Sistema de purificación de agua.

Sistema de purificación de agua.

El sistema incluye una serie de membranas de osmosis inversa (20,

20', 20'' y 20''') montadas en serie, de manera que el agua que procede de una bomba (19) prevista en la instalación y antes de las citadas membranas, pasa por la primera membrana (20), saliendo el agua purificada hacia un conducto independiente, y la salida del agua rechazada hacia la segunda membrana (20'), y así sucesivamente, para que el agua purificada de cada una de las membranas de osmosis inversa concurra en un ramal común (22) en el que se ha previsto un caudalímetro (28), un medidor de sólidos (29) y un presostato de alta presión (21), y al final una válvula o grifo (23), mientras que el agua rechazada a la salida de la última membrana (20''') pasa por una válvula reguladora (25) y un caudalímetro (27), para alcanzar una zona de acoplamiento (24) para la recogida del agua rechazada. Con anterioridad a la bomba (19) de impulsión del agua cruda a las membranas de osmosis inversa, se han previsto los filtros de polipropileno (5 y 15), así como filtro o filtros de carbón activo (10), incluidos caudalímetro (6), manómetros (7 y 16), presostato (17) y válvula de limpieza de los filtros.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201300868.

Solicitante: TABOAGUA GALICIA, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: TABOADA CANCELO,Jesús Manuel.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D61/02 SECCION B — 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). › Osmosis inversa; Hiperfiltración.
  • C02F1/44 SECCION C — 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:

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de purificación de agua, llevándose a cabo la purificación mediante osmosis inversa, y en donde la instalación en que se materializa el sistema consigue un rechazo de agua de entre el 35 y el 50%, una producción de agua purificada entre el 50 y el 65%, permitiendo que la producción y aprovechamiento de agua sea mayor que lo conseguido en las instalaciones o equipos convencionales. El sistema incluye además medios de control de duración de los filtros y de las membranas, así como control de caudales del agua bruta, agua purificada y agua rechazada y control de calidad comparativo del agua bruta y el agua purificada, en donde los filtros utilizados en el sistema son en unas ubicaciones del sistema de polipropileno y en otras ubicaciones de carbón activo, de manera que con estos últimos se puede obtener agua declorada sin ser purificada por osmosis inversa.

El objeto de la invención es posibilitar una purificación de agua a nivel doméstico o industrial con un mayor rendimiento y numerosas ventajas respecto de los sistemas tradicionales.

Las aplicaciones de este sistema pueden ser desde la purificación de agua de las redes municipales, pozos (contaminados o no), para aplicaciones en consumo humano, acuarios, riego, ganadería, laboratorios, farmacia, óptica, hemodiálisis y otras aplicaciones médicas, biología, cosmética, química, imprenta, automoción, galvanizados, semiconductores, industria alimentaria, hostelería, ONGs, ejército, supervivencia, desastres naturales, etc

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son numerosos los sistemas y procedimientos para conseguir agua purificada mediante la

utilización de membranas de osmosis inversa.

En tal sentido puede citarse la patente europea con número de publicación 2336659, en la que se describe un aparato y un método para producir agua purificada que tiene pureza microbiológica elevada, usando un conjunto de membranas de osmosis inversa.

En esta patente de invención se incluyen dos membranas de osmosis inversa, de manera que el agua purificada en la primera pasa por la segunda para conseguir una mayor purificación, siendo el agua de rechazo la que sale de la primera membrana de osmosis inversa. En este sistema existe un reciclado del agua purificada y sobrante, es decir que no es utilizada en el consumo.

En cualquier caso, en la citada patente europea no existe una derivación con válvula reguladora en cada una de las membranas de osmosis inversa para evitar que el agua purificada en la primera membrana no pase a la segunda, y así sucesivamente.

Tampoco en esta patente europea se describe ni incorpora filtros de polipropileno y filtros de carbón activo, en combinación con caudalímetro y válvula de limpieza reguladores, como es el caso de la presente solicitud de patente.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema que se preconiza ha sido concebido para conseguir una purificación de agua por osmosis inversa, basándose en que en la línea de tratamiento del agua se incorpora un primer filtro de polipropileno, en combinación con dos manómetros de presión diferencial, y a continuación un caudalímetro que mide los litros por minuto de paso instantáneo y litros de paso acumulados, seguido de un medidor de sólidos totales disueltos o conductividad, y a continuación un filtro de carbón activo seguido por una válvula que evita el paso de agua al siguiente filtro y una derivación con válvula para la salida de agua declorada o para limpieza del filtro de carbón activo, siguiendo otro filtro de polipropileno, en combinación con una pareja de manómetros, uno a la entrada y otro a la salida, como en el caso anterior, y a continuación un presostato, una electroválvula y una bomba de impulsión de agua cruda tratada en los filtros anteriormente comentados, alcanzando las membranas de osmosis inversa, existiendo concretamente en la instalación de la invención cuatro membranas de

osmosis inversa en línea, sin descartar que pueda haber tres o incluso mas de cuatro, de manera tal que las membranas dispuestas en serie establecen que el agua que procede de la bomba pase por la primera membrana, y de allí el agua purificada sale por su conducto y después de pasar por una válvula de retención se une con el agua purificada procedente de las restantes membranas, con la particularidad de que por otro conducto separado sale el agua rechazada que pasa por una válvula de retención y sigue hasta la segunda membrana, donde se repite el proceso hasta la tercera o cuarta membrana, o las que haya en el caso de haber más, por lo que se tienen dos líneas de agua, una de agua producida purificada y otra de agua rechazada, siempre con válvula de retención que asegura la dirección del flujo correcto.

La salida del agua rechazada pasa por una válvula reguladora, un caudalímetro y un manómetro y un presostato, mientras que el agua purificada pasa por un caudalímetro, un medidor de sólidos totales disueltos o conductividad, así como un presostato y finalmente una válvula de salida o grifo.

El sistema incluye opcionalmente, tanto en la zona inicial como en la zona final del agua purificada, o en ambos lugares, un esterilizador por rayos ultravioleta, dependiendo de la calidad bacteriológica y la aplicación del sistema, con el fin de dejar sin vida los microorganismos que pudieran estar presentes en el agua.

También puede incorporar opcionalmente filtros de desionización en la salida de agua purificada procedente de las membranas para producir agua ultrapura, para las aplicaciones que lo requieran.

El sistema se complementa con un soporte general o estructura de acero inoxidable para todo el conjunto, así como conexiones entre elementos y tubos, también de acero inoxidable o de polipropileno de grado alimentario.

Las ventajas y prestaciones que ofrece el sistema referido respecto a los convencionales, pueden resumirse en las siguientes:

o El agua producida o purificada es del 50 y el 65%, mientras que el agua rechazada es solamente entre el 35 y el 50%.

o Es posible alargar considerablemente el tiempo de cambio de los filtros de polipropileno y de carbón activo, así como de las membranas de osmosis inversa.

o Se consigue una limpieza adecuada de los filtros de carbón activo, en base a unas válvulas que limpian los filtros individualmente, evitando que entren partículas de carbón en las membranas de osmosis inversa, de manera que el sistema de limpieza de los filtros de carbón activo puede valer además para usarlo y obtener agua declorada sin purificarla mediante osmosis inversa, para diversos usos como por ejemplo acuarios.

o El usuario recibe la indicación de cuando debe cambiar los filtros de polipropileno, mediante los manómetros dispuestos en la entrada y salida del agua respecto de cada filtro, al poderse ver la presión diferencial de cada uno de dichos filtros.

o Asimismo, el usuario recibe la indicación de cuando deben cambiarse los filtros de carbón activo, por medio de caudalímetro que indicará el paso de caudal acumulado en cada filtro de carbón activo.

o También recibe el usuario indicación de cuando deben cambiarse las membranas de osmosis inversa por medio de un indicador de sólidos disueltos totales, que indica la medida en la entrada de agua bruta del equipo o instalación y en la salida de agua purificada del mismo.

o El sistema indica también el caudal instantáneo de paso del agua bruta, del agua rechazada y del agua purificada producida.

o La incorporación de una válvula reguladora, un manómetro y un presostato previstos en el sistema, posibilita mantener siempre un rechazo del 35 al 50%, a medida que las membranas van envejeciendo, llevándose a cabo un cierre manual de dicha válvula a medida que las membranas se van saturando, con lo que se consigue una regulación del caudal de agua rechazada, en combinación con un manómetro, conociéndose la presión del agua rechazada a la salida. La incorporación de un presostato en esta línea justo antes de la válvula reguladora evita que el usuario del sistema cierre esta válvula completamente para evitar así el deterioro prematuro de las membranas de osmosis inversa.

o El agua purificada es de una altísima pureza en comparación con la producida por sistemas de osmosis inversa convencionales de producción directa (esto es, sin depósito incorporado).

o El control de calidad del agua producida permite al usuario poder esperar unos segundos hasta que el agua salga totalmente purificada, en contra de lo que ocurre

en los equipos de osmosis inversa donde el agua producida en los primeros segundos no es de la pureza requerida y no hay control alguno para saberlo, o La...

 


Reivindicaciones:

1Sistema de purificación de agua, que comprende una instalación en la que se establecen membranas de osmosis inversa para la purificación del agua, incluyendo una entrada con una toma de agua (1) y una electroválvula (2), con elementos de control de fugas (3) y detector de fugas (4), caracterizado porque a continuación de la electroválvula de entrada (2) se ha previsto un filtro de polipropileno (5), seguido de un caudalímetro (6) para medir el caudal del agua en litros por minuto, y un medidor (9) de los sólidos totales disueltos o conductividad, incluyendo a continuación uno o más filtros de carbón activo (10), así como uno o más filtros de polipropileno (15), y entre los filtros (10) y los filtros (15) una derivación en T (11) con una ramificación (12) y válvula (13), así como una válvula (14) entre la T (11) y los filtros de polipropileno (15) con un manómetro (16), de manera que las válvulas (14) son susceptibles de utilizarse para la limpieza de los filtros; habiéndose previsto a continuación de los filtros de polipropileno (15) un presostato de baja presión (17), una electroválvula (18) y una bomba de impulsión de agua (19), para envío del agua a purificar sobre varias membranas de osmosis inversa (20, 20, 20" y 20) dispuestas en serie, de cada una de las cuales sale agua purificada, continuándose a partir de la última una salida del agua rechazada hacia una conexión para recogida de la misma; habiéndose previsto que en el ramal en el que confluyen todas las salidas de agua purificada de las distintas membranas (20, 20, 20 y 20) haya un caudalímetro (28) para medida del agua purificada, un medidor (29) de sólidos totales disueltos o conductividad, un presostato (21) de alta presión y una válvula o grifo (23) previsto a la salida; mientras que en el ramal de salida del agua rechazada a partir de la última membrana de osmosis inversa (20), se incluye un manómetro (26), un presostato (31), una válvula reguladora (25) y un caudalímetro (27):

2- Sistema de purificación de agua, según reivindicación 1, caracterizado porque opcionalmente tanto en el tramo de tratamiento del agua a purificar como en el tramo del agua purificada, se incluye un esterilizador (8, 30) respectivamente, de rayos ultravioleta, para dejar sin vida los microorganismos que pudieran estar presentes en el agua.

3.- Sistema de purificación de agua, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el filtro o filtros de polipropileno (5, 15), puro, rígido y extrusionado, es de altísima duración y permite abarcar desde 100 mieras hasta 5 mieras, eliminando del 82% al 100% de las partículas de 5 mieras, y el 100% de las mayores hasta las 100%, habiéndose previsto que

los filtros de carbón activado (10) son de carbón bloque extrusionado superactivado sinterizado de altísima duración.

4.- Sistema de purificación de agua, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los filtros que participan en el conjunto y sus carcasas o contenedores de filtros del sistema pueden opcionalmente incluir una sustancia con efecto bacteriostático.

5.- Sistema de purificación de agua, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se incluyen manómetros (7, 16) para control de la presión diferencial de los distintos filtros.

6.- Sistema de purificación de agua, según reivindicación 1, caracterizado porque las membranas de osmosis inversa (20, 20, 20 y 20") están montadas en serie, de manera que el agua que procede de la bomba de impulsión (19) pasa por la primera membrana (20), de la cual el agua purificada sale por un conducto y el agua rechazada pasa por la siguiente membrana (20), de la cual sale un nuevo conducto para el agua purificada y un conducto para continuar con el agua rechazada, y así sucesivamente a lo largo de todas las membranas que participan en la instalación, en donde todas las derivaciones del agua purificada procedente de cada una de las membranas de osmosis inversa concurre en un ramal común (22) en el que se han previsto el caudalímetro (28), el medidor (29) de sólidos, el presostato (21) y la válvula o grifo (23).

7.- Sistema de purificación de agua, según reivindicación 1, caracterizado porque los caudalímetros de agua bruta, agua producida, y agua rechazada (6-27-28) son de control tanto del caudal instantáneo como del caudal acumulado.


 

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