Unidad de purificación para el tratamiento de agua.

Unidad de purificación para el tratamiento de agua, en particular de aguas de usos industriales y aguas residuales,

agua potable y agua de piscina, en la que la unidad de purificación presenta al menos dos dispositivos de purificación (A, B) (35, 50) que están conectados entre sí en comunicación de fluido a través de una línea de conexión (40), en la que un dispositivo de purificación (A) (35) contiene una sustancia de purificación absorbente particulada de una superficie BET mínima de 100 m2/g, en particular 300 m2/g, para la eliminación de sustancias orgánicas, en particular de hidrocarburos halogenados y de aminas, y otro dispositivo de purificación (B) (50) contiene un material de purificación particulado inerte químicamente, en particular frente a agentes desinfectantes, para la retirada de sustancias en suspensión; caracterizada porque las partículas del material de purificación del dispositivo de purificación (B) (50) son esféricas y presentan una superficie lisa con una rugosidad (Ra) por debajo 10 de 1 μm.

Unidad de purificación para el tratamiento de agua.

La invención se refiere a una unidad de purificación para el tratamiento de agua, en particular de aguas de usos industriales y aguas residuales, agua potable y agua de piscina, estando integrada esta unidad de purificación en particular en un sistema de purificación cíclico.

El agua a la que llegan continuamente bacterias y otras sustancias indeseadas por diferentes procesos siempre se debe purificar para satisfacer los requisitos de pureza. Por ejemplo, por instalaciones para la purificación del agua de una piscina se conoce sistemas de filtrado en los que el agua atraviesa en primer lugar un filtro que contiene carbón, grava, arena o similares como material filtrante. Antes de atravesar el primer filtro el agua se mezcla con un floculante para que se aglomeren las partículas de suciedad. Después del atravesar el primer filtro el agua puede atravesar un filtro de carbón activado a fin de eliminar del agua el cloro ligado.

Por ejemplo, en las piscinas el agua saliente se conduce habitualmente a través del canal de rebose y se lleva al contenedor tampón. Además, en éste o los contenedor tampón (pueden ser más contenedores por pila) fluye agua fresca o se alimenta en otro punto al sistema. Esta agua se puede sacar de la red central de suministro de agua potable o proceder de un pozo. El agua fresca suministrada es con frecuencia muy diferente en su calidad según el origen. Esto se refiere en particular al contenido de bacterias o el contenido de sustancias orgánicas que se determina en general según el índice de permanganato de potasio (DIN 38409-05) . El suministro mínimo de agua fresca es de 30 litros por baño según las referencias normativas (DIN 19643) . Condicionado por el diferente índice de permanganato de potasio se debe partir de que las cargas, referido al baño, son diferentes de un sitio a otro. Por ejemplo, el índice de permanganato de potasio del agua fresca suministrada en una ciudad en la región del Ruhr es de 3 mg/l y en una ciudad del centro de Alemania de 10 mg/l. De ello resultan diferentes cargas por baño (90 mg por bañista, por un lado, y 300 mg por bañista, por otro lado) . Esta mezcla de agua se conduce en instalaciones conocidas a través de una bomba de circulación hacia la instalación de filtrado posconectada. Una unidad de floculación se intercala entre el contenedor tampón e instalación de filtrado. Mediante la unidad de floculación (unidad de dosificación) al caudal volumétrico se le suministra preferentemente continuamente un floculante, en general a base de aluminio.

El floculante consigue que las sustancias en suspensión coagulen y por consiguiente formen partículas mayores.Éstas se separan sobre el lecho filtrante conectado a continuación. Las sustancias en suspensión depositadas en el lecho filtrante y sustancias coloidales floculadas se descargan por el proceso de enjuague a realizar a intervalos periódicos (contraflujo) . Condicionado por las características técnicas de la instalación de filtrado, tras la conclusión del proceso de enjuague quedan en general residuos en el filtro que dan lugar a contaminaciones microbianas y producen la aglomeración de sustancias nocivas. Esto disminuye en el curso del tiempo en gran medida la potencia de filtrado. (La dirección del flujo de filtrado desde arriba hacia abajo / enjuague desde abajo hacia arriba) . La velocidad de filtrado lineal es en general de hasta 30 m/hora en filtros con modo constructivo cerrado. El proceso de enjuague se debe realizar según la norma DIN 19643 con una velocidad de enjuague lineal entre 60 m/hora y 65 m/hora (independientemente del material filtrante) .

Partiendo de que el operador de la piscina solo tiene a disposición una bomba de circulación que permite exclusivamente una velocidad de filtrado lineal de 30 m/hora, apenas es posible realizar debidamente el proceso de enjuague correspondiente por la inversión de la dirección del flujo. Se ha demostrado que la duración del enjuague representa una magnitud de referencia importante, no obstante, en la práctica no tiene influencia sobre la extensión del lecho filtrante y por consiguiente la descarga de la contaminación de tipo microbiano y químico. Respecto al material filtrante en las instalaciones conocidas anteriormente se debe exponer lo siguiente: en este caso se trata, por ejemplo, de arena, antracita, piedra pómez, coque de lignito, coque de brea o petróleo. Dado que aquí se trata de materiales filtrantes de origen orgánico, con la excepción de la arena, se debe partir de que componentes determinados del material reaccionan con el cloro con formación de hidrocarburos halogenados, en particular trihalometanos, así como ácidos orgánicos halogenados, en particular ácido mono-, di- y tricloroacético.

Para el cloro que llega al filtro en el proceso normal hay dos causas para la formación de diferentes compuestos orgánicos halogenados indeseados: las contaminaciones debidas al bañista forman tanto trihalometanos como también cloraminas con el cloro presente. Condicionado por el contenido de cloro residual la reacción designada anteriormente discurre en el filtro de las instalaciones conocidas previamente. En este caso no se trata por lo tanto de contaminaciones debidas al bañista, sino que se producen sólo por los componentes orgánicos del material filtrante correspondiente.

Debido al proceso de enjuague deficiente mostrado en las instalaciones conocidas previamente se forman aglomerados en el lecho filtrante correspondiente, de modo que se imposibilita mantener limpio el lecho filtrante después de un tiempo consabido. La consecuencia es un recambio costoso y completo de todo el lecho filtrante. No hay referencias normativas sobre después de cuanto tiempo se debe cambiar el material filtrante. Una mala potencia de filtrado conduce obligatoriamente a que el índice de permanganato de potasio aumenta a rangos que se deben clasificar como de riesgo para la salud. El índice de permanganato de potasio en el agua de la piscina no debe ser mayor de 3 mg/l sobre el valor del agua fresca o de llenado. Un ensayo de laboratorio correspondiente se realiza en general mensualmente. Si este valor se sobrepasa entonces se persiguen las diferentes causas posibles, por ejemplo, adición deficiente del agua de llenado, dosificación insuficiente de agentes de purificación y desinfección, referidos al manejo de la piscina. El lecho filtrante o el material filtrante se dejan de lado en estas investigaciones. Por lo tanto se producen múltiples problemas, como gran peligro de contaminación microbiana en caso de carga nominal (carga permitida máxima según norma DIN 19643) o sobrecarga. Se conocen casos según los cuales también con bajas cargas se ajusta una elevada contaminación microbiana del agua de la piscina debido a las técnicas del procedimiento existentes.

Por lo demás en el marco de un reglamento sobre agua potable redactado por la Comisión Europea es válido unnuevo valor límite para el contenido de trihalometano (THM) en el agua de llenado. Éste se ha elevado de 10 !g/l a 50 !g/l (magnitud conforme al reglamento sobre agua potable) . El agua de llenado sirve para el llenado y relleno de los circuitos de circulación en instalaciones de baño públicas o establecimientos industriales (hoteles, etc.) . En caso de bajo contenido de THM de menos de 10 !g/l, debido a los sistemas de filtrado conocidos anteriormente fue posible cumplir el valor de THM permitido máximo en el agua de la piscina de 20 !g/l. La subida del valor límite para el contenido de trihalometano en el agua de llenado al valor máximo de 50 !g/l suscita los problemas siguientes: en los sistemas conocidos previamente fue posible cumplir el valor máximo mencionado en el agua de la piscina lo que también se ve influido por los bañistas. El valor máximo ahora fijado conduce a que en los métodos de filtrado o métodos del procedimiento aplicados hasta ahora se supera ampliamente el valor máximo de 20 !g/l en muchos casos. Para ello todavía no se ha dado hasta hoy una solución técnica.

El documento DE 2707471 da a conocer un dispositivo de purificación para el tratamiento de agua con dos dispositivos de purificación en forma de un dispositivo de purificación de filtro de carbón activado y un dispositivo de purificación de filtro de grava de sílice, que están en conexión entre sí en comunicación de fluido. Mientras que el dispositivo de purificación utiliza carbón activado como sustancia de purificación absorbente particulada, el material de purificación particulado del otro dispositivo de purificación contiene grava de sílice.

Un dispositivo de purificación correspondiente se describe en el documento GB 2386117 A, conteniendo el material de purificación particulado... [Seguir leyendo]

1. Unidad de purificación para el tratamiento de agua, en particular de aguas de usos industriales y aguas residuales, agua potable y agua de piscina, en la que la unidad de purificación presenta al menos dos dispositivos de purificación (A, B) (35, 50) que están conectados entre sí en comunicación de fluido a través de una línea de conexión (40) , en la que un dispositivo de purificación (A) (35) contiene una sustancia de purificación absorbente particulada de una superficie BET mínima de 100 m2/g, en particular 300 m2/g, para la eliminación de sustancias orgánicas, en particular de hidrocarburos halogenados y de aminas, y otro dispositivo de purificación (B) (50) contiene un material de purificación particulado inerte químicamente, en particular frente a agentes desinfectantes, para la retirada de sustancias en suspensión; caracterizada porque las partículas del material de purificación del dispositivo de purificación (B) (50) son esféricas y presentan una superficie lisa con una rugosidad (Ra) por debajo de 1 !m.

2. Unidad de purificación según la reivindicación 1, caracterizada porque 1.) un dispositivo de floculación (45) está dispuesto entre los dos dispositivos de purificación (A, B) (35, 50) en la dirección de flujo del dispositivo de purificación (A) (35) hacia el dispositivo de purificación (B) (50) y/o un dispositivo de desinfección (55) está dispuesto después del dispositivo de purificación (B) (50) o 2.) un dispositivo de floculación (45’) está dispuesto delante del dispositivo de purificación (B) (50) en la dirección de flujo del dispositivo de purificación (B) (50) hacia el dispositivo de purificación (A) (35) y/o un dispositivo de desinfección (55’) está dispuesto después del dispositivo de purificación

(A) (35) .

3. Unidad de purificación según la reivindicación 2, caracterizada porque otra unidad de desinfección está dispuesta entre los dispositivos de purificación (A, B) (35, 50) .

4. Unidad de purificación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la sustancia de purificación del dispositivo de purificación (A) (35) presenta una superficie BET máxima de 1800 m2/g, en particular de aproximadamente 750 a 1200 m2/g.

5. Unidad de purificación según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sustancia de purificación de la unidad de purificación (A) (35) es resistente a la abrasión, y presenta en particular un índice de abrasión según el método (AWWA) de aproximadamente 50 a 98 y/o una dureza de bola según DIN (EN) 12915 de aproximadamente el 50 al 100%, en particular de aproximadamente el 70 al 99%.

6. Unidad de purificación según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sustancia de purificación del dispositivo de purificación (A) (35) está contenida en recipientes permeables al agua, en particular en tampones y/o bolsas.

7. Unidad de purificación según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sustancia de purificación del dispositivo de purificación (A) (35) comprende carbón activado.

8. Unidad de purificación según la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas son bolas de vidrio.

9. Unidad de purificación según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sustancia de purificación del dispositivo de purificación (A) (35) presenta un tamaño de partícula de aproximadamente 0, 4 mm a 5 mm, en particular de aproximadamente 0, 4 mm a 2, 5 mm, y/o el material de purificación del dispositivo de purificación (B) (50) presenta un diámetro de partícula de aproximadamente 0, 25 mm a 5 mm, en particular de aproximadamente 0, 5 a 1, 25 mm.

10. Unidad de purificación según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad de purificación está integrada en un sistema de purificación cíclico que presenta un primer contenedor de agua (5) que está conectado en comunicación de fluido con un segundo contenedor de agua (20) a través de una línea (10) , estando asignado el dispositivo de purificación (A) al segundo contenedor de agua (20) para la purificación del agua situada en él.

11. Dispositivo de purificación según la reivindicación 10, caracterizado porque el primer contenedor de agua (5) representa la pila de agua de una piscina o establecimiento industrial y el segundo contenedor de agua (20) un depósito de agua, en particular un depósito tampón.

12. Unidad de purificación según la reivindicación 10 u 11, caracterizada porque la unidad de purificación (A) está dispuesta dentro del segundo contenedor de agua (20) en el suelo y/o en las paredes.

13. Unidad de purificación según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al dispositivo de purificación (A) (35) se le asigna un dispositivo (80) para la generación de un campo electromagnético, de manera que bajo la acción de un electroimán sobre la sustancia de purificación del dispositivo de purificación (A)

(35) se aumenta su potencia de absorción.

14. Dispositivo de purificación según al menos una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque un segundo dispositivo de desinfección (60) para la mezcla del agua del segundo contenedor con un agente desinfectante está conectado con el segundo contenedor de agua (20) a través de una tubería (85) , de manera que el agua del segundo contenedor de agua (20) se puede circular a través del segundo dispositivo de desinfección (60) .

15. Uso de la unidad de purificación según al menos una de las reivindicaciones anteriores para el tratamiento de aguas de usos industriales y aguas residuales, de agua potable y de agua de piscina.