SISTEMA DE OSMOSIS INVERSA A PEQUEÑA ESCALA CON UNA BOMBA DE PERMEADO DE DOBLE VÁLVULA.

Sistema de ósmosis inversa a pequeña escala con una bomba de permeado de doble válvula La invención se refiere a un sistema de ósmosis inversa a pequeña escala, con un módulo de ósmosis inversa que presenta una membrana y una entrada para agua bruta así como una salida de concentrado, ambas dispuestas a un lado de la membrana, así como una salida de permeado, que está dispuesta en el módulo de ósmosis inversa en el otro lado de la membrana así como una salida de permeado que está dispuesta en el módulo de ósmosis inversa sobre el otro lado de la membrana. Para impedir el bloqueo de la membrana se debe lavar normalmente el módulo de ósmosis inversa o se debe accionar permanentemente con un claro exceso de agua, de modo que el rendimiento en permeado representa una relación muy baja respecto a la cantidad de agua bruta usada y en consecuencia el funcionamiento del sistema de ósmosis inversa es desfavorable económicamente. Como rendimiento se especifica a este respecto la relación de concentrado desechado a permeado aprovechable, por ejemplo, 1:1, o la relación de agua bruta usada a permeado aprovechable, por ejemplo de 50%. En ambos casos de ejemplo citados previamente se indica el mismo rendimiento ya que se reparte una cantidad de agua bruta usada del 100% en ambos casos en 50% de concentrado y 50% de permeado. Sistemas a pequeña escala típicos funcionan en una relación de 3:1 y peores, lo que corresponde a un rendimiento del 25% e inferior. Como sistema a pequeña escala se designa a este respecto un sistema denominado punto de uso, que está instalado directamente en el consumidor final, por ejemplo, en restaurantes u hogares privados, y las cantidades de permeado generan de aproximadamente 20 l a aproximadamente 1000 l de rendimiento diario. Se describe un sistema de este tipo, por ejemplo, en el documento EP 0567 751 B1. Se conocen de la práctica sistemas de ósmosis inversa según el documento WO 95/30472-A, que presentan bombas de permeado, estando conectadas las bombas de permeado después del regulador de concentrado y estando previstas sólo una con una válvula de control en la salida de presión. A este respecto se da la desventaja de que las aguas residuales durante la fase de llenado de la cámara de permeado fluyen sin aprovechamiento por el regulador de concentrado y por la válvula de control abierta. No son posibles altos rendimientos, por ejemplo, mejores de 2:1 ya que el tiempo de expulsión en la fase de la bomba llega a ser demasiado prolongado y por tanto provoca retroceso negativo en rendimiento y grado de efecto del sistema de ósmosis inversa. Además se debe ajustar el regulador de concentrado siempre al rendimiento del módulo de ósmosis inversa. La invención se basa en el objetivo de lograr un sistema de ósmosis inversa que se pueda poner en funcionamiento con un rendimiento lo más alto posible, diseñado de la forma más sencilla posible y lo más simple posible en distintos rendimientos de permeado. De acuerdo con la invención se propone por tanto un sistema de ósmosis inversa a pequeña escala, con un módulo de ósmosis inversa, un conducto de concentrado que conduce desde el módulo de ósmosis inversa a un conducto de salida, un conducto de permeado que conduce desde el módulo de ósmosis inversa a un tanque de almacenamiento (5), así como una bomba de permeado (4) que está conectada al conducto de concentrado y al conducto de permeado con una unidad de desplazamiento (12) y dos canales de control (112, 113), equipado de modo que dos de las válvulas controladas alternativamente en función de la posición por la unidad de desplazamiento (12), a saber, una válvula de entrada de concentrado (13) y una válvula de salida de concentrado (15), estén integradas en una combinación común de corredera de distribución y de abertura de canal de control (109, 121). En el sistema de ósmosis inversa a pequeña escala descrito anteriormente puede estar configurada la bomba de permeado (4) como bomba de membrana. De acuerdo con la invención se propone además que la combinación de corredera de distribución y de abertura de canal de control prevista en el sistema de ósmosis inversa a pequeña escala citado anteriormente esté configurada o bien controlada de modo que ambas válvulas integradas estén abiertas al mismo tiempo al menos parcialmente y se puedan mantener en esta posición de lavado. Como característica de configuración posible adicional se propone configurar el sistema de ósmosis inversa a pequeña escala con un conducto de lavado entre las dos válvulas, superando el conducto de lavado una cámara de trabajo prevista en la válvula de permeado. Así mismo puede estar configurado o bien puede controlarse el sistema de ósmosis inversa a pequeña escala citado anteriormente de acuerdo con la invención con una combinación de compuerta de control y abertura de canal de control de modo que ambas válvulas integradas estén abiertas al menos parcialmente al mismo tiempo y se pueda controlar la duración temporal de la abertura común. Con ello se pueden ajustar a los requerimientos del agua bruta rendimientos de menos de 50%. De este modo se puede evitar de forma efectiva con durezas elevadas del agua bruta un bloqueo de la membrana de ósmosis inversa en 2   el módulo de forma efectiva, sin que se generen pérdidas demasiado elevadas en lo que se refiere a los buenos rendimientos de acuerdo con la invención. Al mismo tiempo se puede configurar o bien se puede controlar el sistema de ósmosis inversa a pequeña escala citado anteriormente de acuerdo con la invención con una combinación de corredera de distribución y de abertura de canal de control generando en la válvula una derivación definida. Una característica adicional del sistema de ósmosis inversa a pequeña escala citado anteriormente puede ser también de acuerdo con la invención que estén implementadas la combinación de corredera de distribución y de abertura de canal de control y/o la bomba de permeado o partes de la bomba de permeado en el cuerpo de una denominada unidad colectora. Como unidad colectora se designa a este respecto un sistema de ósmosis inversa a pequeña escala, en el que se preparan las vías de conexión importantes y componentes en un bloque conjunto de plástico como pieza moldeada y/o transmisor de tensión de una o varias piezas. Es característico para un sistema de este tipo que por lo general a penas haya ajustes y conexiones entre conductos entre los grupos constructivos habituales y con ello se mantenga bajo el coste de montaje. Además se reduce el riesgo de una conexión errónea de los componentes individuales. El sistema de ósmosis inversa a pequeña escala puede esta configurado también de acuerdo con la invención de modo que la bomba de permeado esté conectada de modo opcional al agua bruta en lugar de al concentrado. La invención se refiere además al uso de una bomba de permeado con una unidad de desplazamiento y dos canales de control, conectados al conducto de concentrado y al conducto de permeado de un módulo de ósmosis inversa, comprendiendo la bomba dos de las válvulas controladas alternativamente en función de la posición por la unidad de desplazamiento, a saber, una válvula de entrada de concentrado y una válvula de salida de concentrado, que están integradas en una combinación común de corredera de distribución y de abertura de canal de control en un sistema de ósmosis inversa a pequeña escala de acuerdo con la invención. El flujo de concentrado se bloquea en la entrada para impulsión de la bomba de permeado, mientras que la cámara de la bomba se llena. Para el transporte al depósito se abre esta válvula y se cierra la válvula de salida del lado de la impulsión. El flujo de concentrado se cierra durante el llenado de la cámara de la bomba. De este modo fluye en funcionamiento normal sólo aguas residuales a la bomba de permeado si se requiere eficiencia de la bomba. Ya no es necesario un regulador del concentrado que controle la velocidad de flujo del concentrado. Por tanto se puede impulsar el permeado esencialmente más rápido de modo que se acorte la duración temporal durante la que se impone contrapresión al módulo de ósmosis inversa. Además la bomba regula de este modo automáticamente un rendimiento de aproximadamente 50%, por ejemplo una relación agua residual a permeado de aproximadamente 1:1 con un modo de lavado por impulsión, ya que durante la etapa de trabajo la velocidad de flujo es mayor que en los sistemas según el estado de la técnica. Aquí tiene lugar un flujo continuo que por lo general es aproximadamente tres veces mayor que el flujo de permeado. Con membranas pequeñas estas son frecuentemente de aproximadamente 100 ml/min. Esto conduce frecuentemente a las denominadas zonas muertas en la superficie de la membrana, ya que no fluye agua por todas las partes. Las altas sobrecorrientes... [Seguir leyendo]

1. Sistema de ósmosis inversa a pequeña escala con un módulo de ósmosis inversa, un conducto de concentrado que conduce desde el módulo de ósmosis inversa a un conducto de salida, un conducto de permeado que conduce desde el módulo de ósmosis inversa a un tanque de almacenamiento (5), así como una bomba de permeado (4) conectada al conducto de concentrado y al conducto de permeado con una unidad de desplazamiento (12) y dos canales de control (112, 113), caracterizado porque dos de las válvulas controladas alternativamente por la unidad de desplazamiento (12) en función de la posición, a saber, la válvula de entrada de concentrado (13) y la válvula de salida de concentrado (15) están integradas en una combinación común de corredera de distribución y de abertura de canal de control (109, 121). 2. Sistema de ósmosis inversa a pequeña escala según la reivindicación 1, caracterizado porque la bomba de permeado (4) se configura como bomba de membrana. 3. Sistema de ósmosis inversa a pequeña escala según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la combinación de corredera de distribución y de abertura de canal de control puede estar configurada o bien controlada de modo que estén abiertas ambas válvulas integradas simultáneamente al menos parcialmente y se pueden mantener en esta posición de lavado. 4. Sistema de ósmosis inversa a pequeña escala según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un conducto de lavado (20) entre las dos válvulas, rodeando el conducto de lavado (20) una cámara de trabajo prevista en la bomba de permeado. 5. Sistema de ósmosis inversa a pequeña escala según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la combinación de corredera de distribución y de abertura de canal de control (109, 121) está configurada o bien controlada de modo que ambas válvulas (13) y (15) integradas están abiertas simultáneamente al menos parcialmente y se puede controlar la duración temporal de la abertura conjunta. 6. Sistema de ósmosis inversa a pequeña escala según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la combinación de corredera de distribución y de abertura de canal de control (109, 121) está configurada o bien controlada de modo que se genera en la válvula (112) una derivación definida. 7. Sistema de ósmosis inversa a pequeña escala según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la combinación de corredera de distribución y de abertura de canal de control (109, 121) y/o la bomba de permeado (4) o partes de la bomba de permeado están implementadas en el cuerpo de una unidad colectora. 8. Sistema de ósmosis inversa a pequeña escala según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la bomba de permeado (4) está conectada de forma opcional a agua bruta en lugar de al concentrado. 9. Uso de una bomba de permeado con una unidad de desplazamiento (12) y dos canales de control (112, 113), conectados al conducto de concentrado y al conducto de permeado de un módulo de ósmosis inversa, estando integradas dos válvulas controladas alternativamente en función de la posición por la unidad de desplazamiento (12), a saber, una válvula de entrada de concentrado (13) y una válvula de salida de concentrado (15), en una combinación común de corredera de distribución y de abertura de canal de control (109, 121), en un sistema de ósmosis inversa a pequeña escala según una de las reivindicaciones 1 a 8. 6   7   8   9