Modo de operación basado en el control dinámico del ensuciamiento: Optimización de un biorreactor de membrana
Date
2019Abstract
The membrane bioreactors are a technology wide-
ly applied to wastewater treatment and regeneration.
However, its full implementation is hindered by mem-
brane fouling, which increases maintenance costs and
decreases productivity. Therefore, the development of
operation modes that allow the membrane fouling
control is fundamental in the implementation of this
technology. This paper presents a techno-economic
analysis of a process operation mode based on the dy-
namic control of the frequency of physical cleaning of
the membrane, as a function of the fouling achieved.
From experimental data obtained in a pilot-scale in-
stallation, empirical models were developed to ana-
lyze the effect of the operation variables on fouling.
The economic analysis allowed to establish the opti-
mal operating conditions, which are given to a filtra-
tion and backwash flow of 50 and 35 L/h· m 2 , respec-
tively, without the need of membrane aeration during
filtration and ensuring an effective fouling control Los biorreactores de membrana constituyen una
tecnología ampliamente aplicada al tratamiento y re-
generación de las aguas residuales. Sin embargo, su
completa implantación se ve limitada por el ensu-
ciamiento de la membrana, que aumenta los costes
de mantenimiento y disminuye la productividad. Por
ello, el desarrollo de modos de operación que permi-
tan el control del ensuciamiento es fundamental en la
implantación de la tecnología. Este trabajo presenta
un análisis tecno-económico de un modo de opera-
ción del proceso basado en el control dinámico de la
frecuencia de limpiezas físicas de la membrana, en
función del ensuciamiento alcanzado. A partir de da-
tos experimentales obtenidos en una instalación a es-
cala piloto, se desarrollaron modelos empíricos para
analizar el efecto de las variables de operación sobre
el ensuciamiento. El análisis económico permitió es-
tablecer las condiciones óptimas de operación, que se
dan a un flujo de filtración y de retrolavado de 50 y 35
L/h·m 2 , respectivamente, sin necesidad de aireación
de la membrana durante la filtración y garantizando
un control del ensuciamiento. Els bioreactors de membrana constitueixen una tec-
nologia àmpliament aplicada al tractament i regene-
ració de les aigües residuals. No obstant això, la seva
completa implantació es veu limitada per l'embruti-
ment de la membrana, que augmenta els costos de manteniment i disminueix la productivitat. Per això,
el desenvolupament de maneres d'operació que per-
metin el control de l'embrutiment és fonamental en la
implantació de la tecnologia. Aquest treball presenta
una anàlisi tecno-econòmic d'un mode d'operació del
procés basat en el control dinàmic de la freqüència de
neteges físiques de la membrana, en funció del em-
brutiment assolit. A partir de dades experimentals
obtingudes en una instal·lació a escala pilot, es van
desenvolupar models empírics per analitzar l'efecte
de les variables d'operació sobre l'embrutiment. L'anà-
lisi econòmica va permetre establir les condicions òp-
times d'operació, que es donen en un flux de filtració i
de retrorentat de 50 i 35 L/h•m 2 , respectivament, sen-
se necessitat de ventilació de la membrana durant la
filtració i garantint un control del embrutiment