Tratamiento de agua salobre mediante nanofiltración solar a baja presión para irrigación

Español; castellano. Resumen: En este trabajo se presenta una solución para tratar agua salobre mediante nanofiltración fotovoltaica a baja presión (NF-FV-BP), orientada a la habilitación de tierras improductivas en términos agrícolas. La zona de estudio fue la región hidrológica RH26 del desierto de Chihuahua (subcuenca Aj Río Verde), la cual se consideró representativa de cuencas con sedimento salino debido a drenaje ineficiente. El agua subterránea disponible presentó un alto contenido de sulfatos (1 863 mg/l) y 2 195 mg/l de sólidos disueltos totales (SDT), lo que compromete su viabilidad para riego. El tratamiento de NF-FV-BP se propuso por ser apto para la remoción de iones divalentes como los sulfatos, para así disminuir la concentración de SDT. El tratamiento se realizó utilizando tanto agua sintética como la disponible en la región de estudio, determinando la eficiencia de remoción de SDT y de sulfatos, energía específica, producción diaria y viabilidad de su operación en campo. En los resultados se observó que la eficiencia de remoción de SDT, energía específica y productividad se relacionan con la irradiación, y se obtuvo una correlación lineal para cada caso. Los sulfatos y los SDT se redujeron en un 98.21 y 75.15%, respectivamente, a una irradiación igual o superior a 750 W/m2, con una energía específica de 1.94 kWh/m3. En campo, la productividad de permeado resultó de 3.2 m3/día, a insolación promedio de 6.3 hora pico/día en el plano de los módulos fotovoltaicos. La operación continua del prototipo durante cuatro meses por parte de usuarios mostró viabilidad de la solución propuesta.

Inglés. Abstract: This work relates a solution for brackish water treatment by low pressure NF using photovoltaic energy oriented to offer space to agricultural activities in remote areas. The study area was the sub basin Aj of the Pánuco River basin, in the RH26 hydrological region of the Chihuahua desert, which was considerate representative of endorheic basins around sampling zone. The raw water had high content of sulfate (1863 mg/l), which mainly demerits its quality. The total dissolved solids (TDS) were 2 195 mg/l. A photovoltaic low pressure nanofiltration treatment was proposed to primarily remove sulfates (divalent oin). The treatment was studied using synthetic and raw water, determining the removal efficiency of TDS and sulfates, the specific energy, the daily production and the viability of its field operation. In the results, the removal efficiency of TDS, the specific energy and the productivity were significantly associated with irradiation, and then linear correlations were obtained for each case. Sulfates and TDS were removed 98.21 and 75.15%, respectively, at equal or higher level of irradiation of 750 W/m2 and specific energy of 1.94 kWh/m3. Under field conditions, the permeate productivity was 3.2 m3/day, at average insolation of 6.3 peak-sun-hours/day, above PV modules. The continuous operation of the desalination system by users during four months, without specialized assistance, showed feasibility of the proposed solution.