PROCEDIMIENTO PARA EVITAR EL ATASCAMIENTO DE LAS MEMBRANAS DE FILTRACIÓN.

Procedimiento para evitar el atascamiento de las membranas de filtración. [0001] La presente invención se refiere a un procedimiento que permite mejorar los rendimientos de las membranas de filtración que se utilizan en el tratamiento de efluentes principalmente de aguas ricas en materias orgánicas tales como las aguas residuales secundarias. El fin del procedimiento de la invención es evitar el atascamiento de estas membranas. [0002] Es conocido por el experto en la materia que las membranas de micro-, ultra-, nano-filtración o las membranas de osmosis inversa son sensibles al atascamiento inducido por diferentes tipos de substancias: materias en suspensión, materias orgánicas, organismos biológicos (bacterias, algas,)...etc. La identificación de estas substancias y los mecanismos de atascamiento son objeto de numerosas obras descritas en la literatura. [0003] Estas substancias están presentes en gran cantidad por ejemplo en los efluentes procedentes de las hileras de tratamiento clásico de las aguas residuales, lo cual confiere a estos efluentes un carácter particularmente de atascamiento que hace delicada la filtración por membrana. [0004] La utilización industrial de membranas y la gestión del carácter particularmente atascante de los efluentes tratados, particularmente de las aguas residuales secundarias ricas en substancias atascantes, se traducen para el experto en la materia por la utilización de procedimientos engorrosos y costosos que se recordarán a continuación: 1/ Mediciones curativas: se trata de los procedimientos de lavado químico que tratan de restaurar los rendimientos de la membrana cuando ésta está atascada. Estas estrategias de lavado químico son cada vez más agresivas en términos de elección de reactivos y de su dosificado, así como en términos de frecuencia de realización, hipotecando la duración de las membranas y con un fuerte impacto sobre la economía del tratamiento: costes de los reactivos y de su gestión (evacuación), coste de la inmovilización de la producción que resulta con ello e igualmente impactos medioambientales, y/o: 2/ Mediciones preventivas: aparte de la optimización de la hilera de tratamiento río arriba de las membranas, el emplazamiento de un último pretratamiento de acabado (pretratamiento adicional) es muy a menudo utilizado para una mejor gestión del ensuciamiento de la membrana. Estas medidas preventivas se traducen por los tratamientos siguientes descritos en la literatura y recordados a continuación: Percloración: se trata de un dosificado de hipoclorito sódico con contenidos que varían de 1 a 10 mg/l. Esta estrategia se encuentra frecuentemente descrita en la literatura río arriba de las membranas de ultra- y de micro-filtración con el fin de controlar el Bio-atascamiento. A este respecto se pueden citar las publicaciones citadas a continuación que exponen realizaciones industriales de esta técnica: P. Cote & al., 2001, Immersed membrana ultrafiltration for tertiary treatment of sewage effluent, Proc. IWA Congress Wastewater Reclamation and reuse, September 2001, Tel Aviv, Israel; Van Houtte E. & Verbauwhede J., 2003, Re-use of wastewater effluent for indirect production of drinking water in Flander, Belgium, Proc. AW-WA Congress of Atlanta 2003; Gullet et al., 2003, Advanced wastewater treatment and water reclamation using membrane filtration in Charlotte, North America, Proc. AW-WA Congress of Atlanta 2003. [0005] Esta opción presenta particularmente los inconvenientes siguientes: - la producción de subproductos de oxidación que, en función del tipo de membrana utilizada, pueden no ser retenidos por ésta última. En este caso, los subproductos de oxidación se encuentran de nuevo en el agua tratada y su eliminación necesita post-tratamientos pesados y costosos (Osmosis inversa, adsorción,...), - la necesidad de una etapa de descloración de los efluentes filtrados cuando el contenido residual en oxidante es incompatible con el medio receptor o el tipo de reutilización del agua tratada o con un segundo paso de membrana no resistente a los oxidantes (casos de los emparejamientos UF o MF y Osmosis inversa utilizando membranas compuestas de poliamida por ejemplo). Dosificado de cloraminas: cuando la composición de la membrana es incompatible con el cloro (membrana no resistente a los oxidantes) una alternativa a la precloración es el dosificado de cloraminas. Esta alternativa se describe en la literatura río arriba de membranas de micro-filtración de polipropileno o más corrientemente río arriba de membranas de osmosis inversa. Microcoagulación: una segunda alternativa a la técnica de precloración consiste en inyectar en el efluente a tratar, antes de su paso por la membrana, micro dosis de un reactivo de coagulación que desestabilice las 2 E04787460 14-11-2011   materias coloidales en suspensión, con miras a controlar el atascamiento de las membranas. Esta técnica se describe en el documento EP-A-1.239.943. [0006] Aplicaciones industriales para el tratamiento de aguas residuales secundarias se describen en: Van Gottberg et al., 2003, Worlds largest membrana-based Water reuse Project, Proc. AWWA Congress of Atlanta 2003, Wilf M. & Alt S., 2000, Application of low fouling RO membrane element for reclamation of municipal wastewater, Proc. IWA Congress Membrane drinking and Industrial Water Production, October 2000, Paris, France; y la aplicación al tratamiento del agua de mar se describe en: Brehant A et al., 2002, Assessment of ultrafiltration as a pretreatment of reverse osmosis membranes for surface sea water desalination, Proc. Conference on Membranes in Drinking Water and Industrial Water Production, Mülheim an der Ruhr, September 22-26, 2002, páginas 775-784; D. Vial et al., 2002, Seawater RO pre-treatment with 0,1 m Microza, proc. 5 th Annual IDS Conference on Pretreatment and Post-treatment Technologies in desalination, Haifa, Israel, December 3-4, 2002, páginas 65-71; D. Vial et Doussau G., 2002, The use of ultrafiltration membrane as seawater pre-treatment prior reverse osmosis membranes, Desalination, 153, 141-47. [0007] Los inconvenientes de esta solución técnica son particularmente los siguientes: - la producción de lodos químicos y su gestión (tratamiento o evacuación) - un atascamiento a base de hidróxidos metálicos que necesitan la realización de procedimientos de lavado y de reactivos específicos. [0008] Más generalmente, todas las soluciones técnicas descritas anteriormente inducen a costes relacionados con: - la compra de reactivos químicos, - la gestión y el almacenado de reactivos químicos en el emplazamiento, - la puesta en contacto de la membrana con un reactivo químico que, según las condiciones de realización, tienen un impacto sobre la duración de la membrana, - la generación de desechos contaminantes que necesitan tratamientos que comprometen el aspecto medioambiental de la hilera de tratamiento. [0009) El documento JP 08 215681 trata de reducir o impedir el atascamiento de las membranas de filtración y, para ello, propone una adición de lodos sobre los cuales se fijan las partículas con el fin de alcanzar un tamaño superior al de los poros de la membrana y así limitar el mecanismo de obstrucción. Los lodos considerados por este documento no tienen un carácter orgánico natural y menos aún un carácter de copo biológico. [0010] El documento DE 43 25 937 A se refiere a un procedimiento para influenciar y reducir el atascamiento de membranas de filtración. Este documento propone reducir el espesor de la capa de la torta de filtración formada sobre la membrana mediante la adición de polvo no hinchable que, por efecto abrasivo, reduce de forma mecánica el espesor de la torta de filtración. Este enfoque es radicalmente opuesto al de la invención que preconiza la adición de un adsorbente orgánico natural, en forma de un copo biológico, que favorece la formación de una torta de filtración. [0011] La patente WO 03/095077 es un documento de adición (artículo 54(3) CBE) y propone en un dispositivo de filtración que comprende un estanque de filtración que incluye membranas, precedido de un contactor, prever un paso entre un estanque del contactor y el estanque de filtración. Este documento describe los problemas de una capa biológica sobre la superficie de las membranas (Bio-Fouling). Consecuentemente, la invención se refiere a un procedimiento que permite evitar o reducir el atascamiento de las membranas de filtración utilizadas particularmente en el tratamiento de efluentes tales como aguas residuales, caracterizado porque consiste en añadir al efluente a filtrar un copo biológico destinado a atrapar las moléculas y partículas atascantes respecto a las membranas de filtración, presentando el copo biológico una concentración media en materias secas inferior o igual a 2 g/l en la proximidad de la membrana. [0012] Este copo biológico puede... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento que permite evitar o reducir la obstrucción de las membranas de filtración utilizadas particularmente en el tratamiento de efluentes tales como aguas residuales, caracterizado porque consiste en añadir al efluente a filtrar, un adsorbente orgánico natural destinado a atrapar las moléculas y partículas que obstruyen las membranas de filtración.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el indicado adsorbente está constituido por un copo biológico que presenta una concentración media en materias secas inferior o igual a 2 g/l.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el indicado copo biológico está constituido por los lodos biológicos que proceden río arriba de la instalación de filtración membranar.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el indicado copo biológico está constituido por lodos biológicos que proceden río arriba de una estación de tratamiento distinta, pudiendo estos lodos ser inyectados particularmente en estaciones de potabilización fisicoquímica, para la producción de agua potable a partir de agua dulce, de agua salobre o agua de mar.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el copo biológico se introduce directamente en la cuba de filtración.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el copo biológico se introduce en el efluente a filtrar, antes de la membrana de filtración.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la alimentación del copo biológico se realiza de forma continua.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la alimentación del copo biológico se realiza de forma discontinua.