Procedimiento de tratamiento de agua, en particular de agua de consumo, e instalación de tratamiento de agua.

Procedimiento de tratamiento de agua que comprende una etapa de ozonación y al menos una etapa de filtración,

caracterizado porque: - río arriba de la filtración (4), se deriva (9) una fracción del caudal principal de agua; - se satura (7) con ozono esta fracción de agua derivada a una presión superior a la presión atmosférica, - la parte no transferida del gas vector enriquecida con oxígeno y nitrógeno es extraída, - y se diluye la fracción de agua enriquecida con ozono en el caudal principal río arriba (19) de la filtración.

DESCRIPCION

Procedimiento de tratamiento de agua, en particular de agua de consumo, e instalación de tratamiento de agua [0001] La invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de agua que comprende una etapa de clarificación, una etapa de ozonización y al menos una etapa de filtración.

La etapa de clarificación es una operación que consiste en dejar transparente un líquido por filtración, decantación, o cualquier otro procedimiento.

La invención se refiere más particularmente, pero no exclusivamente, a un procedimiento de tratamiento de agua de consumo.

La realización de la ozonización presenta dificultades técnicas que, actualmente, no se han resuelto de forma tan satisfactoria como se hubiera deseado.

El ozono se encuentra en un gas vector. Una dificultad importante resulta de la sobresaturación del agua con gas vector disuelto que es el origen de obstrucción de los filtros, es decir de una acumulación de fase gaseosa en los filtros que impide una buena filtración. Además, en el caso de filtros biológicos, si el gas vector del ozono es el oxígeno, una sobresaturación de oxígeno disuelto es nociva para el tratamiento biológico.

Como otra dificultad se puede citar la dispersión de ozono en la instalación de tratamiento y en el medio ambiente por desgasificado del agua tratada con ozono. Esta desgasificación se acentúa por la filtración.

La ozonización se realiza habitualmente con la ayuda de estanques de burbujeo, por inyección de ozono con la ayuda de rampas porosas en el fondo del estanque, y por la subida de burbujas de ozono en el agua a tratar. Una pérdida de carga importante debida al método de desgasificado produce una bajada de 0, 6 a 1, 0 m. sobre el perfil hidráulico. Esta pérdida de carga se suma a la creada en los estanques de burbujeo. Además, una disminución importante de eficacia de la transferencia del ozono en el agua se produce en periodo estival más caliente, o sea en el momento en que el ozono es lo más útil para el control de los sabores y de los olores.

Además los dispositivos de difusión de finas burbujas se deterioran rápidamente y necesitan un mantenimiento costoso.

Se conoce, por la publicación LEITZKE O. & al: «Ozone treatment of surface water to provide high quality cooling water and process water» OZONE: SCIENCE AND ENGINEERING, LEWIS PUBLISHERS, CHELSEA, MI, US, vol.2, nº3, 1980, páginas 229-239, un procedimiento de tratamiento de agua que comprende una etapa de clarificación, una etapa de ozonización y al menos una etapa de filtración, y según el cual una fracción del caudal principal de agua se deriva, esta fracción de agua derivada se presuriza y se suministra a una torre de intercambio líquido/gas para ser enriquecida con ozono contenido en un gas vector de aire u oxígeno, y la fracción de agua enriquecida con ozono se diluye en el caudal principal.

Este procedimiento presenta, particularmente, el inconveniente de reducir la capacidad útil de filtración, siendo la fracción de agua extraída aguas abajo del filtro.

El documento de patente FR2429187 describe otro procedimiento de tratamiento del agua en el cual una parte de una corriente de agua se trata mediante ozono.

La invención tiene por objeto sobre todo proporcionar un procedimiento de tratamiento de agua que permita remediar en lo esencial los inconvenientes enunciados anteriormente, evitando particularmente una reducción de la capacidad de filtración y limitando la sobresaturación de gas disuelto en el agua. Es deseable que el procedimiento permita mejorar sustancialmente la etapa de ozonización favoreciendo la transferencia de ozono en el agua, siendo de una realización relativamente económica y poco voluminosa.

El procedimiento de tratamiento de agua según la invención comprende una etapa de ozonización y al menos una etapa de filtración y se caracteriza por que:

- aguas arriba de la filtración se deriva una fracción del caudal principal de agua;

- se satura con ozono esta fracción de agua derivada a una presión superior a la presión atmosférica, -la parte no transferida del gas vector enriquecida con oxígeno y con nitrógeno es extraída, -y se diluye la fracción de agua enriquecida con ozono en el caudal principal aguas arriba de la filtración.

La saturación con ozono puede realizarse en el sentido de la corriente, o a contracorriente, o según una mezcla de los dos métodos.

Además, el procedimiento de tratamiento de agua comprende una etapa de clarificación, una etapa de ozonización y al menos una etapa de filtración, y la fracción del caudal de agua derivada se presuriza y suministra a una torre de intercambio de líquido/gas para ser enriquecida con ozono contenido en un gas vector de aire u oxígeno, diluyéndose la fracción de agua enriquecida con ozono en el caudal principal; la fracción del caudal principal de agua se deriva aguas debajo de un estanque de clarificación y aguas arriba de un estanque de contacto gracias a la derivación de un conducto a una canalización que conecta el estanque de clarificación con el estanque de contacto, estando previsto un filtro a continuación del estanque de contacto.

La invención se distingue de los procedimientos existentes por el hecho de que la misma reduce la cantidad de gas vector introducido en el caudal principal de agua a tratar. Este problema es observado con los otros sistemas utilizados antes, tales como los sistemas de finas burbujas, los inyectores mezcladores estáticos y otros. La invención permite evacuar la parte de gas vector indeseable de una torre de saturación o de intercambio. El agua es extraída del interior, lo cual no afecta a la capacidad de los filtros.

De preferencia, la fracción de agua derivada enriquecida con ozono se diluye en la parte aguas arriba del estanque de contacto realizada en forma de un estanque de puesta en solución.

La torre de intercambio se comporta como un saturador, de forma que saturando con ozono la fracción derivada es posible inyectar en el caudal principal todo el ozono deseado limitando con ello la inyección de oxígeno.

El ozono sobrante se recupera en la parte superior de la torre por una canalización conectada con un destructor de ozono.

El caudal de la fracción derivada puede estar comprendido entre un 5% y un 10% del caudal principal, ventajosamente igual a aproximadamente un 7, 5%.

El gas vector puede ser oxígeno, y la concentración de ozono es de al menos un 5% en peso, ventajosamente igual a aproximadamente un 10% en peso.

Generalmente, se presuriza la fracción de agua derivada antes de hacerla circular a contracorriente del gas rico en ozono.

La invención se refiere igualmente a una instalación de tratamiento de agua, en particular de agua de consumo, que comprende un estanque de clarificación, al menos un filtro, medios de producción de ozono en un gas vector de aire u oxígeno, una torre de intercambio líquido/gas, una conexión de derivación de una fracción del caudal principal de agua aguas abajo del estanque de clarificación, comprendiendo esta conexión un medio de bombeo que permite presurizar la fracción derivada para suministrarla a la torre, un medio de admisión de gas vector rico en ozono en la torre de intercambio, un medio para recoger la fracción de agua derivada enriquecida con ozono y para diluirla en el caudal principal de agua, caracterizada por que la fracción del caudal principal de agua se deriva aguas arriba de un estanque de contacto, gracias a la conexión de un conducto a una canalización que conecta el estanque de clarificación con el estanque de contacto, estando previsto un filtro a continuación del estanque de contacto.

La zona donde la fracción de agua derivada enriquecida con ozono se inyecta y diluye en la corriente principal, está situada aguas arriba del filtro.

La fracción de agua derivada enriquecida con ozono se diluye en la parte aguas arriba del estanque de contacto realizada en forma de un estanque de puesta en solución.

El ozono sobrante se recupera en la parte superior de la torre por una canalización conectada con un destructor de ozono.

Ventajosamente, la torre de intercambio líquido/gas funciona a contracorriente.

El estanque de puesta en solución puede comprender una cámara aguas arriba delimitada por la pared transversal vertical aguas arriba del estanque y por un tabique vertical paralelo a la pared a distancia de ésta, y la altura del tabique es inferior a la altura del agua en el estanque, estando el tabique unido de forma estanca con las paredes longitudinales del estanque de forma que el paso del agua desde la cámara hacia aguas abajo deba...

1. Procedimiento de tratamiento de agua que comprende una etapa de ozonación y al menos una etapa de filtración, caracterizado porque:

- río arriba de la filtración (4) , se deriva (9) una fracción del caudal principal de agua;

- se satura (7) con ozono esta fracción de agua derivada a una presión superior a la presión atmosférica,

- la parte no transferida del gas vector enriquecida con oxígeno y nitrógeno es extraída,

- y se diluye la fracción de agua enriquecida con ozono en el caudal principal río arriba (19) de la filtración.

2. Procedimiento de tratamiento de agua según la reivindicación 1, que comprende una etapa de clarificación, una etapa de ozonación y al menos una etapa de filtración, caracterizado porque la fracción derivada del caudal principal de agua se presuriza y proporciona a una torre (7) de intercambio de líquido/gas para ser enriquecida con ozono contenido en un gas vector aire u oxígeno, y la fracción de agua enriquecida con ozono se diluye en el caudal principal, y porque la fracción del caudal principal de agua es derivada río abajo de un estanque de clarificación (1) y río arriba de un estanque de contacto (2) gracias a la conexión de un conducto (9) a una canalización (3) que conecta el estanque de clarificación (1) con el estanque de contacto (2) , estando previsto un filtro (4) a continuación del estanque de contacto (2) .

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la fracción de agua derivada enriquecida con ozono es diluida en la parte río arriba del estanque de contacto (2) realizada en forma de un estanque de puesta en solución (21) .

4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la torre de intercambio se comporta como un saturador, de forma que saturando con ozono la fracción derivada es posible inyectar en el caudal principal todo el ozono deseado limitando la inyección de oxígeno.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el ozono sobrante es recuperado en la parte superior de la torre (7) mediante una canalización (16) conectada con un destructor de ozono (18) .

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el caudal de la fracción derivada se encuentra comprendido entre un 5% y un 10% del caudal principal, ventajosamente igual a aproximadamente un 7, 5%.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el gas vector es el oxígeno, y la concentración de ozono es al menos un 5% en peso, ventajosamente igual a aproximadamente un 10% en peso.

8. Instalación de tratamiento de agua que comprende: un estanque de clarificación (1) , al menos un filtro (4) ; medios de producción de ozono (14) en un gas vector aire u oxígeno; una torre de intercambio líquido/gas (7) ; una conexión de derivación (9) de una fracción del caudal principal de agua río abajo del estanque de clarificación (1) , comprendiendo esta conexión un medio de bombeo (10) que permite presurizar la fracción derivada para llevarla a la torre (7) ; un medio de admisión (13) de gas vector rico en ozono en la torre de intercambio; un medio (19) para recoger la fracción de agua derivada enriquecida en ozono y para diluirla en el caudal principal de agua,

caracterizada porque la fracción del caudal principal de agua es derivada río arriba de un estanque de contacto (2) , gracias a la conexión de un conducto (9) a una canalización (3) que conecta el estanque de clarificación (1) con el estanque de contacto (2) , estando previsto un filtro (4) a continuación del estanque de contacto (2) .

9. Instalación según la reivindicación 8, caracterizada porque la zona donde la fracción de agua derivada enriquecida con ozono es inyectada y diluida en la corriente principal, está situada río arriba del filtro (4) .

10. Instalación según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque la fracción de agua derivada enriquecida con ozono es diluida en la parte río arriba del estanque de contacto (2) realizado en forma de un estanque de puesta en solución (21) .

11. Instalación según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque el ozono sobrante se recupera en la parte superior de la torre (7) por una canalización (16) conectada con un destructor de ozono (18) .

12. Instalación según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque la torre de intercambio líquido/gas (7) funciona a contracorriente.

13. Instalación según la reivindicación 10, caracterizada porque el estanque de puesta en solución (21) comprende una cámara río arriba (21a) delimitada por la pared transversal vertical río arriba (2a) del estanque y por un tabique vertical (21b) paralelo a la pared (2a) a distancia de esta, y la altura del tabique (21b) es inferior a la de la altura del agua en el estanque, estando el tabique (21b) unido de forma estanca con las paredes longitudinales del estanque (2) de forma que el paso del agua de la cámara (21a) río abajo debe realizarse por encima del borde superior del tabique (21b) , a distancia de la cual está previsto otro tabique (21c) paralelo vertical, que sobrepasa el nivel del agua en el estanque (2) y se detiene a distancia del fondo del estanque, de forma que subsista un paso (22) por la parte baja.

14. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizada porque el caudal de la fracción derivada se encuentra comprendido entre un 5% y un 10% del caudal principal, ventajosamente igual a aproximadamente un 7, 5%.

15. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizada porque el gas vector es oxígeno, y la concentración de ozono es al menos un 5% en peso, ventajosamente igual a aproximadamente un 10% en peso.