Dispositivo y procedimiento para lavar a contra corriente módulos de membrana de filtro.

Dispositivo para lavar a contra corriente módulos de membrana de filtro (2),

que están dispuestos en forma de varias series de módulos (1a - 1d) conectadas en paralelo dentro de un estante de módulos y se pueden alimentar con agua bruta de forma alterna, respectivamente, a través de conexiones de entrada / salida frontales (3a, 3b), respectivamente, a través de conductos de entrada/salida (7a, 7b) asociados en cada caso, y presentan, respectivamente, una conexión de salida (4) en el lado de la pared para el filtrado, en la que está conectado un conducto colector de filtrado (5) para la descarga del filtrado, en la que están previstos medios de válvula para el control de al menos un modo de filtración y un modo de lavado a contra corriente, que comprenden en cada serie de módulos (1a. 1d) una válvula de control (11b) en el lado de entrada de un primer conducto de entrada/ salida (7b) que conduce agua bruta y una válvula de control (11a) en el lado de salida asociada de un segundo conducto de entrada/salida (7a), que sirve para la salida de agua de lavado a contra corriente, de una serie de módulos, así como un dispositivo de válvula de conmutación (8), por medio del cual el conducto de entrada/salida (7a, 7b) que conduce agua bruta de la primera así como también de la segunda conexiones de entrada/salida (3a, 3b) asociadas en el lado frontal - en extremos opuestos de los módulos de membrana de filtro (2) - se puede conectar con una entrada central (9) para agua bruta o con una salida central (10) para agua de lavado a contra corriente, en la que en el modo de lavado a contra corriente, la válvula de control (11b) en el lado de entrada del primer conducto de entrada/salida (7b) que conduce agua bruta de una serie de módulos (1a) está cerrada, en cambio la válvula de control (11a) del lado de salida asociada del segundo conducto de entrada/salida (7a) que sirva para la salida de agua de lavado a contra corriente de la misma serie de módulos (1a) así como las válvulas de control restantes en el lado de entrada en el conducto de entrada (7b), que conduce agua bruta de las restantes series de módulos (1b - 1d) están abiertas, para garantizar un lavado a contra corriente de una de las series de módulos (1a) del estante de módulos a través del filtrado generado al mismo tiempo por las otras series de módulos (1b - 1d).

Dispositivo y procedimiento para lavar a contra corriente módulos de membrana de filtro La presente invención se refiere a un dispositivo así como a un procedimiento para lavar a contra corriente módulos de membrana de filtro, que están dispuestos en forma de varias series de módulos conectadas en paralelo dentro de un estante de módulos y se pueden alimentar con agua bruta, respectivamente, a través de conexiones de entrada / salida frontales, respectivamente, a través de conductos de entrada / salida asociados en cada caso, y presentan, respectivamente, una conexión de salida en el lado de la pared para el filtrado, en la que está conectado un conducto colector de filtrado para la descarga del filtrado, en el que están previstos medios de válvula para el control de al menos un modo de filtración y un modo de lavado a contra corriente.

El campo de aplicación preferido de los módulos de membrana de filtro que interesan aquí, dispuestos agrupados en estantes de módulos, son dispositivos para el tratamiento de agua y de aguas residuales o también instalaciones industriales. A través de la filtración, de acuerdo con el tipo de membrana empleado, se limpian los líquidos contaminados â?" especialmente agua â?" de partículas. Según el tipo de membrana o el tratamiento previo, también es posible una separación de sustancias disueltas. El procedimiento de filtración se puede realizar de una manera sencilla y segura, sin adición de productos químicos y con gasto reducido de energía. A tal fin se emplean los llamados módulos de membrana de filtro, que están constituidos normalmente de cilindros huecos alargados como membrana, que sirven para el alojamiento de membranas de filtración. Las membranas de filtración modernas poseen, por ejemplo, varias membranas capilares o superficiales porosas individuales.

El líquido a filtrar, designado aquí como agua bruta, es comprimido en el caso de membranas capilares en éstas. A través de las paredes porosas penetra entonces el líquido filtrado, designado aquí como filtrado. Un módulo de membrana de filtro contiene un haz de muchas membranas de filtración individuales de este tipo. En general, se incorpora el módulo de membrana de filtro en un sistema de tubería, que está constituido por diversos conductos de entrada y de salida, a través del cual fluye el líquido a filtrar.

Para el dimensionado de la superficie de filtro de membrana necesaria para la filtración con un flujo predeterminado se conectan en paralelo varios módulos de membrana de filtro. Esto se realiza en los llamados estantes de módulos como construcción de soporte. Los estantes de módulos son bastidores para el alojamiento de los módulos de filtración así como su sistema de tubería. Especialmente en el caso de la ultrafiltración y microfiltración que interesa aquí, los módulos de membrana de filtro que contienen la membrana de filtración porosa son lavados a contra corriente a intervalos de tiempo determinado con filtrado previamente producido, para desprender y lavar a fondo las impurezas que se adhieren en las membranas de filtración. A tal fin, se acumula agua previamente filtrada.

Se deduce a partir del documento JP 10323544 un dispositivo del tipo indicado al principio para lavar a contra corriente módulos de membrana de filtro. En este dispositivo está previsto un depósito externo de lavado a contra corriente, en el que se acumula agua previamente filtrada. A partir de ésta, con la aguda de aire comprimido se comprime el agua en contra de la dirección del filtro a través de los módulos de filtración. En este caso es un inconveniente que el depósito de lavado a contra corriente aparece como componente adicional y reivindica un espacio de construcción correspondiente. Además, un depósito de lavado a contra corriente de este tipo está sometido a un peligro de contaminación con gérmenes, cuando el filtrado almacenado en él se mantiene durante tiempo prolongado.

El documento DE 10 2005 032 286 A1 publica una forma de realización alternativa para un dispositivo para el lavado a contra corriente de módulos de membrana de filtro, que están dispuestos en coincidencia de acuerdo con el tipo aquí en estantes de módulos. Están previstos varios módulos de membrana de filtro individuales dispuestos en serie, en cuyos dos lados frontales está dispuesta, respectivamente, una entrada para el líquido a filtrar. Las entradas dispuestas, respectivamente, en el lado frontal son alimentadas partiendo de conductos colectores que se extienden transversalmente a la dirección de avance de los módulos de membrana de filtro individuales y a lo largo del estante de módulos. El líquido a filtrar es bombeado a estos conductos colectores que se extienden por encima y por debajo de los módulos de filtración y es comprimido a través de los módulos de membrana de filtro. Cada módulo de membrana de filtro presenta, además, al menos una salida para el filtrado, que desembocan en común en un conducto colector de filtrado que se encuentra arriba. Desde este conducto colector de filtrado se deriva en adelante el líquido purificado.

Para el lavado a contra corriente son necesarios un depósito de lavado a contra corriente dispuesto por encima del estante de módulos y otros numerosos equipos, como bomba de lavado a contra corriente, válvulas, control, registradores de medición. En particular, la bomba de lavado a contra presión representa un componente muy costoso. Otra problemática es también aquí el peligro de una contaminación y aparición de gérmenes del depósito de lavado a contra corriente del agua que se encuentra con frecuencia aquí.

Se deduce, además, a partir del documento US 4 708 790 A, además, un dispositivo para el lavado a contra corriente de módulos de membrana de filtro, en la que varios módulos de membrana de filtro están conectados en paralelo y se pueden impulsar, respectivamente, a través de conductos de entrada dispuestos en el lado frontal con

agua bruta o agua de lavado. El agua de lavar utilizada para el lavado a contra corriente se toma también aquí de un depósito separado.

Se deduce a partir del documento US 6.001.254 una solución técnica, que es suficiente para el lavado a contra corriente sin depósito de lavado a contra corriente. En este caso, los módulos individuales de membrana de filtro, que no están dispuestos en forma de varias series de módulos conectados en paralelo dentro de un estante de módulos, son lavados a contra corriente de manera sucesiva con el filtrado de otros módulos de membrana de filtro, en el que cada módulo de membrana de filtro es individualizado en el instante de su lavado a contra corriente. En este caso, con la ayuda de un contador de agua y de sensores de presión, se determina la permeabilidad durante el lavado a contra corriente del módulo de membrana de filtro individualizado de esta manera y la permeabilidad durante el funcionamiento del resto de los módulos de membrana de filtro, para pode realizar un diagnóstico con respecto a la periodicidad de lavados a contra corriente necesarios, empobrecimiento de los módulos de membrana de filtro y anomalías de funcionamiento.

Además, se deduce a partir del documento RP 0 669 159 A1 un procedimiento asistido por aire comprimido para el lavado a contra corriente de un módulo de membrana de filtro.

El cometido de la presente invención es crear un dispositivo para lavar a contra corriente varios módulos de membrana de filtro conectados en paralelo en el espacio de construcción de un estante de módulos, en el que con gasto técnico reducido de aparatos se puede asegurar un lavado a contra corriente libre de peligro de contaminación con gérmenes.

El cometido se soluciona por un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 y un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6. Las reivindicaciones dependientes relacionadas, respectivamente, reproducen desarrollos ventajosos de la invención.

La invención incluye la enseñanza técnica de que en el modo de lavado a contra corriente la válvula de control del lado de entrada del conducto de entrada/ salida que conduce agua bruta de una serie de módulos está cerrada, sin embargo la válvula de control del lado de salida asociada del segundo conducto de entrada/salida que sirve para la salida de agua de lavado a contra corriente de la misma serie de módulos así como las válvulas de control del lado de entrada en el conducto de entrada que conduce agua bruta de las restantes series de módulos están abiertas, para garantizar un lavado a contra corriente de una serie de módulos del estante de módulos a través del filtrado generado al mismo tiempo por las otras series de módulos.

La ventaja de la solución de acuerdo con la invención reside especialmente... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para lavar a contra corriente módulos de membrana de filtro (2) , que están dispuestos en forma de varias series de módulos (1a â?" 1d) conectadas en paralelo dentro de un estante de módulos y se pueden alimentar con agua bruta de forma alterna, respectivamente, a través de conexiones de entrada / salida frontales (3a, 3b) , respectivamente, a través de conductos de entrada/salida (7a, 7b) asociados en cada caso, y presentan, respectivamente, una conexión de salida (4) en el lado de la pared para el filtrado, en la que está conectado un conducto colector de filtrado (5) para la descarga del filtrado, en la que están previstos medios de válvula para el control de al menos un modo de filtración y un modo de lavado a contra corriente, que comprenden en cada serie de módulos (1a. 1d) una válvula de control (11b) en el lado de entrada de un primer conducto de entrada/ salida (7b) que conduce agua bruta y una válvula de control (11a) en el lado de salida asociada de un segundo conducto de entrada/salida (7a) , que sirve para la salida de agua de lavado a contra corriente, de una serie de módulos, así como un dispositivo de válvula de conmutación (8) , por medio del cual el conducto de entrada/salida (7a, 7b) que conduce agua bruta de la primera así como también de la segunda conexiones de entrada/salida (3a, 3b) asociadas en el lado frontal â?" en extremos opuestos de los módulos de membrana de filtro (2) â?" se puede conectar con una entrada central (9) para agua bruta o con una salida central (10) para agua de lavado a contra corriente, en la que en el modo de lavado a contra corriente, la válvula de control (11b) en el lado de entrada del primer conducto de entrada/salida (7b) que conduce agua bruta de una serie de módulos (1a) está cerrada, en cambio la válvula de control (11a) del lado de salida asociada del segundo conducto de entrada/salida (7a) que sirva para la salida de agua de lavado a contra corriente de la misma serie de módulos (1a) así como las válvulas de control restantes en el lado de entrada en el conducto de entrada (7b) , que conduce agua bruta de las restantes series de módulos (1b â?" 1d) están abiertas, para garantizar un lavado a contra corriente de una de las series de módulos (1a) del estante de módulos a través del filtrado generado al mismo tiempo por las otras series de módulos (1b â?" 1d) .

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los conductos de entrada/salida (7a, 7b) que conducen agua bruta así como las válvulas de control (11a -11c) en el lado de entrada y en el lado de salida empleadas en el conducto colector de filtrado (5) por cada serie de módulos (1a â?" 1d) están configurados para el control electrónico del modo de filtración y del modo de lavado a contra corriente como válvulas de 2/2 pasos activadas electromagnéticamente.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo de válvula de conmutación (8) está configurado como una válvula de 4/2 pasos activada electromagnéticamente.

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto colector de filtrado (5) está provisto en un extremo con una válvula central de filtrado (6) .

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está prevista una unidad de control electrónica central, por medio de la cual se pueden conmutar de una manera coordinada el dispositivo de válvula de conmutación (8) , la válvula de filtrado central (6) así como las válvulas de control (11a-11c) empleadas en los conductos de entrada/salida (7a, 7b) y el conducto colector de filtrado (5) , con la salvedad de que al menos un modo de filtración y un modo de lavado a contra corriente se pueden conmutar de una manera coordinada.

6. Procedimiento para lavar a contra corriente módulos de membrana de filtro (2) , que se disponen en varias series de módulos (1a â?" 1d) conectados en paralelo dentro de un estante de módulos y son alimentados con agua bruta de forma alterna, respectivamente, a través de conexiones de entrada/salida frontales (3a, 3b) por medio de conductos de entrada/salida (7a, 7b) asociados en cada caso, y presentan, respectivamente, una conexión de salida (4) en el lado de la pared para el filtrado, en la que está conectado un conducto colector de filtrado (5) para la salida del filtrado, en el que se realizan, controlados por válvula, al menos un modo de filtración y un modo de lavado a contra corriente y en el que en el modo de lavado a contra corriente una válvula de control (11b) en el lado de entrada del primer conducto de entrada/salida (7b) que conduce agua bruta de una serie de módulos está cerrada, sin embargo una válvula de control (11a) en el lado de salida asociada del segundo conducto de entrada/salida (7a) que sirve para la salida de agua de lavar a contra corriente de la misma serie de módulos (1a) así como las restantes válvulas de control en el lado de entrada en el conducto de entrada (7b) que conduce agua bruta de las restantes series de módulos (1b -1d) se abren para garantizar un lavado a contra corriente de una serie de módulos (1a) del estante de módulos a través del filtrado generado al mismo tiempo por las otras series de módulos (1b â?" 1d) , en el que el lavado a contra corriente se realiza de forma alterna en el módulo, de manera que por medio de un dispositivo de válvula de conmutación (8) se conecta el conducto de entrada (salida (7a, 7b) que conduce agua de las primeras así como también de las segundas conexiones de entrada/salida (3a, 3b) dispuesta en el lado frontal â?"en extremos opuestos de los módulos de membrana de filtro (2) -con una entrada central (9) para agua bruta o con una salida central (10) para agua de lavado a contra corriente.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque en el modo de lavado a contra corriente cada serie de módulos (1a â?" 1d) del estante de módulos son lavados a contra corriente sucesivamente de forma alterna, para limpiar todos los módulos de membrana de filtro (2) .

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque en el modo de filtración cada serie de módulos (1a â?" 1d) del estante de módulos es impulsada con agua bruta a través de uno de los conductos de entrada/salida (7a, 7b) , y porque en el lado de salida el filtrado es descargado a través del conducto colector de filtrado (5) .