Optimización del rendimiento de los filtros en el tratamiento de agua potable

Monitoreo del filtro para mejorar su salud y eficiencia a largo plazo

Las tasas de flujo, los tiempos y los cambios medioambientales pueden afectar al rendimiento de los medios de filtración. Cuando la tasa de flujo es demasiado alta, hay más probabilidades de que se produzca un lavado de los medios filtrantes. Cuando la duración del lavado es más larga de lo necesario, se desperdicia valiosa agua tratada tanto durante el lavado como durante el tiempo de maduración del filtro tras el lavado.

La edad de los medios, el rendimiento de la bomba y otras características del retrolavado pueden cambiar estacionalmente y con el tiempo. La formación de bolas de lodo, resultado de la acumulación en el medio filtrante, puede disminuir la eficacia. Una expansión adecuada de los medios filtrantes garantiza una limpieza correcta de los mismos, puede aumentar los tiempos de funcionamiento del filtro y evita la formación de bolas de lodo.

Sin embargo, el monitoreo 24/7 de la filtración puede resolver estos problemas antes de que ocurran, alertando a los operadores para una gestión proactiva del proceso de tratamiento del agua potable. Con datos actualizados sobre el rendimiento del filtro, en lugar de solo un cálculo puntual, se optimiza el funcionamiento.

Una imagen clara de la turbidez

El monitor de retrolavado FilterSmart mide directamente la expansión del medio filtrante y la turbidez. Estas dos tendencias juntas presentan una imagen clara de lo que ocurre durante el retrolavado, lo que permite a los operarios ver el proceso como nunca antes. FilterSmart simplifica la optimización de los filtros porque su monitoreo 24/7 toma el lugar de incontables horas manuales de recolección de datos.

El sensor FilterSmart se instala en la parte superior de un filtro de gravedad, solo por debajo de la parte superior de la cubeta de lavado. Esta medición de la turbidez en el filtro proporciona información inmediata durante un retrolavado sobre cuándo el filtro está limpio. Durante un retrolavado, el sensor ultrasónico rastrea el nivel del medio filtrante y el sensor de turbidez mide lo limpia o sucia que está el agua de lavado a medida que fluye hacia la cubeta de lavado. Estas dos mediciones producen tendencias que juntas proporcionan un perfil extremadamente preciso del retrolavado y se convierten en una poderosa herramienta para optimizar el rendimiento del filtro.

Con esta información, los operarios pueden eliminar prácticamente la pérdida de medios y la formación de bolas de lodo, reducir en la mayoría de los casos el consumo de agua y mejorar la salud y la eficacia general del filtro.

Ejemplo de monitoreo en el mundo real: Punta Gorda, Florida

La planta de tratamiento de agua de Punta Gorda es una instalación de agua potable superficial de 10 MGD situada solo al este de Punta Gorda, Florida. El proceso incluye tanques de flóculos y cuatro unidades de contacto de sólidos (SCU) (que son una forma de clarificador de flujo ascendente), que luego alimentan dos filtros Greenleaf con cuatro celdas cada uno. Los filtros se retrolavan cada 70 horas, independientemente de la pérdida de carga. La tasa de flujo de retrolavado es de 5200 gpm. El coste total del tratamiento de 1,000 galones de agua potable es de $1.73 (£1.37).

Durante una prueba de terreno con monitores FilterSmart, se observó que la carga en los filtros era muy ligera, con una turbidez relativamente baja medida durante el retrolavado. Como el programa de retrolavado se basaba en el tiempo y no en la pérdida de carga, se sugirió aumentar progresivamente los tiempos de funcionamiento del filtro (FRT) hasta alcanzar el valor de pérdida de carga. Los FRT se aumentaron a 120 horas, un ajuste que dio como resultado una disminución del 42 % en el consumo anual de agua de retrolavado; y un ahorro en costos de aproximadamente $65,000 (£50,400).

Una vez adquiridos e instalados los instrumentos, los datos de retrolavado también indicaron que la parte de alta velocidad del retrolavado era más larga de lo necesario, por lo que se redujo en cuatro minutos. Este ajuste supuso un ahorro de aproximadamente 22,100 galones de agua de lavado por lavado, con un valor de $21,000 (£16,000) anuales.

“Nos encantan estos instrumentos", dijo Brian Fuller, director de servicios públicos de la planta de tratamiento de agua de Punta Gorda. "Nos han proporcionado datos que podemos utilizar para tomar decisiones que nos han ahorrado mucho dinero".
Juntos, estos dos sencillos ajustes en el proceso de retrolavado optimizaron la filtración y supusieron un ahorro de $86,000 (£66,700) el primer año.

Reflexiones finales

Optimizar el rendimiento de los filtros en el tratamiento del agua potable es fundamental para garantizar la eliminación de partículas y la eficacia de los procesos de filtración. Con la implantación de un monitoreo 24/7 de la filtración, como el monitor de retrolavado FilterSmart, los operadores pueden obtener información en tiempo real sobre el rendimiento del filtro, lo que permite una gestión proactiva y un importante ahorro de costes. El éxito obtenido en la planta de tratamiento de aguas de Punta Gorda pone de manifiesto las ventajas financieras y operativas de la tecnología de sensores inteligentes.