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El proyecto “Agrocascada” es una iniciativa de la petrolera Pacific Rubiales, mediante la cual el agua obtenida junto al crudo me- diante la extracción de este último dejará de ser reinyectada en el terreno o simplemente vertida, para convertirse a través de la planta de tratamiento, en agua purificada de alta calidad para uso agroindustrial, garantizando el empleo en la zona, una mayor pro- ducción de alimentos y un uso del agua más sostenible. El proyecto Agrocascada “El agua como palanca de valor compartido”, recibió el Premio Accenture a la Innovación 2013. En Septiembre de 2012, Tedagua resultó adjudicataria del diseño, construcción y posterior explotación durante diez años, de la citada planta de tratamiento de aguas congénitas de los campos de extrac- ción de petróleo de Pacific Rubiales Energy Corp. en Puerto Gaitán, Departamento de Meta, Colombia. La planta tendrá una capacidad de producción de 79.500 m 3 /día, es decir, un total de 28,2 Hm 3 anua- les en un periodo de operación de 355 días al año. El agua bruta, que proviene directamente de la producción del pe- tróleo, será tratada mediante ósmosis inversa para ser utilizada como riego agrícola y forestal, representando un importante pro- yecto ambiental, ya que de esta forma se evita la costosa reinyec- ción de dicha agua a los pozos de petróleo. El proceso diseñado por Tedagua consiste básicamente en una fase de pretratamiento con varios sistemas de filtración previos a la aplicación de un proceso de ósmosis inversa de alta recuperación (91%), así como un proceso de separación de lodos que permitirán disponer de aguas totalmente admisibles desde el punto de vista ambiental. The “Agrocascada” (Agro-waterfall) project is an initiative of the the Pacific Rubiales oil company, through which the water obtained along with crude oil following extraction will no longer be reinjected into the ground or simply discharged. By means of the treatment plant, it will now be converted into high-quality purified water for agro-industrial use, thereby guaranteeing employment in the area, higher food production and more sustainable use of water. The Agrocascada project “Water as the driving force of shared value” won the Accenture Innovation Award 2013. In September 2012, Tedagua won the contract for the design, construction and operation of the aforementioned drilling water treatment plant for a period of ten years. The plant is located in the oilfields of the Pacific Rubiales Energy Corp. in Puerto Gaitán, Department of Meta, Colombia. It has a production capacity of 79,500 m 3 /day, i.e., 28.2 Hm 3 per annum and operates 355 days per year. The raw water, which comes directly from the oil production process, undergoes reverse osmosis treatment and is subsequently used for agricultural and forestry irrigation. This is an important environmental project as it avoids the need for costly reinjection of this water into the oil wells. The process designed by Tedagua basically consists of a pretreatment stage with several filtration systems prior to the application of a high-recovery (91%) reverse osmosis process and a sludge separation process. The result is water perfectly suitable for use from an environmental perspective. PLANTA DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS CONGÉNITAS DE LOS CAMPOS PETROLÍFEROS EN PUERTO GAITÁN (COLOMBIA) En los Llanos Orientales colombianos existen aproxi- madamente siete millones de hectáreas con un alto potencial de desarrollo agrícola, pero este depende de la disponibilidad de agua y de medios de transporte eficientes en la región, que por ahora son precarios. Para cultivar, la altillanura requiere disponibilidad hídrica constante, no solo en invierno, pues la región padece cuatro meses marcados de verano. De ahí surgió la iniciativa de mejorar el agua de producción del campo Rubiales y entregarla al sector agrícola para que sea utilizada en cultivos para la producción de biocombustibles y energía. DRILLING WATER TREATMENT PLANT AT THE PUERTO GAITÁN OILFIELDS (COLOMBIA) There are around seven million hectares of land with great potential for agricultural development In the Eastern Plains (Llanos Orientales) of Colombia. However, this potential depends on the availability of water and efficient means of transport in the region, both of which are precarious at this point in time. For cultivation purposes, the high plains (altillanura) require constant availability of water, not just in winter but throughout the year because the region has four very clearly defined months of summer. These circumstances gave rise to the initiative to improve the quality of the process water of the Rubiales oilfield and deliver it to the agricultural sector for use on crops grown to produce biofuels and energy. FuturEnviro | Noviembre November 2014 www. futurenviro.es 31 Reutilización. Latinoamérica | Reuse. Latin America

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El proyecto “Agrocascada” es una iniciativa de la petrolera Pacific Rubiales, mediante la cual el agua obtenida junto al crudo me-diante la extracción de este último dejará de ser reinyectada en el terreno o simplemente vertida, para convertirse a través de la planta de tratamiento, en agua purificada de alta calidad para uso agroindustrial, garantizando el empleo en la zona, una mayor pro-ducción de alimentos y un uso del agua más sostenible. El proyecto Agrocascada “El agua como palanca de valor compartido”, recibió el Premio Accenture a la Innovación 2013.

En Septiembre de 2012, Tedagua resultó adjudicataria del diseño, construcción y posterior explotación durante diez años, de la citada planta de tratamiento de aguas congénitas de los campos de extrac-ción de petróleo de Pacific Rubiales Energy Corp. en Puerto Gaitán, Departamento de Meta, Colombia. La planta tendrá una capacidad de producción de 79.500 m3/día, es decir, un total de 28,2 Hm3 anua-les en un periodo de operación de 355 días al año.

El agua bruta, que proviene directamente de la producción del pe-tróleo, será tratada mediante ósmosis inversa para ser utilizada como riego agrícola y forestal, representando un importante pro-yecto ambiental, ya que de esta forma se evita la costosa reinyec-ción de dicha agua a los pozos de petróleo.

El proceso diseñado por Tedagua consiste básicamente en una fase de pretratamiento con varios sistemas de filtración previos a la aplicación de un proceso de ósmosis inversa de alta recuperación (91%), así como un proceso de separación de lodos que permitirán disponer de aguas totalmente admisibles desde el punto de vista ambiental.

The “Agrocascada” (Agro-waterfall) project is an initiative of the the Pacific Rubiales oil company, through which the water obtained along with crude oil following extraction will no longer be reinjected into the ground or simply discharged. By means of the treatment plant, it will now be converted into high-quality purified water for agro-industrial use, thereby guaranteeing employment in the area, higher food production and more sustainable use of water. The Agrocascada project “Water as the driving force of shared value” won the Accenture Innovation Award 2013.

In September 2012, Tedagua won the contract for the design, construction and operation of the aforementioned drilling water treatment plant for a period of ten years. The plant is located in the oilfields of the Pacific Rubiales Energy Corp. in Puerto Gaitán, Department of Meta, Colombia. It has a production capacity of 79,500 m3/day, i.e., 28.2 Hm3 per annum and operates 355 days per year.

The raw water, which comes directly from the oil production process, undergoes reverse osmosis treatment and is subsequently used for agricultural and forestry irrigation. This is an important environmental project as it avoids the need for costly reinjection of this water into the oil wells.

The process designed by Tedagua basically consists of a pretreatment stage with several filtration systems prior to the application of a high-recovery (91%) reverse osmosis process and a sludge separation process. The result is water perfectly suitable for use from an environmental perspective.

PLANTA DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS CONGÉNITAS DE LOS CAMPOS PETROLÍFEROS EN PUERTO GAITÁN (COLOMBIA)En los Llanos Orientales colombianos existen aproxi- madamente siete millones de hectáreas con un alto potencial de desarrollo agrícola, pero este depende de la disponibilidad de agua y de medios de transporte eficientes en la región, que por ahora son precarios. Para cultivar, la altillanura requiere disponibilidad hídrica constante, no solo en invierno, pues la región padece cuatro meses marcados de verano. De ahí surgió la iniciativa de mejorar el agua de producción del campo Rubiales y entregarla al sector agrícola para que sea utilizada en cultivos para la producción de biocombustibles y energía.

DRILLING WATER TREATMENT PLANT AT THE PUERTO GAITÁN OILFIELDS (COLOMBIA) There are around seven million hectares of land with great potential for agricultural development In the Eastern Plains (Llanos Orientales) of Colombia. However, this potential depends on the availability of water and efficient means of transport in the region, both of which are precarious at this point in time. For cultivation purposes, the high plains (altillanura) require constant availability of water, not just in winter but throughout the year because the region has four very clearly defined months of summer. These circumstances gave rise to the initiative to improve the quality of the process water of the Rubiales oilfield and deliver it to the agricultural sector for use on crops grown to produce biofuels and energy.

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Descripción de la planta

La planta de tratamiento de aguas congénitas de los campos de extracción de petróleo de Pacific Rubiales, construida por Tedagua, consta de los siguientes procesos: pretratamiento, tratamiento por ósmosis inversa, pos-tratamiento, tratamiento de fangos. A conti-nuación se recoge una descripción de cada uno de los procesos y sus instalaciones correspondientes.

Pretratamiento

Mediante las etapas del pretratamiento, se acondiciona el agua con objeto de que alcance las condiciones óptimas antes de su lle-gada a las membranas de ósmosis inversa de Hydranautics, cum-pliendo las características físicas y químicas exigidas. Para asegurar un adecuado rendimiento, se diseña y construye un pretratamien-to con las siguientes etapas: pretratamiento físico-químico (flota-ción), pretratamiento físico (filtración en arena y filtros oleófilos) y pretratamiento químico.

Bombeo de alimentación y sistema de flotación

La estación de bombeo de alimentación al proceso está formada por seis bombas centrífugas horizontales de Xylem con un caudal unitario de 630 m3/h a 13,50 m.c.a., que impulsan todo el caudal al sistema de flotación.

La primera etapa del pretratamiento se lleva a cabo mediante un sistema de flotación por aire disuelto, DAF, distribuida en seis líneas con un flotador por línea. Con estos equipos se eliminan las par-tículas sólidas más ligeras conjuntamente con las fases flotables que existen en el agua (aceites, grasas, etc.). Las partículas pesadas, como las arenas, quedan en el compartimento de sedimentación,

Description of the plant

The drilling water treatment plant, built by Tedagua at the Pacific Rubiales oilfields, comprises the following processes: Pretreatment, reverse osmosis, post-treatment, and sludge treatment. This report provides a description of each of these processes and the facilities corresponding to them.

Pretreatment

The pretreatment stages serve to condition the water so that it is sent to the Hydranautics reverse osmosis membranes in optimum conditions and meets all requirements in terms of physical and chemical characteristics. To ensure adequate efficiency, pretreatment was designed with the following stages: physicochemical pretreatment (flotation), physical pretreatment (filtration in sand filters and oil filters) and chemical pretreatment.

Feedwater pumping and flotation system

The feedwater pumping station comprises six Xylem horizontal centrifugal pumps with a unitary flow of 630 m3/h at 13.50 w.c.m., which send the entire flow to the flotation system.

The first pretreatment stage is carried out by means of a dissolved air flotation (DAF) system, arranged in six lines with one flotation unit per line. This equipment removes the lightest solids along with the floating phases present in the water (oils, grease, etc.). The heavy particles, such as sand, settle in the sedimentation compartment arranged at the bottom. A pneumatic valve removes the sludge that forms in this compartment so that it can be pumped to the sludge treatment facility. All the butterfly, ball and check valves installed at the pretreatment facility were supplied by Belgicast.

Before being sent to the flotation units, the water goes through a static mixer, in which ferric chloride is dosed. This is where the particle destabilisation process takes place so that the particles can then be easily separated by flotation. A mechanical sweeper guides the floating sludge to the discharge compartment, from where it is sent by gravity to be suctioned by the sludge pumps. The water, now separated from the sludge, is collected at the end of the unit.

Filtration by multi-bed filters

The second pretreatment stage begins with a clarified water collection tank. The pumps used to send the water to the sand/

Datos generales de la planta | General plant data

Producción | Production: 500.000 barriles /día - 79.500 m3/día | 500,000 barrels / day – 79,500 m3/dayRecuperación total | Total recovery ≥ 90%Líneas de Pretratamiento | Pretreatment lines 6Líneas de Tratamiento (OI) | Treatment lines (RO) 6Tipo de membrana OI | RO membrane types Poliamida de arrollamiento en espiral | Polyamide spiral-wound.Consumo eléctrico garantizado | Guaranteed electricity consumption 0,676 kWh/m3 (a 28ºC y Fouling factor: 0,60) | 0.676 kWh/m3 (at 28ºC and Fouling factor: 0.60)

Características principales del agua a tratar Main characteristics of water to be treated

Aceites y grasas | Oils and grease 5 mg/lHidrocarburos | Hydrocarbons 5 mg/lSólidos disueltos totals | Total dissolved solids 1460 mg/lSólidos en suspension | Suspended solids 20 mg/lCarbono orgánico total | Total organic carbon 13 mg/lSílice total | Total silica 15 mg/l

Características principales del agua tratada Main characteristics of treated water

Aceites y grasas | Oils and grease < 0,5 mg/lHidrocarburos | Hydrocarbons < 0,5 mg/lSólidos disueltos totals | Total dissolved solids < 240 mg/lSodio | Sodium < 65 mg/lCloruros | Chlorides < 70 mg/lConductividad | Conductivity < 300 microS/cm

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construido en el fondo. Una válvula accionada neumáticamente retira el fango formado para permitir su bombeo al tratamiento de fangos. El conjunto de válvulas de mariposa, de bola y de retención que configuran la instalación, fueron suministradas por Belgicast.

El agua entra en los flotadores previo paso por un mezclador estáti-co en el que se dosifica cloruro férrico, donde tiene lugar el proceso de desestabilización de las partículas, de modo que sean fácilmen-te separadas por flotación. Un barredor mecánico va direccionando al fango flotado hacia el compartimento de descarga, desde donde por gravedad pasa a ser aspirado por las bombas de fangos. El agua, separada de los fangos, se recoge en la parte final del equipo.

Filtración mediante filtros multilecho

La segunda etapa del pretratamiento se inicia con un depósito para recogida del agua clarificada, donde se instalan, en seco y junto al mismo, las bombas de impulsión de agua a los filtros de arena-an-tracita. El depósito de agua clarificada suministrado por PPA y cons-truido en PRFV, proporcionan un volumen de almacenamiento total de 400 m3. La instalación de bombeo está formada por seis bombas centrífugas horizontales de Xylem, de 800 m3/h de caudal unitario a 50,00 m.c.a., equipadas con variador electrónico de frecuencia.

Los filtros de arena/antracita tienen por objeto retener las partículas en suspensión presentes en el agua que hayan pasado la etapa ante-rior de pretratamiento. Se instalan siete filtros cerrados con una su-perficie filtrante unitaria de 43,96 m3. Cada filtro consiste en un de-pósito cilíndrico horizontal de acero, en cuyo interior se encuentran una serie de boquillas colectoras que permiten el paso del agua, pero impiden el paso del lecho filtrante. Sobre dichas boquillas se instala el lecho filtrante, y sobre éste un canalón longitudinal para reparto del agua bruta y recogida del agua de lavado. Los filtros del presen-te proyecto son del tipo “doble capa”, ya que el medio filtrante está formado por un lecho de antracita y otro de arena silícea. El sistema de filtración cuenta con un sistema automático de lavado, activado por presostatos y caudalímetros suministrados por Siemens. Los ciclos de lavado alternan fases de retrobombeo de agua y aire con objeto de esponjar el medio filtrante y facilitar la eliminación de la contaminación que los colmata. Los retrolavados se realizan con aire suministrado por soplantes de Mapner y compresores de Boge.

Filtración mediante filtros oleófilos

Antes de la entrada en la etapa de osmosis inversa, se lleva a cabo la microfiltración. Estos filtros de cartucho, suministrados por Xylem, actúan como barrera seguridad, a fin de proteger las membranas de ósmosis inversa de la acción de las partículas sólidas, los hidrocarbu-ros y los aceites y grasas que pudieran escapar a tratamientos ante-riores. El proceso consiste en hacer que el agua atraviese una doble etapa de siete carcasas de filtros cada una, equipados con cartuchos

anthracite filters are installed dry in this tank. The GFRP clarified water tank, supplied by PPA, provides a total storage capacity of 400 m3. The pumping station comprises six Xylem horizontal centrifugal pumps with a unitary flow of 800 m3/h at 50.00 w.c.m. These pumps are fitted with variable frequency drives.

The sand/anthracite filters serve the function of removing suspended solids in the water that have passed through the previous pretreatment stage. Seven closed filters with a unitary filter surface area of 43.96 m3 are installed. Each filter comprises a steel horizontal cylindrical tank, inside which there are a number of collector nozzles that allow the passage of water but prevent the passage of the filter bed. The filter bed is installed on these nozzles and a longitudinal pipe is installed on the filter bed for the distribution of raw water and the collection of cleaning water. The filters used in this stage are double-layer filters with a layer of anthracite and a layer of silica sand.

The filtration system is equipped with an automatic cleaning system activated by pressure gauges and flowmeters supplied by Siemens. The cleaning cycles alternate stages of backwashing with water and air, with the aim of scrubbing the filter media and facilitating the removal of the contaminants that might clog the filter bed. Backwashing is carried out with air provided by Mapner blowers and Boge compressors.

Filtration by oil filters

Microfiltration is carried out before the water is sent to the reverse osmosis stage. The cartridge filters, supplied by Xylem, act as a safety barrier in order to protect the reverse osmosis membranes from the solid particles, hydrocarbons, and oils and grease that manage to pass through previous treatment stages. The process consists of forcing the water through a double stage of seven filter housings, each fitted with conventional polypropylene cartridges with a nominal rate of 5 µ in the first stage. The water then goes through polypropylene hydrophobic cartridges in the same pass. The oils and grease, hydrocarbons and all particles of over 5 microns in size are retained by the filter mass. The filters are fitted with differential pressure gauges and flowmeters that monitor fouling of the elements and facilitate maintenance work.

There is also an outlet pipe with analytic instrumentation supplied by Hach Lange, including meters for oils, grease and hydrocarbons, conductivity, turbidity, REDOX potential, SDI and pH, so that these values are known for the water entering the reverse osmosis membranes. In accordance with these parameters, the control system takes appropriate action to ensure both quality and quantity of product water, and plant safety. The control system is governed by a DCS and operates through six ROI stations, each fitted with two Siemens S7-400 redundant PLC systems.

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de polipropileno convencionales en primera etapa de 5 µ nominales, para luego atravesar cartuchos de polipropileno hidrófobos del mis-mo paso. Las grasas y aceites, así como los hidrocarburos y todas las partículas de tamaño superior a las 5 micras quedan retenidas por el conjunto de la masa filtrante. Los filtros van provistos de manóme-tros de presión diferencial y caudalímetros, que supervisan el ensu-ciamiento de los elementos y facilitan las tareas de mantenimiento.

También se dispone en la tubería de salida, de instrumentación analí-tica suministrada por Hach Lange como medidores de aceites, grasas e hidrocarburos, conductividad, turbidez, potencial REDOX, SDI y pH, para conocer estos valores en el agua que llega a las membranas de ósmosis inversa. En función de estos parámetros, el sistema de control toma las acciones oportunas para asegurar tanto la calidad y cantidad del agua producto como la seguridad de la planta. El sistema de con-trol está gobernado por un DCS y opera a través de seis estaciones RIO equipadas cada una con dos PLC Siemens S7-400 redundantes

Pretratamiento químico

Con objeto de llevar a cabo la desinfección del agua a tratar y/o prevenir la misma, se ha instalado un sistema de dosificación de hipoclorito sódico directamente en la impulsión de las bombas de alimentación al pretratamiento. Dosificando hipoclorito sódico, aportamos al agua cloro libre residual y por tanto actividad oxidan-te. Estos oxidantes hay que eliminarlos totalmente ya que degrada-rían irreversiblemente las membranas de poliamida aromática del proceso de ósmosis inversa. Para conseguir dicha eliminación, se ha previsto dosificar bisulfito sódico como agente reductor.

Debido a la naturaleza del agua a tratar y de los tipos de trata-mientos seleccionados, la planta cuenta con los equipamientos necesarios para aporte de ácido clorhídrico, con cuatro objetivos claros: favorecer la coalescencia de las grasas y aceites presentes en el agua y potenciar su eliminación; optimizar los procesos de coagulación-floculación mediante el ajuste del pH; favorecer la ac-ción desinfectante del hipoclorito sódico; y finalmente reducir la formación de sales potencialmente precipitables sobre la superfi-cie de las membranas de osmosis inversa.

La planta está también dotada con un sistema para dosificar un coa-gulante inorgánico. Mediante la coagulación-floculación, se optimi-za la eliminación de sólidos en suspensión y partículas coloidales a lo largo del pretratamiento. Finalmente y debido al contenido en sales del agua a introducir en el sistema de osmosis, la planta incluye un sistema de dosificación de dispersante/antiincrustante para reducir la precipitación de SrSO4, CaSO4, BaSO4 y CaF y otras sales poco so-lubles, que podrían atascar las membranas de ósmosis inversa.

Todos los sistemas de dosificación antes mencionados están com-puestos por depósitos de almacenamiento del producto químico ubicados en cubetos de seguridad, bombas de trasvase para tra-siego desde el camión cisterna a los depósitos de almacenamiento, bombas dosificadoras, provistas de un servomotor y conjunto de tuberías y válvulas para la distribución del producto químico.

La dosificación de los productos químicos es totalmente automáti-ca. Una vez establecida la dosis, el sistema de control actúa sobre el servomotor de las bombas dosificadoras, haciendo que la dosis sea proporcional al caudal de agua bombeado. Los depósitos de alma-cenamiento de los productos químicos están provistos de interrup-tores por bajo nivel que harán aparecer una alarma en las pantallas de la sala de control, indicando que es preciso llenarlos de nuevo.

Ósmosis inversa

Una vez acondicionada el agua mediante las distintas etapas del pretratamiento, se ha previsto que la producción de agua desalada

Chemical pretreatment

In order to carry out disinfection of the water to be treated and/or prevent its infection, a sodium hypochlorite dosing system is installed directly in the intake pipes of the pretreatment feed pumps. By dosing sodium hypochlorite, the water is provided with residual free chlorine and, therefore, oxidising activity. These oxidants have to be completely removed because they cause irreversible degradation of the aromatic polyamide reverse osmosis membranes. Sodium bisulphite is dosed as a reducing agent in order to remove the oxidants.

Due to the nature of the feedwater and the types of treatment chosen, the plant is fitted with the equipment needed to supply hydrochloric acid, with the following four aims: to promote coalescence of the oils and grease present in the water to optimise removal; to optimise the coagulation-flocculation processes by means of pH adjustment; to favour the disinfecting action of the sodium hypochlorite; and to reduce the formation of salts that might precipitate on the surface of the reverse osmosis membranes.

The plant is also equipped with a system for dosing an inorganic coagulant. Coagulation-flocculation optimises the removal of suspended solids and colloidal particles throughout pretreatment.

Finally, due to the salt content of the water that goes to the osmosis system, the plant is fitted with a dispersant/anti-foulant dosing system to reduce the precipitation of SrSO4, CaSO4, BaSO4 and CaF, and other insoluble salts that might clog the reverse osmosis membranes.

All the aforementioned dosing systems have storage tanks, housed in safety bunds, for the chemical products, transfer pumps to send the water from the tanker trucks to the storage

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se lleve a cabo mediante el proceso de ósmosis inversa con seis lí-neas de 13.315 m3/d de caudal de permeado nominal unitario, lo que resulta en una producción total de permeado de 79.891 m3/día. La conversión diseñada del proceso es de un 91% a través de un paso y tres etapas. El caudal de permeado obtenido con el conjunto de los bastidores de ósmosis puede mezclarse con un caudal de agua proveniente del pretratamiento para ajustar la calidad del agua pro-ducto. Los elementos necesarios para controlar esta mezcla están totalmente automatizados. Los 816 tubos de presión de 300 psi, para 7 membranas cada uno han sido suministrados por Protec. La confi-guración de los bastidores de ósmosis es en multipuerto.

Las membranas seleccionadas están construidas con poliamida aromática de configuración “espiral”. Éstas se disponen en “serie” dentro de un mismo tubo de presión. De esta manera, el agua pe-netra por uno de los extremos del tubo de presión, atravesando axialmente la membrana situada en primer lugar. El agua permea-da pasa al colector central que ocupa el eje geométrico del tubo, por el que es evacuada al exterior. El agua de rechazo pasa a la siguiente membrana donde se produce el mismo fenómeno y así sucesivamente hasta la última membrana del tubo. El agua de re-chazo de este último elemento se recogerá en el otro extremo del tubo de presión, saliendo a continuación al exterior para entrar en la siguiente etapa o ser evacuada según la etapa de la que se trate.

Cuanto mayor sea el flujo de permeado, o lo que es lo mismo el caudal de permeado por unidad de superficie de la membrana, ma-yor será el riesgo de ensuciamiento de éstas, ya que aumenta en la misma proporción la corriente de arrastre que fluye perpendicular-mente a la superficie de las membranas y que tiende a depositar sobre ellas las sustancias que, en forma de microcoloides o micro-partículas, pueda contener el agua a osmotizar. Con la distribución de membranas adoptada y la superficie proporcionada por cada una de ellas, se obtiene un flujo de permeado de 15,7 l/m2/h, siendo inferior al máximo recomendado por los fabricantes.

Las bombas de alimentación a la 1ª etapa de ósmosis inversa sumi-nistradas por Xylem aspiran desde el colector de salida de pretra-tamiento, impulsando de forma independiente a cada uno de las líneas de ósmosis, con un caudal unitario de 610 m3/h, a una pre-sión de descarga de hasta 11 bares. Las bombas de aporte de agua a la tercera etapa, impulsan el rechazo obtenido en la segunda etapa de cada uno de los bastidores, con un caudal unitario de 137 m3/h a 5 bares de sobrepresión.

Para regular la presión transmembrana, esto es, la diferencia de pre-sión a la que las membranas se ven sometidas entre el lado del per-meado y el lado del agua a osmotizar, así como poder realizar el equi-librado de los caudales específicos de permeado entre las distintas etapas, se ha optado por regular la presión di-ferencial aportada a cada una de ellas y la distribución de los caudales introducidos, mediante va-riadores de frecuencia en la bomba de alimenta-ción a ósmosis, válvu-las reguladoras en la salida de permeado de la primera eta-pa y variadores de frecuencia en las bombas de alimen-tación a la tercera etapa.

Con el paso del tiem-po, las membranas de ósmosis inversa se van

tanks, dosing pumps fitted with servomotors, and a set of pipes and valves for the distribution of the chemicals.

Chemical dosing is fully automated. Once the dose has been set, the control system acts on the servomotors of the dosing pumps to ensure that the dose is proportional to the flow of water pumped. The chemical storage tanks are fitted with alarms to warn of low levels and these warnings appear on the screens in the control room to indicate that the tanks must be refilled.

Reverse osmosis

Once the water has been conditioned by the different stages of pretreatment, the production of desalinated water is carried out by means of a reverse osmosis process with six lines. Each line has a nominal permeate flow rate of 13,315 m3/day, giving a total plant permeate output of 79,891 m3/day. The process has a design conversion rate of 91%, achieved by means of one pass and three stages. The flow of permeate water obtained from the set of reverse osmosis racks can be mixed with the flow of water from pretreatment to adjust the quality of the product water. The elements required to control this mixture are fully automated. The 816, 300-psi pressure vessels, each of which houses 7 membranes, were supplied by Protec. The pressure vessels have a multi-port configuration.

The membranes selected are made of aromatic polyamide and have a spiral-wound configuration. They are arranged in series within the pressure vessels. In this way, the water penetrates through one of the ends of the pressure vessel and axially crosses the first membrane. The permeated water passes through the central pipe, which occupies the geometric axis of the pressure vessel and is evacuated from the vessel. The reject water goes to the next membrane, where the same process is repeated and this occurs successively until it reaches the last membrane. The reject water from this final element is collected at the other end of the pressure vessel and, on leaving the vessel, either goes on to the next stage or is evacuated, depending on which stage is being completed.

The greater the permeate flow rate, in other words, the flow of permeate per unit of membrane surface area, the higher the risk of membrane fouling. This is because the permeation drag, which flows perpendicularly to the membrane surface, increases proportionately. This permeation drag tends to deposit the substances present in the water onto the membrane surface in the form of micro-colloids or micro-particles. With the chosen distribution of membranes and the surface area provided by each of them, a permeate flow of 15.7 l/m2/h is obtained, which is lower than the maximum recommended by the manufacturers.

The feed pumps to the first stage of reverse osmosis were supplied by Xylem. They suction the water from the

pretreatment outlet pipe and pump it independently to one of the reverse osmosis lines. These pumps have a unitary

flow of 610 m3/h at a discharge pressure of up to 11 bar. The feed pumps to the third stage send the reject

obtained in the second stage to each of the racks, with a unitary flow of 137 m3/h at 5 bar overpressure.

To regulate the transmembrane pressure, i.e., the pressure difference between the feed and permeate sides of the membrane, as well as to balance the

specific permeate flows amongst the different stages, it was decided to regulate the differential pressure

provided to each of them and the distribution of the flows sent to them by means of frequency converters in

the reverse osmosis feed pumps, regulating valves at the

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atascando, descendiendo el caudal producido por las mismas. El atascamiento puede deberse a materias coloidales, precipitaciones salinas, restos orgánicos, etc. Con objeto de mantener bajo control este ensuciamiento y restituir gran parte de las propiedades perdi-das, habrá que lavarlas periódicamente. Para lavar las membranas, se prepara en un depósito una serie de reactivos (detergentes, ácido cí-trico, NaOH, EDTA, etc.) en función de la naturaleza de las sustancias atascantes. El lavado se realizará mediante el bombeo de las solucio-nes limpiadoras durante varias horas.

Para retener la materia en suspensión extraída de las membranas, y la que pueda introducirse en el circuito a través de los reactivos de limpieza, se ha previsto un sistema de microfiltración mediante filtros de cartuchos convencionales de 5 micras de paso. El cuerpo del filtro es similar a los del pretratamiento.

Una vez obtenida el agua permeada y mezclada con la parte del agua que solo se pretrata, se llevará a cabo un ajuste del pH, cuan-do sea necesario, mediante un sistema de dosificación de NaOH. Este sistema deberá ser regulado durante la operación de la planta, en función de la acidificación del agua bruta producida por el apor-te de coagulante y ácido clorhídrico. Se ha previsto la instalación de equipos de dosificación de hidróxido sódico y ácido clorhídrico específicos para la neutralización de efluentes. Para el almacena-miento de estos reactivos se utilizan los depósitos instalados en el pretratamiento y en el postratamiento de la planta.

Tratamiento de fangos

Los fangos producidos durante las etapas del pretratamiento serán tratados mediante un proceso de espesamiento y deshidratación por filtro prensa.

Los fangos procedentes del lavado de los filtros cerrados y de los DAF, se bombearán a dos depósitos de laminación para su posterior envío a los espesadores de fangos mediante grupos motobombas centrí-fugas horizontales. Para el espesamiento de fangos, la planta cuenta con espesadores por flotación DAF. La concentración de fangos se realiza por flotación gracias al aire disuelto suministrado en agua en recirculación. Los fangos espesados son purgados desde la superficie y bombeados a las instalaciones de secado, mientras que el caudal sobrenadante es recogido y recirculado a la cabecera de planta.

Las instalaciones de secado consisten en filtro prensa, sistema de acondicionamiento químico y contendores de almacenamiento del fango deshidratado. El filtro prensa de 60 placas suministrado por Toro Equipment, proporciona una superficie total de filtración de 86,4 m3. Para el acondicionamiento químico de este tipo de lo-dos se utiliza polielectrolito catiónico e hidróxido cálcico. Con este sistema se alcanzan unas capacidades de filtración normal de 4-8 kg M.S/m3.h e incluso hasta 10 kg M.S./m3.h, con una seque-dad del 35 %. La presión normal suele ser de 8 bares, formando tortas con espesores de 15-30 mm.

Con esta línea de tratamiento de fangos se recirculan todas las co-rrientes de agua a cabecera de planta y únicamente se tiene que gestionar el fango generado. De este modo, el porcentaje global de conversión de la planta es del 90%, cumpliendo de sobra las expec-tativas y requerimientos de Pacific Rubiales.

Conclusiones

Por todo lo explicado, puede decirse que la Planta de Reutilización de Aguas Congénitas de Pacific Rubiales es un hito en cuanto a la reutilización de aguas se refiere, siendo una total novedad en el sector por la tecnología empleada y la escala de producción logra-da. Tedagua se sitúa en una posición estratégica con la consecución de este importante contrato en el sector de Oil & Gas.

permeate outlet of the first stage, and frequency converters in the feed pumps to the third stage.

Over time, reverse osmosis membranes become clogged and their flow rate decreases. The clogging can be caused by colloidal materials, salt precipitation, organic matter, etc. In order to keep this fouling under control and restore the majority of the properties that have been lost, it is necessary to carry out periodic membrane cleaning. Depending on the nature of the substances responsible for membrane clogging, a number of reagents (detergents, citric acid NaOH, EDTA, etc.) are prepared in a tank for membrane cleaning purposes. Membrane cleaning is carried out by pumping the cleaning solutions for a number of hours.

In order to filter the suspended particles extracted from the membrane and those which might find their way into the circuit through the cleaning reagents, a microfiltration system based on conventional cartridge filters with a mesh size of 5 microns is installed. The body of this filter is similar to that of the pretreatment filters.

Once the permeate water has been obtained and mixed with part of the water that has only undergone pretreatment, pH adjustment is carried out when necessary by means of an NaOH dosing system. This system must be regulated during plant operation, in accordance with the acidification of the raw water caused by the addition of coagulant and hydrochloric acid. Specific sodium hydroxide and hydrochloric acid dosing equipment is installed for the neutralisation of effluents. The tanks installed in the pretreatment and post-treatment facilities are used to store these reagents.

Sludge treatment

The sludge produced during the pretreatment stages is treated by means of thickening and dewatering by filter press. The sludge from the cleaning of filters and the DAF units is sent to two holding tanks and subsequently sent to the sludge thickeners by horizontal centrifugal pumps. The plant is fitted with DAF sludge thickeners for sludge thickening purposes. Sludge thickening is carried out by flotation using the dissolved air supplied by the water in recirculation. The thickened sludge is removed from the surface and pumped to the drying equipment, while the supernatant flow is collected and recirculated to the headworks of the plant.

The drying facility comprises a filter press, a chemical conditioning system and containers for dewatered sludge storage. The filter press, supplied by Toro Equipment, has 60 plates and a total filter surface area of 86.4 m3. Chemical conditioning of this type of sludge is carried out with cationic polyelectrolyte and calcium hydroxide. With this system, normal filtration capacities of 4-8 kg DM/m3/h and even up to 10 kg DM/m3/h are achieved, with a dryness of 35%. The normal pressure is 8 bar, and cakes with thicknesses of 15-30 mm are formed.

All the water streams from this sludge line are recirculated to the plant headworks and only the sludge requires management. In this way, the overall conversion rate of the plant is 90%, which more than meets the expectations and requirements of Pacific Rubiales.

Conclusions

The Pacific Rubiales drilling water Treatment Plant represents a milestone in water reuse and a major innovation in the sector owing to the technology implemented and the scale of production achieved. Tedagua has enhanced its strategic position through the securing of this prestigious contract in the Oil & Gas sector.

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