Diseño de una planta desalinizadora de agua de mar en la zona de la media-alta Guajira

Abstract

La falta de abastecimiento de agua es cada día una problemática mayor en Colombia, especialmente en zonas de la región caribe como en La Guajira. Es por esto que el diseño de una planta desalinizadora de agua ubicada en Manaure, a poco más de 12 kilómetros de la cabecera municipal de Uribia, abasteciendo a más de 160000 personas, con un caudal de diseño de 20300 m3/día, garantizando un gasto mensual por persona de 3.75 m3, y un caudal de aporte de 45000 m3/día. Para la selección del proceso de desalinización se evaluaron tres alternativas que fueron el proceso flash de múltiples etapas (MSF), la destilación de múltiples efectos, y el proceso de ósmosis inversa con recuperador de presión. A estas alternativas se les realizó un proceso de análisis jerárquico, teniendo en cuenta criterios como la calidad del agua producida, la relación de recuperación del proceso, el consumo de energía para la producción de un metro cúbico de agua, los costos de inversión y de operación, eficiencia del proceso, impacto ambiental y la disponibilidad de la fuente de energía, resultando en la selección del proceso de ósmosis inversa como el más apropiado para el diseño. El diseño de la planta se dividió en cuatro subsistemas: el subsistema de captación, los pretratamientos químicos que aseguran la calidad del agua que especifica el reglamento técnico de agua potable y saneamiento básico en la RAS, tres etapas de filtrado, y la etapa de desalinización en las membranas de osmosis inversa, siendo esta última el subsistema más crítico y de mayor importancia para el comportamiento de la planta. El diseño de cada uno de estos subsistemas va desde la definición de especificaciones de los componentes, para su posterior selección de los catálogos. Los subsistemas en los que se le realizó un diseño más profundo fueron el sistema de captación y los bancos de membranas.

The lack of water supply is a major problem every day in Colombia, especially in areas of the Caribbean region such as La Guajira. That is why the design of a water desalination plant located in Manaure, just over 20 kilometers from the municipal head of Uribia, supplying more than 160000 people, with a design flow of 20,300 m3 / day, guaranteeing an expense monthly per person of 3.75 m3, and a flow of contribution of 45000 m3 / day. For the selection of the desalination process, three alternatives were evaluated, which were the multi-stage flash process (MSF), the distillation of multiple effects, and the reverse osmosis process with pressure recovery. These alternatives were carried out a hierarchical analysis process, taking into account criteria such as the quality of the water produced, the process recovery ratio, the energy consumption for the production of a cubic meter of water, the investment costs and operation, process efficiency, environmental impact and the availability of the energy source, resulting in the selection of the reverse osmosis process as the most appropriate for the design. The design of the plant was divided into four subsystems: the collection subsystem, chemical pretreatments that ensure the quality of the water specified in the technical regulation of drinking water and basic sanitation in the SAN, three stages of filtering, and the desalination stage in reverse osmosis membranes, the latter being the most critical and most important subsystem for the behavior of the plant. The design of each of these subsystems ranges from the definition of specifications of the components, for their subsequent selection of the catalogs. The subsystems in which a deeper design was made were the intake sea water system and the membrane banks.