Unidad de tratamiento de agua y aparato de tratamiento de agua.
Una unidad de tratamiento de agua (3) se puede usar en un aparato de tratamiento de agua que lleva a cabo el tratamiento de agua usando una membrana de ósmosis inversa.
La unidad de tratamiento de agua (3) incluye: una carcasa (30); una membrana de separación (31) montada en la carcasa (30) y doblada en forma de filtro plegado; un miembro de refuerzo unido a la membrana de separación (31) y que tiene la función de reforzar la membrana de separación; un mecanismo rotatorio (42) que rota la membrana de separación (31); y un dispositivo de limpieza (41) capaz de limpiar la membrana de separación (31). La membrana de separación (31) tiene una pluralidad de porciones de tipo isla y una pluralidad de porciones de tipo fibra que se extienden desde las porciones de tipo isla y que tienen una anchura menor que la de las porciones de tipo isla, y el área de las porciones de tipo fibra en la superficie de la membrana se establece para que sea mayor que la de las porciones de tipo isla. El aparato de tratamiento de agua incluye: una primera unidad de tratamiento de agua capaz de llevar a cabo el pretratamiento de agua que se va tratar y que tiene la configuración que se ha mencionado anteriormente; y una segunda unidad de tratamiento de agua capaz de llevar a cabo el tratamiento principal del agua que se va tratar.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2012/075354.
Solicitante: SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES, LTD..
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 5-33, KITAHAMA 4-CHOME, CHUO-KU 541 -0041 OSAKA-SHI JAPON.
Inventor/es: KASHIHARA,Hideki, HAHAKURA,Shuji, YAHAGI,Satoshi, NAKAI,Ryusuke, UEYAMA,Munetsugu.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D61/10 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 61/00 Procedimiento de separación que utilizan membranas semipermeables, p. ej. diálisis, ósmosis o ultrafiltración; Aparatos, accesorios u operaciones auxiliares, especialmente adaptados para ello (separación de gases o vapores por difusión B01D 53/22). › Accesorios; Operaciones auxiliares.
- B01D61/58 B01D 61/00 […] › Procedimientos con varias etapas.
- B01D63/14 B01D […] › B01D 63/00 Aparatos en general para los procedimientos de separación que utilizan membranas semipermeables. › Módulos con membranas del tipo plegado.
- B01D63/16 B01D 63/00 […] › Módulos rotativos, vibrantes o con movimiento alternativo.
- B01D65/02 B01D […] › B01D 65/00 Accesorios u operaciones auxiliares, en general, para los procedimientos o aparatos de separación que utilizan membranas semipermeables. › Limpieza o esterilización de membranas.
- B01D69/00 B01D […] › Membranas semipermeables destinadas a los procedimientos o a los aparatos de separación, caracterizadas por su forma, por su estructura o por sus propiedades; Procedimientos especialmente adaptados para su fabricación.
- B01D69/10 B01D […] › B01D 69/00 Membranas semipermeables destinadas a los procedimientos o a los aparatos de separación, caracterizadas por su forma, por su estructura o por sus propiedades; Procedimientos especialmente adaptados para su fabricación. › Membranas sobre soportes; Soportes para membranas.
- C02F1/44 QUIMICA; METALURGIA. › C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS. › C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 1/00 Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad). › por diálisis, ósmosis u ósmosis inversa.
Fragmento de la descripción:
Unidad de tratamiento de agua y aparato de tratamiento de agua
Campo técnico 5
La presente invención se refiere a una unidad de tratamiento de agua y a un aparato de tratamiento de agua que incluye la unidad de tratamiento de agua.
Antecedentes en la técnica 10
Los aparatos de tratamiento de agua que usan una membrana de ósmosis inversa se conocen de forma convencional. Cuando se desalinizada el agua del mar con este tipo de aparato de tratamiento de agua, se lleva a cabo habitualmente un pretratamiento para la retirada de sustancias suspendidas o partículas orgánicas tales como TEP (Partículas de 15 Exopolímeros Transparentes) del agua en bruto antes del tratamiento con la membrana de ósmosis inversa.
Un ejemplo de aparato de pretratamiento que se puede usar en este pretratamiento se describe, por ejemplo, en el documento de Patente Japonesa Nº 4525857. 20
Lista de referencias
Literatura de Patente 25
PTL 1: documento de Patente Japonesa Nº 4525857.
Sumario de invención
Problema técnico 30
De acuerdo con el aparato de pretratamiento que se describe en el documento de Patente Japonesa Nº 4525857, se puede obtener una gran cantidad de tratamiento con una pequeña área de instalación, y también se pueden retirar eficazmente las partículas orgánicas. Como se muestra esquemáticamente en la Figura 5, la membrana de separación que se usa en el 35 aparato de pretratamiento que se describe en el documento de Patente Japonesa Nº
4525857 incluye principalmente un nodo de tipo isla 5 y una fibrilla de tipo fibra ultradelgada 6 que conecta los nodos 5.
Los inventores de la presente solicitud estudiaron con seriedad la estructura de la membrana de separación que puede retirar eficazmente, en el pretratamiento, sacáridos y 5 particularmente sacáridos hinchados con agua y TEP de tipo gelatinizado. Como resultado de su estudio, los inventores de la presente solicitud descubrieron que una relación entre los nodos 5 y las fibrillas 6 afecta a la tasa de retirada de sacáridos.
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar una unidad de tratamiento 10 de agua y un aparato de tratamiento de agua (sistema de tratamiento de agua) en el que se usa una membrana de separación que tiene una relación ajustada entre los nodos (porciones de tipo isla) y las fibrillas (porciones de tipo fibra) y de ese modo se puede aumentar la tasa de retirada de sacáridos del agua que se va a tratar.
Solución al problema
La unidad de tratamiento de agua de acuerdo con la presente invención se puede usar en un aparato de tratamiento de agua que lleva a cabo el tratamiento de agua usando una membrana de ósmosis inversa. La unidad de tratamiento de agua incluye: una carcasa; una 20 membrana de separación montada en la carcasa y doblada en forma de filtro plegado; un miembro de refuerzo unido a la membrana de separación y que tiene la función de reforzar la membrana de separación; un mecanismo rotatorio que rota la membrana de separación; y un dispositivo de limpieza capaz de limpiar la membrana de separación. La membrana de separación tiene una pluralidad de porciones de tipo isla y una pluralidad de porciones de 25 tipo fibra que se extienden desde las porciones de tipo isla y que tienen una anchura menor que las de las porciones de tipo isla, y el área de las porciones de tipo fibra en la superficie de la membrana se establece para que sea mayor que la de las porciones de tipo isla.
Preferentemente, el espesor del miembro de refuerzo se establece para que sea mayor que 30 el de la membrana de separación, y la permeabilidad al agua del miembro de refuerzo se establece para que sea mayor que la de la membrana separación. La membrana de separación puede estar formada, por ejemplo, por una membrana hidrofóbica, y el miembro de refuerzo puede estar formado por al menos un tipo seleccionado entre un miembro de malla metálica, tejido no tejido y tejido tejido. 35
Preferentemente, la tasa de retirada de sacáridos del agua que se va tratar es de un 50 % o superior. Preferentemente, el área de las porciones de tipo fibra de la superficie de la membrana de la membrana de separación se establece para que sea cinco veces o más que la de las porciones de tipo isla.
Preferentemente el dispositivo de limpieza que incluye al menos uno de medios de suministro líquido de limpieza capaces de suministrar un líquido de limpieza en la carcasa, medios de suministro de onda ultrasónica capaces de suministrar una onda ultrasónica a la membrana de separación, y medios de suministro de flujo de agua/flujo de burbujas capaces de suministrar un flujo de agua y/o un flujo de burbujas a la membrana de separación. 10
El aparato de tratamiento de agua (sistema de tratamiento de agua) de acuerdo con la presente invención lleva a cabo el tratamiento de agua usando una membrana de ósmosis inversa. El aparato de tratamiento de agua incluye: una primera unidad de tratamiento de agua capaz de llevar a cabo el pretratamiento del agua que se va a tratar; y una segunda 15 unidad de tratamiento de agua capaz de llevar a cabo el tratamiento principal del agua que se va a tratar. La primera unidad de tratamiento de agua incluye: una carcasa; una membrana de separación montada en la carcasa y doblada en forma de filtro plegado; un miembro de refuerzo unido a la membrana de separación y que tiene la función de reforzar la membrana de separación; un mecanismo rotatorio que rota la membrana de separación; 20 un dispositivo de limpieza capaz de limpiar la membrana de separación. La membrana de separación tiene una pluralidad de porciones de tipo isla y una pluralidad de porciones de tipo fibra que se extienden desde las porciones de tipo isla y que tienen una anchura menor que la de las porciones de tipo isla, y el área de las porciones de tipo fibra en la superficie de la membrana se establece para que sea mayor que la de las porciones de tipo isla. 25
Efectos ventajosos de la invención
Los inventores de la presente solicitud aprendieron que estableciendo el área de las porciones de tipo fibra en la superficie de la membrana de la membrana de separación para 30 que fuera mayor que la de las porciones de tipo isla, es decir, configurando la membrana de separación para que estuviera compuesta principalmente por porciones de tipo fibra, se puede aumentar la tasa de retirada de sacáridos del agua que se va tratar. Dado que tal membrana de separación se usa en la unidad de tratamiento de agua y en el aparato de tratamiento de agua (sistema de tratamiento de agua) de acuerdo con la presente invención, 35 se puede aumentar la tasa de retirada de sacáridos del agua que se va tratar.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra un aparato de tratamiento de agua (sistema de tratamiento de agua) de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 2 es una vista de sección transversal que muestra una unidad de tratamiento de agua de acuerdo con la realización de la presente invención.
La Figura 3 (a) es una vista de sección transversal tomada a lo largo de la línea III-III de la Figura 2 y la Figura 3 (b) es una vista aumentada de una boquilla y la región circundante de 10 la vista de sección transversal que se muestra en la Figura 3 (a) .
La Figura 4 es una fotografía parcialmente aumentada de la superficie de una membrana de separación de acuerdo con la realización de la presente invención.
La Figura 5 es una vista esquemática que muestra una muestra estructural de una parte de la superficie de una membrana de separación convencional.
Descripción de realizaciones 20
En lo sucesivo el presente documento se describirá una realización de la presente invención por referencia a las Figuras 1 a 5.
El equipo de tratamiento de agua (sistema de tratamiento de agua) 1 de acuerdo con la presente invención es un aparato que lleva a cabo el tratamiento de agua usando una 25 membrana de ósmosis inversa. El aparato de tratamiento de agua 1 se puede usar para tratar agua tal como agua de mar, agua subterránea y agua de vertido que contiene diversas impurezas, y es útil para el tratamiento de desalinización de agua de mar.
Como se muestra en la Figura 1, el aparato de tratamiento de agua 1 incluye una bomba 2, 30 una primera unidad de tratamiento de agua 3 capaz de llevar a cabo el pretratamiento del agua que se va tratar, una segunda unidad de tratamiento de agua 4 capaz de llevar a cabo el tratamiento principal del agua que se va tratar, y una bomba 7 que proporciona agua de retorno a la membrana de ósmosis inversa a alta presión. La bomba 2 se dispone en la etapa anterior de la primera...
Reivindicaciones:
1. Unidad de tratamiento de agua que se puede usar en un aparato de tratamiento de agua que lleva a cabo el tratamiento de agua usando una membrana de ósmosis inversa, que comprende: 5
una carcasa;
una membrana de separación montada en dicha carcasa y doblada en forma de filtro plegado;
un miembro de refuerzo unido a dicha membrana de separación y que tiene la función de refuerzo de dicha membrana de separación; 10
un mecanismo rotatorio que rota dicha membrana de separación; y un dispositivo de limpieza capaz de limpiar dicha membrana de separación, donde dicha membrana de separación tiene una pluralidad de porciones de tipo isla y una pluralidad de porciones de tipo fibra que se extienden desde dichas porciones de tipo isla y que tienen una anchura menor que la de dichas porciones de tipo isla, y el área de dichas 15 porciones de tipo fibra en la superficie de la membrana se establece para que sea mayor que la de dichas porciones de tipo isla.
2. La unidad de tratamiento de agua de acuerdo con la reivindicación 1, donde el espesor de dicho miembro de refuerzo se establece para que sea mayor que el de la 20 membrana de separación, y la permeabilidad al agua de dicho miembro de refuerzo se establece para que sea mayor que la de dicha membrana de separación.
3. La unidad de tratamiento de agua de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde 25
dicha membrana de separación está formada por una membrana hidrofóbica, y dicho miembro de refuerzo está formado por al menos un tipo seleccionado entre un miembro de malla metálica, tejido no tejido y tejido tejido.
4. La unidad de tratamiento de agua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30 3, donde el área de dichas porciones de tipo fibra en la superficie de la membrana de dicha membrana de separación se establece para que sea tres veces o más la de dichas porciones de tipo isla.
5. La unidad de tratamiento de agua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la tasa de retirada de sacáridos del agua que se va tratar es de un 50 % o superior.
6. La unidad de tratamiento de agua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 5, donde dicho dispositivo de limpieza incluye al menos uno de medios de suministro del líquido de limpieza capaces de suministrar un líquido de limpieza en dicha carcasa, medios de suministro de onda ultrasónica capaces de suministrar una onda ultrasónica a dicha membrana de separación, y medios de suministro de flujo de agua/flujo de burbujas capaces 10 de suministrar un flujo de agua y/o un flujo de burbujas a dicha membrana de separación.
7. Aparato de tratamiento de agua que lleva a cabo el tratamiento de agua usando una membrana de ósmosis inversa, que comprende:
una primera unidad de tratamiento de agua capaz de llevar a cabo el pretratamiento de agua 15 que se va tratar; y una segunda unidad de tratamiento de agua capaz de llevar a cabo el tratamiento principal del agua que se va tratar, incluyendo dicha primera unidad de tratamiento de agua:
una carcasa; 20
una membrana de separación montada en dicha carcasa y doblada en forma de filtro plegado;
un miembro de refuerzo unido a dicha membrana de separación y que tiene la función de refuerzo de dicha membrana de separación;
un mecanismo rotatorio que rota dicha membrana de separación; y 25
un dispositivo de limpieza capaz de limpiar dicha membrana de separación, donde dicha membrana de separación tiene una pluralidad de porciones de tipo isla y una pluralidad de porciones de tipo fibra que se extienden desde dichas porciones de tipo isla y que tienen una anchura menor que la de dichas porciones de tipo isla, y el área de dichas porciones de tipo fibra en la superficie de la membrana se establece para que sea mayor 30 que la de dichas porciones de tipo isla.
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