministrados por Bel Composite Ibérica,y cuyas características principales son:

• Presión nominal: 1.000 psi (69 bar) • Código de diseño: ASME sect. X• Alimentación-Rechazo: Puerto final

(End-Port)• Acabado: Laca de poliuretano color

azul.

A su vez, cada uno de los tubos depresión contiene 8 membranas dearrollamiento en espiral, en un diseñohíbrido de los modelos SWC4+ ySWC5 del fabricante Hydranautics, ha-biéndose instalado un total de 5.376membranas.

La SWC5 está diseñada para ofreceruna combinación perfecta entre altocaudal de permeado (caudal nominalde 34,1 m3/día) y gran rechazo de sa-les (99,8% de rechazo nominal de sa-les) y de boro (92% de rechazo nomi-nal de boro) a presiones de operaciónbajas.

El modelo SWC4+ ofrece también granrechazo de sales (99,8% de rechazo no-minal de sales) y el rechazo de boromás elevado (93%). Por lo tanto, lacombinación de estas membranas ga-rantiza una concentración menor de 1ppm de boro en el agua producto yson aptas para la producción de aguapotable de consumo humano, deacuerdo con el RD 140/2003.

Tras la entrada del agua bruta en lostubos de presión, se obtienen dos flu-jos. Por un lado agua de rechazo, queen este caso constituye el 55% del to-tal, el cual pasa a un colector y segui-damente al recuperador isobárico. Ypor otro, agua permeada que se con-duce hasta un colector central queocupa el eje geométrico de las mem-branas, saliendo de cada tubo de pre-sión por una manguera hacia un co-lector común.

Cada caja de presión va provista deuna toma de muestras con lo que sepuede efectuar el control de la calidaddel agua que produce cada tubo.

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Recuperación de energía

El bombeo de alta presión está dis-puesto conjuntamente y en paralelocon un sistema de recuperación diná-mica de presión, que aprovecha laenergía residual del agua de rechazode cada tren, para transmitirla a unaparte del agua de alimentación.

Dado que el caudal de agua quepasa por el sistema de recuperaciónde energía es prácticamente igual alde agua de rechazo, con esta solu-ción, la bomba de alta presión sólotiene que elevar a la presión reque-rida un caudal casi igual al del per-meado.

En seis de las 7 líneas se han dis-puesto en paralelo 10 sistemas derecuperación del tipo convertidoreshidráulicos dinámicos, modelo PX220 de la empresa Energy RecoveryInc. (ERI).

Cada uno de estos 10 sistemas estácompuesto por un cilindro cerámi-co rotatorio que gira a 1.200-1.800rpm, y que contiene las cámarasisobáricas en las que la salmuera,por desplazamiento positivo, im-pulsa al agua marina filtrada haciala entrada de la ósmosis inversa,previo paso por la bomba boosterque compensa las pérdidas que seproducen en el circuito.

En este sistema, las entradas y sali-das de agua de alimentación y sal-muera, tanto en los circuitos de altacomo de baja presión, se regulanmediante unas lumbreras que estánen la posición de apertura o de cie-rre en función del giro del rotor.

En la otra línea restante se ha insta-lado el intercambiador de presiónSalTec, desarrollado por KSB.

Gracias a ambos sistemas se consi-gue rebajar considerablemente elcoste energético de la producciónde agua.

Bombeo de alimentación

Se han instalado siete bombas dealimentación a ERIs, así como 7bombas booster centrífugas, unapor línea, construidas en acero inoxi-dable AISI 904 L y accionadas por unmotor eléctrico de 100 kW de poten-cia y 400 V. Su suministro ha corridoa cargo, al igual que las anteriores,de Sulzer.

Todas las tuberías y válvulas de altapresión situadas en la alimentación yrechazos de los módulos de ósmosisinversa se han construido en aceroinoxidable de tipo duplex y están di-señados para soportar una presiónmáxima de 100 kg/cm2.

Sistema de limpieza química de las membranas

Con el funcionamiento normal, losmódulos de ósmosis inversa se vanensuciando, por lo que el caudalproducido por el mismo va disminu-yendo. El atascamiento debido amaterias coloidales, a pequeñas pre-cipitaciones de hierro, etc., hace ne-

designed for an optimum output of 389 m3/hat a head of 64 wcm, 6 bar.

RO frames

The water is impelled by the pump sets toseven RO-membrane frames. Each frame, ofa nominal production capacity of 9000m3/day, is fitted with 96 ORL8-E-1000pressure vessels of 1000 psi (69 bar)supplied by Bel Composite Ibérica.

Each of the pressure vessels, in turn,contains eight spirally-wrapped membranes,in a hybrid design combining models SWC4+and SWC5 from manufacturer Hydranautics.A total of 5376 membranes has beeninstalled.

The SWC5 membrane is designed to providea perfect combination of high permeate flow(nominal flow: 34.1 m3/day) and high saltrejection (99.8% nominal salt rejection) andhigh boron rejection (92% nominal boronrejection) at low operating pressures.

Model SWC4+ also features a high salt(99.8%) and high boron (93%) rejection.Consequently, the combination of thesemembranes guarantees a boronconcentration of less than 1 ppm in theproduct water and is therefore apt for theproduction of drinking water for humanuse, in accordance with Decree 140/2003.

To ensure the correct performance of the ROmembranes, sodium bisulphite anddispersant are dosed in. The formereliminates oxidants in the interior of the ROmodules, while the latter preventsprecipitation of salts that could lead tofouling inside the membranes.

Energy recovery

The high-pressure pump system isarranged in conjunction with a dynamicrecovery system that transmits the highpressure reject stream on each productionline to the feedwater. Accordingly, on six ofthe seven lines, ten PX-220 pressure-exchanger energy recovery systems fromthe company Energy Recovery Inc. (ERI),are installed. On the remaining line, a

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Material suministrado por las marcas representadas por Coben Enterprises, S.L.

Empresa Equipo Línea

MTS Valves and Technology Válvulas de macho superduplex Línea de alta presión

Georg Fischer +GF+ Válvulas de 3 vías PPH Salida depermeado - Racks

Protesa Suministro y montaje PRFV Línea de bajapresión

Piedmont Pacific Acoplamientos flexibles duplex Línea de alta presión

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cesarias operaciones de limpieza pararecuperar las propiedades perdidas delas membranas.

En este caso se dispone de un equipode limpieza química formado por:

• Dos bombas Sulzer de limpieza quí-mica.

• Un filtro de cartuchos Fluytec de 235unidades, con una selectividad de 5micras para evitar que la solución delimpieza que llega a los bastidorescontenga impurezas o reactivos sindisolver que pueden dañar las mem-branas.

• Un depósito de PRFV de 25.000 litrosde capacidad en el que se gestionanlas soluciones de limpieza con aguaprocedente de la línea de retrolavadoy los reactivos adecuados. Asimismo,este depósito se emplea para neutra-lizar las soluciones limpiadoras antesde realizar su vertido.

• Los componentes electromecánicos yde ensamblaje necesarios para ha-cerlo funcionar.

Depósitos de equilibrio osmótico, de desplazamiento y lavado

La desalinizadora de Escombreras dis-pone de 8 (7+1R) depósitos de equili-brio osmótico y desplazamiento de 55m3 de volumen unitario.

El depósito de equilibrio osmótico per-mite mantener la presión en las cajas,evitando que el fenómeno de ósmosisdirecta dañe las membranas por ellado del permeado. De igual forma, es-tos depósitos son una reserva de aguapara las operaciones de desplazamien-to y limpieza de las membranas. En es-tos casos el agua tratada se dirige me-diante bombas a los bastidores paraefectuar el desplazamiento y el lavadocuando sean necesarios.

En concreto, dicho desplazamiento serealiza mediante 7 bombas, una por lí-nea, independientemente de que laparada se haya realizado de forma vo-

luntaria o motivada por la señal de unaanomalía.

Durante las operaciones de retrolava-do se requiere la dosificación de bisul-fito sódico, para lo que se dispone de7 bombas dosificadoras.

El diseño previsto permite mantenersiempre lleno el depósito y que, cuan-do sea necesario, el agua retorne porgravedad a los módulos de ósmosis in-versa.

Dosificación de reactivos

Dosificación de bisulfito sódico

El efecto del bisulfito sódico es sufi-ciente para mantener en niveles prácti-camente nulos la actividad biológicadebida a la aparición de bacterias ae-robias y para reducir el potencial Re-dox de manera que se puedan contra-rrestar los efectos nocivos de oxidantescomo el oxígeno disuelto presente enel agua y el cloro libre procedente de laalimentación de agua.

Las membranas, especialmente las depoliamida, son muy sensibles a los oxi-dantes y especialmente al Cl2, que pue-de encontrarse en el agua si ha sido so-metida a un proceso de cloración. Enconsecuencia, la misión del bisulfitosódico es evitar, mediante neutraliza-ción, la presencia de agentes oxidantesen el interior de los módulos de ósmo-sis inversa.

Dosificación de dispersante

El objetivo de adicionar dispersante esevitar la precipitación de sales que po-drían dar lugar a incrustaciones en el

interior de las membranas de ósmosisinversa. Se realiza mediante la dosifica-ción de productos químicos que seagregan al agua ultrafiltrada, consi-guiendo bloquear y retardar la tenden-cia del calcio, magnesio, bario y otrosiones a formar sales poco solubles enagua. Su actuación se centra principal-mente en la inhibición de precipitadosde sales derivadas de los sulfatos(SO4Ca, SO4Ba, SO4Sr, etc.).

Con objeto de que la fiabilidad de esteservicio sea total, se han previsto 21bombas dosificadoras ProMinent parabisulfito y 14 para dispersante, así comobombas de trasiego y 2 depósitos de al-macenamiento de 20 m3 suministradospor Mipsa y construidos en PRFV, conautonomía de 20 días, de donde se ali-mentan cada uno de los 14 depósitosde 2 m3 (dos por cada bastidor, siendouno para bisulfito y otro para dispersan-te) ubicados en la nave de ósmosis.

Como se ha ido comentando, ProMi-nent participó en la construcción deesta desaladora ofreciendo una solu-ción completa, especifica y personali-zada de los sistemas de trasvase y los

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sistemas de dosificación de produc-to químico para el pre- y post-trata-miento de la ósmosis inversa.

Los sistemas de trasvase consistenen bombas centrífugas de acoplemagnético VonTaine® para transferirel producto químico sin fugas del ca-mión cisterna al depósito de almace-namiento, donde se suministró paracada producto (hipoclorito sódico,cloruro férrico, dispersante y bisulfi-to sódico) una cabina de trasiegocompletamente montada, y dondeademás se incluyó una estructura enacero inoxidable Aisi 304 con tejadi-llo para intemperie y cierres lateralesen PP, para la protección de la bom-ba centrífuga, con su correspondien-te valvulería y caja de conexioneseléctrica.

Los sistemas de dosificación se ba-saron en las bombas dosificadorasde membrana tipo Sigma, controla-das a partir de Profibus para centra-lizar los procesos de control. Estasbombas dosificadoras se suministra-ron para cada producto (floculante,hipoclorito sódico, coagulante, dis-persante y bisulfito sódico) monta-das en bancadas de dosificacióncompletamente equipadas, con lavalvulería correspondiente, válvulasde seguridad para evitar riesgos,válvulas de contrapresión para ga-rantizar una dosificación precisa, in-dicadores de presión para calibrarlos equipos y tener un valor de refe-rencia de la presión de trabajo,amortiguadores de impulsos paradar una dosificación continua, pro-betas de calibración para las bom-bas dosificadoras y caja de conexio-nes eléctrica, todo siempre forman-do varias líneas de dosificación conuna de reserva.

REMINERALIZACIÓN

Con el fin de cumplir con la actualnormativa de calidad de las aguas deabastecimiento (RD 140/2003) se utili-za un sistema para la remineralizacióndel agua a base de carbonato cálcicoamorfo (CaCO3), también llamadocalcita. Los lechos de calcita permitenaumentar la alcalinidad y la durezadel agua desalada y reducir su corro-sividad hasta alcanzar los niveles exi-gidos por la citada normativa (±0,5Langelier, y pH entre 6,5 y 9,5).

El sistema de remineralización con-siste en dos depósitos de hormigónarmado. Cada uno dispone de dosceldas separadas por un canal ycada celda tiene un falso fondo so-bre el que se anclan las losas con lascrepinas. El agua osmotizada entraen un canal y se reparte en cada cel-da, atravesando por gravedad el le-cho de calcita y manteniéndose untiempo de contacto de 8 minutos.

Estos depósitos permiten el flujodescendente de agua desalada através de un lecho de carbonatocálcico triturado y mantienen a suvez una dosificación en continuodel lecho.

El post-tratamiento se completa conuna dosificación en continuo de CO2

para ajuste automático del pH, en latubería de entrada a los reminerali-zadores. El CO2 disuelto en el aguadesalada, reacciona con el carbona-to cálcico del lecho formando bicar-bonato cálcico soluble. La instala-ción de almacenamiento y dosifica-ción de CO2 fue suministrada porPraxair.

SalTec system, developed by KSB, isinstalled.

Feed-water pumping system

Seven feed-water pumps, along with sevencentrifugal booster pumps have beeninstalled, on each line, built of AISI 904 Lstainless steel and powered by a 100-kW, 400V electric motor, to supply the energyrecovery units.

Chemical-cleaning system for themembranes

The membranes are cleaned by a unitcomprising basically two chemical-cleaningpumps, one cartridge filter with 235cartridges, with 5-micron selectivity. Thecleaning solution, a mixture of the waterfrom the retro-cleaning line and theappropriate reactive agents, is preparedand stored in a 25,000-litre capacity GRPtank.

REMINERALISATION

In order to comply with the current supply-water standards (Decree 140/2003), awater-remineralisation system based oncalcite is employed. The post-treatment iscompleted with a system of continual dosingof CO2 to adjust the pH, in the intakepipeline to the remineralisers.After passing through the bed, thedemineralised water enters into a still-waterzone and is then directly sent to the product-water tanks.

TREATED-WATER STORAGE ANDPUMPING

The osmotised and remineralised water issent from the remineralisers to the 1300 m3

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Una vez atravesado el lecho, el agua yaremineralizada entra en una zona de re-manso y abandona el depósito envián-dose directamente a los depósitos deagua de abastecimiento.

El sistema descrito cuenta con la valvu-lería adecuada para corregir los cauda-les de agua, así como para realizar latoma de muestras antes y después deltratamiento. Además cuenta con dosbombas de lavado Sulzer, y dos soplan-tes Mapner, para realizar ciclos de lim-pieza de los remineralizadores.

DEPÓSITO DE AGUA TRATADA

E IMPULSIÓN AL DEPÓSITO DE REGULACIÓN

Desde los remineralizadores, el aguaosmotizada y remineralizada pasa aldepósito de agua tratada de 1.300 m3

de volumen, mediante una conducciónde polietileno de alta densidad de DN900.

En esta tubería se lleva a cabo la dosi-ficación de hipoclorito sódico, en fun-ción del caudal y de la consigna esta-blecida de cloro libre. Un equipo de re-circulación de agua con cloraciónautomática instalado en el depósito,controla y regula este parámetro, siem-pre dentro de los límites exigidos. Aligual que en los casos anteriores, sedispone de los correspondientes de-pósitos para el almacenamiento deeste reactivo, en este caso uno de 30m3 y dos de 40 m3, así como las bom-bas dosificadoras.

A continuación, desde el depósito deagua tratada, el agua se impulsa al de-pósito de regulación mediante 6 bom-bas segmentadas KSB ITUR, con uncaudal de 500 m3/h a una altura de im-pulsión de 170 m y motor Siemens de400 kW.

Con el fin de proteger conveniente-mente dicha impulsión de agua delgolpe de ariete por parada accidentaldel bombeo (como consecuencia deun fallo de suministro, por ejemplo), enla planta se ha instalado un calderínvertical de vejiga de 25.000 litros de vo-lumen, presión máxima de servicio de25 bar y brida de conexión DN 400 PN25 con presión de hinchado 7,7 bar. Susuministro corrió a cargo de Olaer Oil-tech Ibérica, S.A.U.

DEPÓSITO DEREGULACIÓN

Finalmente, el agua ya potable es im-pulsada desde la desalinizadora al de-pósito regulador de abastecimiento,situado a la cota 165 m, mediante7.000 m de tubería de fundición Bude-rus Duktil de DN 1000 y espesor depared K 10, y unión acerrojada porbloqueo BLS®. Esta tubería, suminis-trada por Construtec, está diseñadapara trabajar a PN 25 junto con todossus accesorios, siendo el objetivo prin-cipal de su elección la eliminación detodos los anclajes de hormigón en latubería y los codos.

Esta solución tuvo especial importan-cia, no sólo por la presión de diseño a25 bar, sino también por el hecho deque la tubería discurre en su mayoríapor taludes, caminos rocosos y sinuo-sos. Frente a esto, las prestaciones dela tubería Buderus Duktil con uniónacerrojada BLS® garantiza la no desco-nexión del tubo evitando la pérdida deagua y presión incluso en situacionesexigentes como corrimientos de tierra,además de ofrecer una mayor resisten-cia y vida en funcionamiento más larga.

El depósito de regulación tiene una su-perficie en planta de 50 m por 75 m yuna altura de 8,10 m, estando divididoen dos cámaras. Está construido enhormigón armado, teniendo una capa-cidad total de 25.000 m3.

RED DE DISTRIBUCIÓN

El proyecto completo incluye la redde distribución del agua productoque discurre por los Municipios deCartagena, Torre Pacheco y FuenteÁlamo, próximamente ampliada al

resto de municipios afectados. Ac-tualmente se han instalado más de 60km de tuberías de diámetro 1.000mm, cuyos materiales varían en fun-ción del trazado. Así, se han instaladotuberías de fundición en tramos urba-nos, de fundición acerrojada en tra-mos con fuertes solicitaciones a trac-ción en zonas de montaña y tuberíasde hormigón postesado con camisade chapa, en las zonas menos críticas.

La distribución se realiza por gravedaddesde la citada cota 165 m hasta losdistintos puntos de suministro.

VERTIDO DE SALMUERA

La salmuera de rechazo de las mem-branas es devuelta al mar a través deun colector de vertido que se ha di-mensionado teniendo en cuenta elcaudal de vertido de la planta desalini-zadora y de sus futuras ampliaciones.

La recogida del agua de rechazo pro-cedente del proceso de ósmosis inver-sa de la planta se realiza en una arque-ta situada en el exterior de la nave deósmosis, de donde parte el colector desalmuera.

El trazado de la conducción, con unalongitud total de 1.577 m, se divide endos tramos diferenciados. El primero,de 690 m de longitud, se ha resueltocon tubería de PRFV de 1.400 mm dediámetro, cuyo origen es la arqueta desalmuera y que discurre enterrada porlos viales existentes en las antiguas ins-talaciones del Polígono Industrial don-de se ubica la planta. El segundo, conuna longitud aproximada de 900 m, seresuelve mediante dos conduccionesde polietileno de alta densidad y diá-metro 1.000 mm.

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Organismo promotor: Ente Público del Agua (EPA) de la Región de MurciaConstrucción y explotación (25 años): TedaguaEstudios de viabilidad y proyectos de obra: Cetec, S.L.

PRETRATAMIENTO

Agitadores: AgitaserSistema de flotación con aire disuelto: KWI (Ecotec)Filtros de carbón activo: CalplasSistema de filtración de anillas: Hidroglobal Tecnología del Agua (Arkal)Membranas de ultrafiltración: GE Zenon (ITT Water & Wastewater)Bombas de permeado y contralavado: Vogel (ITT Water & Wastewater)Bombas de vacío: GrundfosDepósitos de almacenamiento: MipsaBombas dosificadoras: ProMinent, Milton Roy Ibérica

ÓSMOSIS INVERSA

Bombas alta presión y bombas booster: SulzerMotor: HelmkeTubos de presión: Bel Composite IbéricaMembranas de ósmosis inversa: HydranauticsSistemas de recuperación de energía: Energy Recovery Inc. (ERI), KSB

POST-TRATAMIENTO

Instalación de almacenamiento y dosificación de CO2: Praxair

IMPULSIÓN DE AGUA PRODUCTO

Bombas de agua producto: KSB ITUR

OTROS

Tuberías PRFV: Protesa*Tubería impulsión agua producto: ConstrutecValvulería: Ebro Armaturen, CastFlow Valves, MTS Valves and Technology*,Georg Fischer*, KSB AmviAcoplamientos flexibles: Piedmont Pacific*Calderín antiariete: Olaer Oiltech IbéricaCompresores y aire comprimido: Boge, Atlas Copco-Ispa, Compair IbéricaSoplantes: MapnerActuadores: Prisma, Auma, DiteicoInstrumentación: Siemens, Hach Lange, Wika, E+H

Instalación eléctrica / Control: Maesa, Siemens, Schneider Electric

* Marcas representadas por Coben Enterprises, S.L.

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Ficha Técnica: IDAM Escombreras

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La instalación de las tuberías de PE,debido a la gran cantidad de infraes-tructuras existentes, se ha realizadomediante perforación dirigida hastasu salida al mar a la cota -25 m. El tú-nel se ha excavado de forma íntegraen terreno rocoso de calizas negrasduras afectadas por una intensa redde conducciones.

Es importante destacar que uno delos aspectos considerados a la horade elegir la zona de vertido, es quelos fondos marinos donde se evacuala salmuera son fondos dragados ysin vegetación, degradados duranteaños, por lo que la afección a la bio-logía marina es nula.

EQUIPOS ELÉCTRICOS

Dentro del propio recinto de la plan-ta, la subestación recibe la tensiónde 66.000 V. Desde el centro detransformación anexo a la subesta-ción, se distribuye a los distintoscuadros y consumidores.

La medida del consumo general dela instalación se hace en baja ten-sión, mediante contadores multitari-fa con maxímetros y reloj de cambioprogramable.

CONTROL Y AUTOMATISMOS

El seguimiento, control y proceso dela desalinizadora está centralizado ygobernado por un control distribui-do, que recoge el estado de las se-ñales digitales y analógicas proce-dente de los equipos e instrumentosde la planta, procesa las instruccio-nes de acuerdo con lo establecidoen el programa de usuario y generalas salidas del proceso, señalización

de la toma de datos para seguimien-to, así como la recogida de informa-ción en dos estaciones de operación.

Para hacer frente a cortes en el su-ministro eléctrico, se ha incluido unsistema de alimentación ininterrum-pida en corriente alterna para ali-mentar el control distribuido consus dos estaciones de operación yperiféricos, dimensionado con hol-gura suficiente para garantizar elfuncionamiento correcto de todo elsistema.

También se ha instalado un sinóptico“inteligente” situado en el centro decontrol. Éste recibe información entiempo real, a través de unos contro-ladores de comunicación.

En base a la información recibida en laplanta a través de las entradas/salidas,pueden realizarse las funciones de vi-sualización, actuación, registro y archi-vo de todos los valores monitorizados.

treated-water tank, through DN 900 high-density polyethylene pipelines in whichsodium hypochlorite is dosed in, in functionof the flow and the standard established forfree chlorine levels.

Subsequently, the water is pumped fromthe treated-water tank to the regulatortank by means of six KSB ITUR segmentedpumps, of a flow of 500 m3/h at a head of170 wcm, powered by a 400-kW Siemensmotor.

Lastly, the drinking water is pumped fromthe desalination plant to a regulator storagetank, situated at a height of 165 m with atotal capacity of 25,000 m3. From there thewater is distributed by gravity to the watersupply network.

BRINE REJECT

The brine rejected from the membranes isreturned to the sea through a manifolddimensioned bearing in mind the currentflow from the desalination plant and its flowwhen the enlargement is made.

It should be pointed out that the marineseabed where the brine is released is adredged sea bottom, devoid of vegetation,and degraded over the years.Consequently, the effect on the marinebiology is null.

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