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O Distrito de Reabastecimento de Água do Sul da Califórnia Incorpora o Abastecimento Direto da UF Toray para a OR Toray com Foco em Alta Recuperação e Economia de Energia

Toray

Sustentabilidade Hídrica em Los Angeles: O Projeto Water Independence Now da WRD

DESAFIO

A WRD – Water Replenishment District do Sul da Califórnia, gerencia os recursos de água subterrânea que abastecem a região de Los Angeles. Recentemente sobrevivendo a uma seca de oito anos, a WRD estabeleceu a iniciativa Water Independence Now (WIN) para “acabar com a dependência do distrito em trazer água do Rio Colorado e do norte da Califórnia para o reabastecimento dos lençóis freáticos”. Como resultado, a WIN incorpora um conjunto de projetos que maximiza o uso de fontes de água disponíveis localmente. O componente mais significativo do programa WIN é o de Albert Robles Center para Reciclagem de Água & Educação Ambiental (anteriormente conhecido como Projeto de Melhoria da confiabilidade das águas subterrâneas (Groundwater Reliability Improvement Project ou GRIP). Através do programa, a WRD visa fornecer a 4 milhões de residentes na região de Los Angeles um abastecimento sustentável de águas subterrâneas inteiramente local, eliminando sua dependência de 25.000 AFY (Acre-feet per Year) ou o equivalente a 84.429 m3/dia de água trazida do rio Colorado e do norte da Califórnia.

A instalação avançada de tratamento de água (Advanced Water Treatment Facility) trata 14,8 MGD (ou aproximadamente 2.334 m³/h) de águas residuais municipais da Planta de Recuperação de Água de San Jose Creek através de módulos de Ultrafiltração (UF) de fibra oca pressurizados da Toray seguido por elementos de membrana de Osmose Reversa da Toray. A água proveniente do sitema OR é conduzida para uma etapa final de oxidação avançada por ultravioleta. A Tetra Tech (Pasadena, CA) projetou o sistema para atender aos requisitos do distrito, enquanto a Biwater, Inc. foi contratada como fornecedora OEM, para fabricar e construir os sistemas de tratamento.

DESIGN DO ABASTECIMENTO DIRETO

As características do projeto e processo focaram em menor área de implantação e menores custos de capital e operação, particularmente energia. Como resultado, um abastecimento direto da UF a uma alimentação primária do primeiro e segundo estágio da OR e um terceiro estágio da OR secundária para recuperação de concentrado está em operação. O abastecimento direto, ou seja, o método de alimentar o filtrado da UF diretamente para a OR, elimina a necessidade de um tanque intermediário associado aos equipamentos para armazenar a água de filtrado da UF/alimentação da OR. Historicamente, esse tipo de arranjo reduz o risco de crescimento biológico dentro do tanque intermediário, reduzindo assim o risco de contaminação do sistema de OR nas plantas  de dessalinização de água do mar. No entanto, como as fontes de águas residuais podem conter altos níveis de orgânicos, essa configuração foi essencial na economia de energia devido à redução de área ocupada.

Figura 1 - Centro Albert Robles
Figura 1 – Centro Albert Robles

 

Figura 2 – Projeto de abastecimento direto com dois estágios de ultrafiltração e três estágios de osmose reversa

 

Tabela 1 – Especificações da UF
Item UF Principal UF Secundária
Modelo HFU-2020HN HFU-2020N
Número de Elementos por Trem 80 30
Área Superficial por Trem 62.000 23.250
Fluxo Net (GFD) 38,0 11,9
Recuperação 96% 90%
Recuperação Global 99,6%

 

Tabela 2 – Especificações da OR
Item OR Principal OR Secundária
Modelo TMG20D-400SR TMG20D-400SR
Quantidade de Trens 4 2
Quantidade de Estágios 2 1
Arranjo por Trem 72:30 16
Quantidade de Elementos / Vaso 7 7
Fluxo (GFD) 11,9 10,3
Recuperação 85% 50%
Recuperação Total 92,5%

 

RESULTADOS

As fibras ocas em PVDF da Toray apresentam uma das membranas mais fortes quimicamente da indústria, permitindo a produção de mais permeado por módulo em comparação com outros fabricantes.
O sistema OR possui uma configuração de três estágios para fornecer um dos projetos mais eficientes com alta recuperação (92,5%). Separar a OR primária (PRO) das unidades OR de terceiro estágio (TSRO) permite uma maior flexibilidade operacional. A operação pode remover o estágio TSRO para limpeza ou outra manutenção sem afetar a operação PRO e vice-versa. A seleção da OR da Toray para o processo de três estágios cumpriu os objetivos de maior rejeição e menor energia. Além disso, ao combinar as membranas de UF da Toray, com recuperação de 99,6%, e a OR da Toray, com recuperação de 92,5%, as membranas atenderam à recuperação geral desejada do sistema de 92,1% e uma economia de energia estimada de 500.000 kW/ano.

SOBRE A TORAY

Fornecemos tecnologias de membranas de tratamento de água para ajudar a resolver problemas globais de recursos hídricos, juntamente com produtos que contribuem para a qualidade, saúde e estética da vida das pessoas. Entre esses produtos, nossa membrana de OR (osmose reversa) para tratamento de água é líder mundial, tanto em termos de tecnologia quanto de participação no mercado.

+55 (11) 3171-0502
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https://www.toray.com.br/br/
Avenida Paulista, nº 1048 – Conjunto 71 – São Paulo, SP

Fonte: TORAY MEMBRANE USA, INC.


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