Método para el tratamiento de agua.

Un método de tratamiento de agua natural contaminada procedente de un suministro de agua,

que comprende: proporcionar un alojamiento (21) que tiene un primer orificio (22) y un segundo orificio (23);

proporcionar en el alojamiento (21) al menos un elemento separador dispuesto dentro del alojamiento que incluye una membrana permeable al agua con la característica de impedir que los contaminantes en el agua natural pasen a través de ella, una capa que conduce el agua producida dispuesta contigua a la capa permeable al agua para recibir el agua que pasa a través de la capa permeable al agua, y un conducto (25) de transporte del agua producida conectado a la capa que conduce el agua para recibir agua de ella;

comunicar el agua natural procedente del suministro de agua al primer orificio (22) para pasar por encima de la membrana de forma que el agua producida pase a través de la membrana dejando los contaminantes en el agua natural para formar una corriente de agua contaminada concentrada y pasar la corriente al segundo orificio (23); proporcionar un orificio (24) de salida del agua producida en el alojamiento conectado al conducto de transporte (25) para recibir de él el agua producida;

extraer los contaminantes de la corriente de agua contaminada concentrada en una cámara de concentración (31) para formar una corriente de retorno alimentando la corriente de agua contaminada concentrada procedente de dicho otro de los orificios primero y segundo a una cámara de concentración que está configurada para reducir la velocidad de la corriente para provocar mediante el cambio de la velocidad la deposición de algunos de los contaminantes de ella para que se decanten y se acumulen en la cámara de concentración, que está dispuesta de forma que la corriente cuando es extraída de ella deje los contaminantes depositados en la cámara;

reenviar al menos parte de la corriente de retorno al alojamiento en dicho uno de los orificios primero y segundo para pasar de nuevo sobre el elemento;

e inyectar gas en el agua en una posición (20) en el sistema de modo que la corriente de agua contaminada concentrada cuando entre en la cámara de concentración contenga el gas inyectado.

Método para el tratamiento de agua ANTECEDENTES DEL INVENTO

Esta invención se refiere a un método para el tratamiento de agua.

Esta solicitud está relacionada con las Solicitudes de EEUU Números de Serie 08/655744 presentadas el 31 de mayo de 1996 y 08/762668 presentada el 9 de diciembre de 1996. Estas solicitudes corresponden a la Solicitud Internacional PCT Nº PCT/CA97/00378 que fue publicada el 11 de diciembre de 1997 en la publicación Nº WO 97/46305.

La anterior solicitud describe un método de tratamiento de agua que incluye: proporcionar un alojamiento que tiene un primer orificio y un segundo orificio; proporcionar en el alojamiento al menos un elemento separador dispuesto dentro del alojamiento que incluye una membrana permeable al agua con la característica de impedir que los contaminantes en el agua natural pasen a través de ella, una capa que conduce el agua producida dispuesta contigua a la capa permeable al agua para recibir el agua que pasa a través de la capa permeable al agua, y un conducto de transporte del agua producida conectado a la capa que conduce el agua para recibir el agua procedente de ella; comunicar el agua natural procedente del suministro de agua con el primer orificio para pasar sobre la membrana de forma que el agua producida pase a través de la membrana y deje los contaminantes en el agua natural para formar una corriente de agua contaminada concentrada y pasar la corriente al segundo orificio; proporcionar un orificio de salida de agua en el alojamiento conectado al conducto de transporte para recibir de él el agua producida; extraer los contaminantes de la corriente de agua contaminada concentrada para formar una corriente de retorno; y devolver al menos parte de la corriente de retorno al alojamiento en dicho uno de los orificios primero y segundo para pasar de nuevo sobre el elemento.

Esta disposición ha tenido un considerable éxito comercial. Sin embargo, siempre es necesario introducir mejoras en el sistema a fin de mejorar el funcionamiento. En el documento US-A-4.222.871 se describe la separación de la mezcla líquida por ultrafiltración.

COMPENDIO DEL INVENTO

Un objeto de la presente invención es por lo tanto proporcionar un método de tratamiento de agua mejorado del anterior tipo, en el que el funcionamiento de la membrana de separación y la operación de separación de contaminantes sea mejorada, como se expone en las reivindicaciones. Esto implica un método de tratamiento del agua natural a partir de un suministro de agua, que comprende:

proporcionar un alojamiento que tiene un primer orificio y un segundo orificio; proporcionar en el alojamiento al menos un elemento separador dispuesto dentro del alojamiento, que incluye una membrana permeable al agua con la característica de impedir que los contaminantes en el agua natural pasen a través de ella, una capa que conduce el agua producida dispuesta contigua a la capa permeable al agua para recibir el agua que pasa a través de la capa permeable al agua, y un conducto de transporte del agua producida conectada a la capa que conduce el agua para recibir agua de ella; comunicar el agua natural procedente del suministro de agua al primer orificio para pasar sobre la membrana de modo que el agua producida pase a través de la membrana y deje los contaminantes en el agua natural para formar una corriente de agua contaminada concentrada y pasar la corriente al segundo orificio; proporcionar un orificio de salida del agua producida en el alojamiento conectado al conducto de transporte para recibir de él el agua producida; extraer los contaminantes de la segunda corriente de agua contaminada en una cámara de concentración para formar una corriente de retorno; devolver al menos parte de la corriente de retorno al alojamiento en dicho uno de los orificios primero y segundo para pasar de nuevo sobre el elemento; e inyectar gas en el agua en una posición en el sistema, de modo que la corriente de agua contaminada concentrada cuando entre en la concentración contenga el gas inyectado.

Preferiblemente el gas es al menos principalmente aire.

Preferiblemente el gas se inyecta en una posición en la que el agua está bajo la presión de la bomba.

Los contaminantes se extraen alimentando la corriente de agua contaminada concentrada desde dicho otro de los orificios primero y segundo a una cámara de concentración que está configurada para reducir la velocidad de la corriente a fin de que, debido al cambio de la velocidad, se depositen algunos de los contaminantes de ella a fin de que se sedimenten y se acumulen en la cámara de concentración, que está dispuesta de modo que la corriente, al ser extraída de ella, deje los contaminantes depositados en la cámara.

Preferiblemente el agua inyectada procedente del elemento pasa a la cámara de concentración en la que el gas en exceso por encima de la saturación se acumula como un capuchón en la cámara.

Preferiblemente la presión en el capuchón es periódicamente descargada para provocar la expansión del capuchón para efectuar el purgado de la cámara.

Preferiblemente se ha proporcionado una bomba principal para bombear el agua natural desde la fuente a una presión operativa aumentada y en donde el aire se inyecta aguas abajo de la bomba principal.

Preferiblemente la cantidad de gas inyectado se fija de forma que los agentes oxidantes en el gas sean sustancialmente totalmente consumidos en la oxidación de los contaminantes en el agua de modo que la corriente de retorno de agua esté saturada con gases de baja reactividad tales como el nitrógeno.

Preferiblemente las burbujas en el gas producidas por el venturi aumentan la floculación de los contaminantes en partículas acumulados en la cámara.

Preferiblemente la inyección de gas produce una cristalización fina de materiales orgánicos de bajo peso molecular.

Preferiblemente el gas inyectado está dispuesto para desplazar más gases contaminantes menos solubles y más volátiles tales como el metano o el ácido sulfhídrico e incluir la extracción de los gases contaminantes volátiles.

Preferiblemente los gases contaminantes volátiles se acumulan en un capuchón de aire en la cámara de concentración.

Preferiblemente el capuchón de aire se mantiene en un volumen predeterminado mediante una válvula de descarga de gas que tiene una abertura de descarga a un nivel de agua predeterminado.

Preferiblemente la válvula de descarga de gas incluye una abertura de descarga lenta para la descarga lenta y continua del gas.

Preferiblemente la superficie de la membrana es limpiada por el gas a medida que un gas disuelto en el agua es descargado por la caída de presión a través de la membrana.

Preferiblemente el aire es inyectado mediante un venturi.

Preferiblemente el venturi comprende:

un miembro tubular dispuesto para su conexión con un primer tubo en un primer extremo y un segundo tubo en un segundo extremo;

el miembro tubular que define un taladro interior y que tiene un reborde de tope dentro del taladro;

el miembro tubular que tiene una abertura en un lado;

y un miembro de inserción con un cuerpo cilíndrico dispuesto para su inserción en el taladro interior y una cabeza en un extremo que define una brida en dicho un extremo para encajar dicho reborde de tope;

el miembro de inserción que tiene un conducto venturi que pasa a través del cuerpo procedente de dicho un extremo al extremo opuesto en el segundo manguito;

el miembro de inserción que tiene un taladro para la inyección de aire en ángulo recto con respecto el

conducto venturi y que comunica con la abertura.

Preferiblemente el miembro tubular comprende un empalme en T con un primer receptáculo del tubo en el primer extremo, un segundo receptáculo del tubo en el segundo extremo y un tercer receptáculo del tubo en la abertura en el lado y en donde el reborde está definido por un tope extremo del primer receptáculo.

Preferiblemente el miembro tubular comprende un tubo tubular que tiene un taladro interior cilíndrico y al menos un casquillo unido al taladro interior con una cara lateral del casquillo que define dicho reborde de tope.

Preferiblemente el tubo tubular tiene un primer casquillo unido al taladro interior con una cara lateral del casquillo que define dicho reborde de tope y un segundo casquillo separado longitudinalmente del primer casquillo, en donde el segundo casquillo tiene un diámetro interior menor que el del primer casquillo, y el cuerpo cilíndrico del miembro de inserción tiene una parte escalonada de diámetro reducido que encaja en el segundo casquillo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es un diagrama... [Seguir leyendo]

1. Un método de tratamiento de agua natural contaminada procedente de un suministro de agua, que comprende:

proporcionar un alojamiento (21) que tiene un primer orificio (22) y un segundo orificio (23) ; proporcionar en el alojamiento (21) al menos un elemento separador dispuesto dentro del alojamiento que incluye una membrana permeable al agua con la característica de impedir que los contaminantes en el agua natural pasen a través de ella, una capa que conduce el agua producida dispuesta contigua a la capa permeable al agua para recibir el agua que pasa a través de la capa permeable al agua, y un conducto (25) de transporte del agua producida conectado a la capa que conduce el agua para recibir agua de ella; comunicar el agua natural procedente del suministro de agua al primer orificio (22) para pasar por encima de la membrana de forma que el agua producida pase a través de la membrana dejando los contaminantes en el agua natural para formar una corriente de agua contaminada concentrada y pasar la corriente al segundo orificio (23) ; proporcionar un orificio (24) de salida del agua producida en el alojamiento conectado al conducto de transporte (25) para recibir de él el agua producida; extraer los contaminantes de la corriente de agua contaminada concentrada en una cámara de concentración (31) para formar una corriente de retorno alimentando la corriente de agua contaminada concentrada procedente de dicho otro de los orificios primero y segundo a una cámara de concentración que está configurada para reducir la velocidad de la corriente para provocar mediante el cambio de la velocidad la deposición de algunos de los contaminantes de ella para que se decanten y se acumulen en la cámara de concentración, que está dispuesta de forma que la corriente cuando es extraída de ella deje los contaminantes depositados en la cámara; reenviar al menos parte de la corriente de retorno al alojamiento en dicho uno de los orificios primero y segundo para pasar de nuevo sobre el elemento; e inyectar gas en el agua en una posición (20) en el sistema de modo que la corriente de agua contaminada concentrada cuando entre en la cámara de concentración contenga el gas inyectado.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el gas es al menos aire principalmente.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en donde el gas es inyectado en una posición en donde el agua está bajo la presión procedente de la bomba.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3 en donde el agua inyectada procedente del elemento pasa a la cámara de concentración en la que el exceso de gas por encima de saturación se acumula como un capuchón en la cámara.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4 en donde la presión en el capuchón es periódicamente descargada para provocar la expansión del capuchón para efectuar el purgado de la cámara.

6. El método de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones en donde se ha provisto una bomba principal para bombear el agua natural procedente de la fuente a una presión operativa aumentada y en donde el aire es inyectado aguas abajo de la bomba principal.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones en donde la cantidad de gas inyectado está dispuesta de tal forma que el oxígeno en el gas es sustancialmente consumido totalmente en la oxidación de los contaminantes en el agua de modo que la corriente de agua de retorno esté saturada con unos gases de baja reactividad tales como el nitrógeno.

8. El método de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones en donde las burbujas en el gas producidas por el venturi aumentan la floculación de las partículas contaminantes de modo que los contaminantes floculados se acumulan en la cámara.

9. El método de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones en donde la inyección de gas provoca la cristalización fina de los productos orgánicos de bajo peso molecular.

10. El método de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones en donde el gas inyectado está dispuesto para desplazar los gases contaminantes más volátiles y menos solubles tales como el metano o el ácido sulfhídrico y que incluyen la extracción de los gases contaminantes volátiles.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 8 en donde los gases contaminantes volátiles se acumulan en un capuchón de aire en la cámara de concentración.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11 en donde el capuchón de aire es mantenido en un volumen predeterminado por una válvula de descarga que tiene una abertura de descarga en un nivel previsto de agua predeterminado.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12 en donde la válvula de descarga de gas incluye una abertura de descarga para la descarga lenta y continua del gas.

14. El método de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones en donde la superficie de la membrana es limpiada por el gas a medida que el gas disuelto en el agua es descargado por la caída de la presión a través de la membrana.

15. El método de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones en donde el gas o aire es inyectado por un venturi.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 15 en donde el venturi comprende:

un miembro tubular dispuesto para su conexión a un primer tubo en un primer extremo y un segundo tubo en un segundo extremo; el miembro tubular que define un taladro interior y que tiene un reborde de tope dentro del taladro; el miembro tubular que tiene una abertura en un lado; y un miembro de inserción con un cuerpo cilíndrico dispuesto para inserción en el taladro interior y una cabeza en un extremo que define una brida en dicho un extremo para encajar dicho reborde de tope; el miembro de inserción que tiene un conducto venturi que pasa a través del cuerpo desde dicho un extremo al extremo opuesto en el segundo manguito; el miembro de inserción que tiene un taladro de inyección de aire en ángulo recto con el conducto de venturi y que comunica con la abertura.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 16 en donde el miembro tubular comprende un empalme en T con un primer receptáculo de tubo en el primer extremo, un segundo receptáculo de tubo en el segundo extremo y un tercer receptáculo de tubo en la abertura en el lado y en donde el reborde está definido por un tope extremo del primer receptáculo.

18. El método de acuerdo con la reivindicación 16 en donde el miembro tubular comprende un tubo tubular que tiene un taladro interior cilíndrico y al menos un casquillo unido al taladro interior con una cara lateral del casquillo que define dicho reborde de tope.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 18 en donde el tubo tubular tiene un primer casquillo unido al taladro interior con una cara lateral del casquillo que define dicho reborde de tope y un segundo casquillo separado longitudinalmente del primer casquillo, el segundo casquillo tiene un diámetro interior menor que el del primer casquillo y el cuerpo cilíndrico del miembro de inserción tiene una parte escalonada de diámetro reducido que encaja en el segundo casquillo.