PROCEDIMIENTO E INSTALACION PARA LA PUESTA EN CONTACTO DEL OZONO EN UN FLUJO DE LIQUIDO, EN PARTICULAR AGUA POTABLE O AGUA RESIDUAL.

Procedimiento para la puesta en contacto del ozono en un flujo de líquido,

en particular agua potable o agua residual, con miras a su tratamiento mediante ozono, según el cual se deriva una fracción del flujo de líquido, se inyecta en el flujo derivado un gas vector, aire y/u oxígeno, cargado de ozono con formación de burbujas de gas, se mezclan las burbujas de gas y el líquido para formar un flujo derivado bifásico, y se reintroduce el flujo derivado en una corriente vertical descendente del flujo principal de líquido, experimentando esta corriente vertical en la parte baja un cambio de dirección esencialmente en la horizontal, siendo realizada la reintroducción del flujo derivado por el extremo inferior de un tubo de inyección que se sumerge en la corriente vertical descendente del flujo principal, caracterizado porque:

- la corriente vertical descendente (3a) forma una columna continua de líquido,

- se asegura una mezcla estática en el tubo de inyección (16) hasta la proximidad de su salida para mantener el diámetro de los burbujas inferior a un valor predeterminado,

- y la reintroducción del flujo derivado bifásico en la corriente vertical descendente (3a) se realiza en forma de al menos un chorro que presenta una componente de velocidad vertical hacia abajo, teniendo lugar esta reintroducción bajo una altura H de líquido y con una componente de velocidad vertical hacia abajo suficientes para que las burbujas de gas sean arrastradas hacia abajo, sin que suban

Procedimiento e instalación para la puesta en contacto del ozono en un flujo de líquido, en particular agua potable o agua residual.

La invención se refiere a un procedimiento para la puesta en contacto del ozono en un flujo de líquido, en particular agua potable o agua residual, con miras a su tratamiento mediante ozono.

El documento FR 2.762.232 describe un procedimiento y un dispositivo para la puesta en contacto del ozono en líquidos, particularmente agua, según el cual se realiza una mezcla bifásica del flujo de líquido a tratar y un gas cargado de ozono y se envía a un aparato de disolución del ozono en el líquido, tal como un tubo en forma de U. Aunque este procedimiento proporciona resultados interesantes, no permite controlar la mezcla bifásica agua y gas pues el caudal del flujo de líquido a tratar en el cual se realiza la inyección de gas es variable. Además las condiciones de mezcla del líquido a tratar y del gas cargado de ozono no aseguran el control del diámetro de las burbujas de gas a la entrada del aparato de disolución. Además, el dispositivo para poner en práctica este procedimiento necesita obras de ingeniería importantes y costosas.

El documento EP 0 086.019 se refiere igualmente a un procedimiento y a un dispositivo para la puesta en contacto del ozono en un flujo de líquido a tratar. Según este documento, se deriva una fracción del flujo de líquido, se inyecta en el flujo derivado un gas vector, aire y/u oxígeno, cargado de ozono con formación de burbujas de gas, se mezclan las burbujas de gas y el líquido para formar un flujo derivado bifásico, y se reintroduce el flujo derivado en una corriente vertical descendente del flujo principal de líquido. Esta corriente vertical experimenta en la parte baja un cambio de dirección esencialmente en la horizontal. La reintroducción del flujo derivado se realiza en el extremo inferior de un tubo de inyección que se sumerge en la corriente vertical descendente del flujo principal. Este dispositivo necesita igualmente obras de ingeniería importantes para realizar una cuba cilíndrica que comprenda en la parte alta una placa de circulación de las aguas con un espacio libre que constituya una fase de desgasificado y que cree una interrupción de la corriente de líquido entre la parte baja de la cuba y la parte alta. La corriente descendente se reforma en la parte baja. Una proporción nada despreciable de burbujas sube a la superficie del líquido que se encuentra en la parte baja de la cuba y se escapa en la fase de desgasificado, luego hacia el exterior, de forma que el rendimiento de disolución del ozono se encuentra con ello disminuido. Un procedimiento y un dispositivo análogo son también expuestos en el documento US-A-6001247.

La invención tiene por objeto, sobre todo, proporcionar un procedimiento para la puesta en contacto del ozono en un flujo de líquido que permite mejorar sustancialmente el rendimiento de disolución del ozono en el líquido a tratar. La invención tiene igualmente por objeto proponer un procedimiento que, para su realización, no necesita obras de ingeniería específicas importantes, y de preferencia permite utilizar instalaciones ya realizadas para la recogida y/o la evacuación de agua potable o residual.

Según la invención, un procedimiento para la puesta en contacto del ozono en un flujo de líquido, en particular agua potable o agua residual, con miras a su tratamiento mediante ozono, procedimiento según el cual se deriva una fracción del flujo de líquido, se inyecta en el flujo derivado un gas vector, aire y/u oxígeno, cargado de ozono con formación de burbujas de gas, se mezclan las burbujas de gas y el líquido para formar un flujo derivado bifásico, y se reintroduce el flujo derivado en una corriente vertical descendente del flujo principal, experimentando esta corriente vertical en la parte baja un cambio de dirección esencialmente en la horizontal, siendo realizada la reintroducción del flujo derivado por el extremo inferior de un tubo de inyección que se sumerge en el flujo principal, que se caracteriza porque:

- la corriente vertical descendente forma una columna continua de líquido,

- se asegura una mezcla estática en el tubo de inyección hasta la proximidad de su salida para mantener el diámetro de los burbujas inferior a un valor predeterminado,

- y la reintroducción del flujo derivado bifásico en la corriente vertical descendente se realiza en forma de al menos un chorro que presenta una componente de velocidad vertical hacia abajo, teniendo lugar esta reintroducción bajo una altura de líquido y con una componente de velocidad vertical hacia abajo suficientes para que las burbujas de gas sean arrastradas hacia abajo, sin que suban.

De preferencia, la reintroducción del flujo derivado bifásico en el flujo principal se realiza a co-corriente en forma de un chorro dirigido verticalmente hacia abajo desde una altura suficiente por encima del cambio de dirección para que el chorro se extienda por toda la sección horizontal de la corriente vertical descendente. Ventajosamente, el chorro de reintroducción del flujo derivado es un chorro libre. El medio-ángulo de apertura del chorro es generalmente de 15º a 20º.

El caudal del flujo derivado se mantiene sustancialmente constante, sea cual fuere la variación del caudal del flujo principal, eligiéndose el valor del caudal de flujo derivado para aceptar la dosis de ozono necesaria para asegurar el tratamiento del caudal máximo de flujo principal.

De preferencia la componente vertical descendente de la velocidad del flujo bifásico a la salida del tubo de inyección es superior a 3 m/s. La reintroducción del flujo bifásico se realiza bajo una altura de líquido de al menos 10 metros.

El diámetro de las burbujas a la salida del tubo de inyección es inferior a 5 mm, de preferencia inferior o igual a 2 mm.

La corriente vertical descendente puede situarse en un conducto vertical de circulación de líquido que se conecta por su extremo inferior con un conducto sustancialmente horizontal. Este conducto horizontal puede conectarse con un conducto ascendente vertical, o desembocar en una obra receptora, por ejemplo río o lago.

La invención se refiere igualmente a una instalación para la realización del procedimiento definido anteriormente.

Una instalación de este tipo comprende un canal de entrada del líquido a tratar, un conducto vertical descendente que forma pozo hacia el extremo del canal de entrada, conectándose el conducto descendente, en la parte baja, a un conducto sustancialmente horizontal, estando previstos medios de bombeo para extraer una fracción derivada del flujo río arriba del conducto vertical descendente y para dirigir el flujo derivado hacia un conjunto de mezclado que recibe un gas, aire y/u oxígeno, cargado de ozono, caracterizándose esta instalación porque:

- el conjunto de mezclado está dispuesto en la parte alta de un tubo de inyección vertical que se prolonga en el conducto vertical descendente, el cual está libre de cualquier obstáculo de forma que la corriente vertical descendente forma una columna continua de líquido,

- el tubo de inyección vertical comprende en la proximidad de su extremo inferior un mezclador estático para mantener el diámetro de las burbujas inferior a un valor predeterminado, y su extremo inferior comprende al menos una abertura para asegurar la reintroducción del flujo derivado bifásico en la corriente vertical descendente en forma de al menos un chorro que presenta una componente de velocidad vertical hacia abajo.

estando previstas la longitud del tubo de inyección y la abertura de salida del chorro para que la reintroducción tenga lugar bajo una altura de líquido y con una componente de velocidad vertical hacia abajo suficientes para que las burbujas de gas sean arrastradas hacia abajo, sin que suban.

De preferencia el mezclador estático se encuentra a menos de 50 cm del indicado extremo inferior del tubo de inyección.

De preferencia, la abertura de inyección del tubo se dirige hacia abajo y la reintroducción del flujo derivado bifásico en el flujo principal se realiza a co-corriente en forma de un chorro dirigido verticalmente hacia abajo desde una altura suficiente por encima del cambio de dirección para que el chorro se extienda por toda la sección horizontal de la corriente vertical descendente. Ventajosamente, el tubo de inyección es abierto siguiendo toda su sección recta inferior y el chorro de reintroducción del flujo derivado es un chorro libre.

Varios mezcladores...

1. Procedimiento para la puesta en contacto del ozono en un flujo de líquido, en particular agua potable o agua residual, con miras a su tratamiento mediante ozono, según el cual se deriva una fracción del flujo de líquido, se inyecta en el flujo derivado un gas vector, aire y/u oxígeno, cargado de ozono con formación de burbujas de gas, se mezclan las burbujas de gas y el líquido para formar un flujo derivado bifásico, y se reintroduce el flujo derivado en una corriente vertical descendente del flujo principal de líquido, experimentando esta corriente vertical en la parte baja un cambio de dirección esencialmente en la horizontal, siendo realizada la reintroducción del flujo derivado por el extremo inferior de un tubo de inyección que se sumerge en la corriente vertical descendente del flujo principal, caracterizado porque: