INSTALACION Y PROCEDIMIENTO PARA LA DESALACION DE AGUA.

Instalación y procedimiento para la desalación de agua.

Comprende medios de filtrado (2) del agua bruta (1);

medios de presurización (4) del agua bruta filtrada (3); una pluralidad de membranas semipermeables (7) para desalar mediante ósmosis inversa el agua bruta filtrada presurizada (5), obteniéndose un caudal de agua desalada (8) y un primer caudal de salmuera (9) con energía de presión; un equipo de recuperación de energía (17) para el aprovechamiento de dicha energía de presión obteniéndose un segundo caudal de salmuera (11); y unos primeros conductos (10) para conducir al menos una porción (21) del segundo caudal de salmuera (11) hacia los medios de filtrado (2), aprovechando la energía de presión remanente de dicho primer caudal salmuera de salida (11), para lavar los medios de filtrado (2) haciendo pasar a través de dichos medios de filtrado (2), en sentido contrario al de filtración, la porción (21).

Instalación y procedimiento para la desalación de agua.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se puede incluir dentro del campo técnico del tratamiento de agua, más específicamente en el campo de la desalación de agua por el método de ósmosis inversa. El objeto de la invención se refiere a una instalación y a un procedimiento para la desalación de agua.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La desalación es un proceso que tiene como objetivo eliminar las sales presentes en aguas brutas, tales como agua de mar o aguas salobres, obteniéndose como resultado de dicha desalación agua desalada para diferentes usos: industria, agricultura, consumo humano, etc. De igual forma, este proceso genera un subproducto, denominado salmuera, consistente en agua con una mayor concentración salina que el agua bruta, cuyo destino habitual es ser vertido a un medio receptor.

Uno de los procedimientos habituales para llevar a cabo el proceso de desalación es la ósmosis inversa, proceso por el cual se consigue desalar el agua bruta mediante presurización de dicha agua hasta alcanzar una presión superior a la presión osmótica del medio en que se encuentra el agua bruta y, posteriormente, hacer pasar dicha agua por una serie de membranas semipermeables, obteniéndose una corriente de rechazo, o salmuera, con una alta concentración salina; y una corriente de permeado o agua desalada.

El agua bruta que se someterá al proceso de desalinización mediante ósmosis inversa requiere de un pretratamiento con objeto de salvaguardar la integridad y alargar la vida útil de las membranas semipermeables. Este pretratamiento incluye habitualmente, entre otros procesos, una filtración a través de una serie de filtros, para eliminar los sólidos en suspensión presentes en el agua bruta.

Tras la realización de varios ciclos de filtrado, los filtros se colmatan, con lo que deben someterse a un ciclo de lavado. El procedimiento habitual para llevar a cabo el lavado de los filtros incluye el bombeo, a través de los filtros, y en sentido contrario al de filtración, de agua almacenada en un depósito.

La corriente de rechazo o salmuera posee un alto poder energético en forma de presión, por lo que, generalmente, se utiliza para reducir el consumo energético de la planta. Para llevar a cabo esta misión es habitual el uso de equipos de recuperación de energía.

Tras su paso por el equipo de recuperación de energía, parte de la salmuera, que aún mantiene cierta energía de presión remanente, se conduce, habitualmente, hasta el depósito de aspiración de unas bombas de lavado que se encargan de impulsar un caudal de lavado hasta los filtros para producir el lavado de dichos filtros. En el depósito de aspiración de las bombas de lavado esta energía de presión remanente se pierde definitivamente. El resto de la salmuera procedente del equipo de recuperación de energía se vierte al medio receptor.

En este punto, cabe comentar la existencia de diversas patentes centradas en los equipos y procesos de recuperación de energía de la corriente de rechazo de los módulos de membranas.

Sin embargo, no existen referencias a métodos o sistemas para el aprovechamiento de la energía de presión remanente en la salmuera de salida del equipo de recuperación de energía.

El problema técnico que se pretende resolver consiste en describir una instalación y un procedimiento alternativos para la desalación de agua.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención resuelve el problema técnico planteado por medio de, según un primer aspecto de la invención, una instalación para la desalación de agua bruta que comprende:

- unos medios de filtrado del agua bruta para eliminar sólidos en suspensión, a la salida de los cuales se obtiene agua bruta filtrada;

-unos medios de presurización para elevar la presión del agua filtrada, obteniéndose agua bruta filtrada presurizada;

- unos medios de desalación, que comprenden una pluralidad de membranas semipermeables adaptadas para desalar mediante ósmosis inversa el agua bruta filtrada presurizada, obteniéndose por un lado un caudal de agua desalada y por otro lado un primer caudal de salmuera dotada de energía de presión;

-unos medios de recuperación de energía, que comprenden un equipo de recuperación dispuesto a continuación de los medios de desalación, alimentado por el primer caudal de salmuera y por un primer caudal de recirculación de agua bruta filtrada, para transmitir la energía de presión del primer caudal de salmuera al primer caudal de recirculación, obteniéndose un segundo caudal de recirculación y un segundo caudal de salmuera a la salida, con energía de presión remanente. Del mismo modo, comprenden una bomba para presurizar el segundo caudal de recirculación e impulsarlo hacia los medios de desalación; y

- unos primeros conductos, dispuestos a continuación de los medios de recuperación de energía, para conducir al menos una porción del segundo caudal de salmuera hacia los medios de filtrado; aprovechando la energía de presión remanente de la salmuera de salida del equipo de recuperación de energía, para lavar los medios de filtrado haciendo pasar a través de los medios de filtrado, en sentido contrario al de filtración, la porción del segundo caudal de salmuera. La presión de la porción del segundo caudal de salmuera, aunque depende de varios factores, está habitualmente comprendida entre 1, 0 y 1, 5 bar y es suficiente para que los primeros conductos puedan conducir dicha porción del segundo caudal de salmuera hacia los medios de filtrado y realizar el lavado de dichos medios de filtrado sin necesidad de ningún medio de impulsión.

Según una realización preferente de la invención, la instalación comprende adicionalmente una primera válvula, dispuesta en los primeros conductos, para controlar la porción del segundo caudal de salmuera conducida hacia los medios de filtrado.

Según una realización preferente de la invención, la instalación comprende adicionalmente un dispositivo auxiliar para bombear hacia los medios de filtrado un caudal auxiliar, en caso de que el segundo caudal de salmuera no sea lo suficientemente elevado. Dicho dispositivo auxiliar comprende unos segundos conductos para conducir el caudal auxiliar hasta la salida de los medios de filtrado y unos medios de impulsión para impulsar el caudal auxiliar a través de los segundos conductos. El caudal auxiliar y la porción del segundo caudal de salmuera se unen a la salida de los medios de filtrado y acceden a dichos medios de filtrado conjuntamente.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se presenta un procedimiento para la desalación de agua aprovechando la energía de presión remanente del segundo caudal de salmuera, que comprende la etapa de conducir al menos una porción de dicho segundo caudal de salmuera a través de unos primeros conductos, hacia la salida de los medios de filtrado, haciendo pasar la porción a través de dichos medios de filtrado, en sentido contrario al de filtración, para el lavado de dichos medios de filtrado.

Según una realización preferente de la invención, el procedimiento comprende adicionalmente la etapa de impulsar hacia la salida de los medios de filtrado un caudal adicional de agua, así como unir a la salida de dichos medios de filtrado el caudal auxiliar y la porción del segundo caudal de salmuera.

El primer caudal de salmuera, a la salida de los medios de desalación, tiene prácticamente la misma presión que el caudal de agua bruta filtrada presurizada que entra a dichos medios de desalación. El uso de dicho primer caudal de salmuera a alta presión para el lavado de los medios de filtrado sería ineficiente, puesto que los requerimientos de presión para este cometido son mucho más bajos que el nivel de presión del primer caudal de salmuera y, por tanto, no sería una opción viable técnicamente, sumando además el hecho de que se dejaría de aprovechar esta energía de forma eficiente mediante el uso de un equipo de recuperación.

Por tanto, mediante la instalación y el procedimiento de la invención se permite emplear, para lavar los medios de filtrado, la energía remanente del segundo caudal de salmuera, a la salida del equipo de recuperación, la cual tiene una presión adecuada para dirigirse a dichos medios de filtrado.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con...

1. Instalación para la desalación de agua bruta (1) , que comprende:

- unos medios de filtrado (2) del agua bruta (1) para eliminar sólidos en suspensión, a la salida de los cuales se obtiene agua bruta filtrada (3) ;

- unos medios de presurización (4) para elevar la presión del agua bruta filtrada (3) , obteniéndose agua bruta filtrada presurizada (5) ; y

- unos medios de desalación (6) , que comprenden una pluralidad de membranas semipermeables (7) adaptadas para desalar mediante ósmosis inversa el agua bruta filtrada presurizada (5) , obteniéndose por un lado un caudal de agua desalada (8) y por otro lado un primer caudal de salmuera (9) dotada de energía de presión;

- unos medios de recuperación de energía, que comprenden un equipo de recuperación (17) , dispuesto a continuación de los medios de desalación (6) , alimentado por el primer caudal de salmuera (9) y por un primer caudal de recirculación (18) de agua bruta filtrada (3) , para transmitir la energía de presión del primer caudal de salmuera (9) al primer caudal de recirculación (18) , obteniéndose un segundo caudal de recirculación (19) y un segundo caudal de salmuera (11) con energía de presión remanente, así como los medios de recuperación de energía adicionalmente comprenden una bomba (20) para presurizar el segundo caudal de recirculación (19) e impulsarlo hacia los medios de desalación (6) ; caracterizada porque comprende adicionalmente:

- unos primeros conductos (10) , ubicados a continuación del equipo de recuperación de energía (17) para conducir al menos una porción (21) del segundo caudal de salmuera (11) hacia la salida de los medios de filtrado (2) , aprovechando la energía de presión remanente de dicho segundo caudal de salmuera (11) , para lavar los medios de filtrado (2) .

2. Instalación para la desalación de agua de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende adicionalmente una primera válvula (12) , dispuesta en los primeros conductos (10) , para controlar la porción (21) del segundo caudal de salmuera (11) conducida hacia la salida de los medios de filtrado (2) .

3. Instalación para la desalación de agua de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende adicionalmente un dispositivo auxiliar (13) , para impulsar hacia la salida de los medios de filtrado (2) un caudal auxiliar (14) , que comprende:

- unos segundos conductos (15) para conducir el caudal auxiliar (14) hasta la salida de los medios de filtrado (2) , y

- unos medios de impulsión (16) para impulsar el caudal auxiliar (14) a través de los segundos conductos (15) .

4. Procedimiento para la desalación de agua bruta (1) empleando la instalación descrita en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende la etapa de conducir al menos una porción (21) del segundo caudal de salmuera (11) a través de los primeros conductos (10) , aprovechando la energía de presión remanente de dicho segundo caudal de salmuera (11) , hacia los medios de filtrado (2) , para el lavado de dichos medios de filtrado (2) , haciendo pasar a través de dichos medios de filtrado (2) , en sentido contrario al de filtración, la porción (21) del segundo caudal de salmuera (11) .

5. Procedimiento para la desalación de agua de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque comprende adicionalmente la etapa de impulsar hacia los medios de filtrado (2) un caudal adicional (14) de agua, así como unir a la salida de dichos medios de filtrado (2) el caudal auxiliar (14) y la porción (21) del segundo caudal de salmuera (11) , cuando dicho caudal de salmuera (11) no es lo suficientemente elevado.