Planta de Tratamiento de Efluentes de la depuradora del Complejo Industrial de Repsol en Puertollano

El Complejo Industrial de Repsol en Puertollano (Ciudad Real) confió en Veolia Water Technologies para el diseño y construcción de una nueva instalación que permitirá el tratamiento del efluente secundario de su estación depuradora de aguas residuales industriales (EDARI).  El Complejo Petroquímico de Repsol en Puertollano cuenta con una superficie de 430 hectáreas, y es el único de la compañía en España capaz de fabricar toda la gama de derivados del petróleo. Repsol procesa en este complejo 7,5 millones de toneladas al año.

Este nueva instalación ha sido diseñada mediante el proceso ACTIFLO™ Turbo para la clarificación de agua con decantación lastrada con microarena, que permitirá el tratamiento del agua de salida de los decantadores secundarios, con una capacidad máxima de hasta 1.200 metros cúbicos a la hora. Con este tratamiento adicional, se mejora la calidad de las aguas que se aportan al cauce del río Ojailén, según normativa BREF de aplicación en el sector de refino. Además, permite aumentar la cantidad de agua de calidad que puede ser reutilizada para uso industrial, lo que supone un importante ahorro en el consumo de agua del Complejo, aumentando así la eficiencia en el uso de los recursos. 

El principal avance del proceso ACTIFLO™ Turbo, y que lo diferencia de otras tecnologías convencionales, es la adición de microarena como base para la formación de flóculos de alta densidad, los cuales son fácilmente eliminados por decantación. El proceso ACTIFLO™ es un sistema robusto, muy eficaz y compacto, siendo precisamente esta última característica un factor decisivo en este proyecto, ya que el espacio de implantación disponible en las instalaciones de Repsol era muy reducido.

Esta actuación se engloba dentro del Plan de Mejora de calidad de las aguas tras su uso industrial de Puertollano que fija, entre otros compromisos, "realizar un uso y gestión eficaz de los recursos hídricos mejorando la calidad y los usos del agua". El alcance de Veolia en el proyecto ha sido el diseño, suministro, montaje (hidráulico) y puesta en marcha de la planta paquete ACTIFLO™ Turbo.

Descripción del proceso

Descripción general del proceso ACTIFLO™ Turbo

El proceso ACTIFLO™ es muy similar a la tecnología de tratamiento de agua físico-químico convencional (coagulación, floculación, sedimentación). El principal avance llevado a cabo en el proceso ACTIFLO™  es la adición de  microarena como base para la formación de flóculos de alta densidad. Los flóculos resultantes tienen un núcleo de microarena relativamente más denso y son fácilmente eliminados por decantación. En general, el flóculo formado con la arena presenta unas características de sedimentación únicas, lo que permite diseñar clarificadores con altas velocidades de flujo y bajos tiempos de retención. El resultado son diseños de sistemas que son de 5 a 50 veces menores que los sistemas de clarificación convencional de capacidad similar.

Actualmente, existe una nueva generación de ACTIFLO™, en la que se incluye el ACTIFLO™ Turbo, que se basa en el uso del Turbomix® en la cámara de floculación. El Turbomix® es un sistema de agitación que consiste en un tubo que rodea al agitador de forma que se crea una linearización del flujo debajo del impeller del agitador. Esta división del área de floculación en una zona interna y otra periférica evita la ruptura de los flóculos debida a la agitación, formándose los flóculos más rápidamente y con mayor tamaño que el sistema convencional.

Descripción de la línea de tratamiento de la planta

Cámara de coagulación

La cámara de coagulación está equipada con un agitador y en dicho tanque se lleva a cabo el proceso de coagulación del agua.
La entrada a la cámara está situada en la parte inferior, mientras que la salida se realiza por la parte superior para asegurar que no se producen caminos preferenciales. 

El coagulante se dosifica inmediatamente antes de que el agua entre en la cámara, de manera que con la turbulencia se produce una buena mezcla, lo que permite asegurar la distribución uniforme del coagulante en la corriente.

Cámara de floculación

El agua procedente del tanque de coagulación es una mezcla de sólidos en suspensión del agua bruta y de las partículas coloidales desestabilizadas. En el tanque de floculación se añade la microarena al agua a través de los hidrociclones, y se emplea el polímero para crear puentes de unión entre la microarena y las partículas desestabilizadas junto con flóculos de mayor densidad. La cámara está equipada con un Turbomix® que crea las condiciones óptimas para la formación de flóculos.

El agua entra en la cámara de floculación por la parte superior. El agitador funciona de manera continua. Además, el agitador se controla mediante un variador de frecuencia de manera que se obtiene la velocidad óptima para la floculación.

Decantador lamelar

El agua procedente del tanque de floculación es una suspensión de flóculos de alta densidad lastrados con arena. En el decantador lamelar, los flóculos formados sedimentan muy rápido debido a la microarena que lastra los flóculos al fondo. El fango y la arena se recogen en un pozo de fangos situado en el centro del tanque por medio de una rasqueta situada debajo de las lamelas y son conducidos mediante bombas de arena a los hidrociclones.

El decantador incluye módulos lamelares. Las lamelas tienen una inclinación de 60º respecto al eje horizontal. El agua tratada fluye hacia arriba a través de las lamelas y pasa a través de vertederos hacia el colector de salida

La rasqueta de fangos funciona de manera continua. Además, la rasqueta se controla mediante un variador de frecuencia de manera que se obtiene la velocidad óptima para el transporte de la mezcla de fango y arena.

Bombeo de recirculación 

El fango y la microarena se recogen en una poceta para fangos por medio de una rasqueta y se retorna hacia los hidrociclones por medio de bombas. El caudal de recirculación depende básicamente de la concentración de sólidos de entrada a planta. En este caso, se encuentra en el rango de 5—7,5% del caudal influente.

Las bombas y el sistema de tuberías se proyectan para tratar altas concentraciones de arena, y funcionar de manera continua. Se han instalado 3 bombas con una capacidad de 40 m3/h, adecuado para operar con diferentes caudales de recirculación en función de caudal de entrada a la línea ACTIFLO™ Turbo.

Hidrociclones

La mezcla de fango y arena es bombeada a los hidrociclones, donde se separa. Los hidrociclones son de poliuretano para poder resistir la abrasión de la microarena.

La línea ACTIFLO™ Turbo tiene tres hidrociclones, uno por cada una de las bombas de recirculación. La energía del bombeo se convierte de manera efectiva en fuerza centrífuga dentro del cuerpo del hidrociclón, haciendo que el fango químico se separe de la microarena que tiene una densidad superior. Una vez separada, la microarena se concentra y descarga desde la parte inferior del hidrociclón y se reinyecta en el tanque de floculación para su reutilización. 

El fango de menor densidad se descarga por la parte superior del hidrociclón y se envía a una balsa instalada junto al equipo. Desde la misma, se enviará al tratamiento biológico de la EDARI.

Fango producido

El fango producido se purga en continuo a través del hidrociclón y supone aproximadamente un 4-6% del caudal influente. 

Dosificación de coagulante

Tras los ensayos in situ realizados en el complejo mediante planta demostración se decide utilizar Policloruro de aluminio. La dosificación de coagulante se realiza en la tubería de aporte a la planta paquete.

Dosificación de polímero

El polímero utilizado en la planta ACTIFLO™ Turbo es típicamente aniónico en polvo y es el que Veolia ha recomendado en esta aplicación, después de los ensayos que se han realizado en el complejo mediante planta demostración.  

Antes de que este polímero pueda ser dosificado, debe mezclarse en una solución madre con un contenido en polímero de aproximadamente el 0,25%, lo que lleva aproximadamente una hora. La solución madre se realiza con agua potable y se prepara en una estación de preparación de polímero.

Antes de la inyección del polímero en el ACTIFLO™ Turbo, la solución madre debe diluirse hasta una concentración del 0,05% aproximadamente. El polímero puede diluirse utilizando agua de proceso o agua potable. 

Las bombas de dosificación funcionan de manera continua. El caudal de floculante se controla proporcionalmente al caudal de entrada a la línea ACTIFLO™ Turbo y según la dosis que haya sido seleccionada. 

Dosificación de microarena

En el proceso se pierde una pequeña cantidad de microarena, principalmente en los hidrociclones. Se debe, por lo tanto, añadir la arena perdida para mantener el tratamiento óptimo. La microarena se añade en la cámara de floculación. 

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