MXPA01004926A

MXPA01004926A - Modulo y sistema de ultrafiltracion y microfiltracion.

Info

Publication number: MXPA01004926A
Application number: MXPA01004926A
Authority: MX
Inventors: Husain Hidayat
Original assignee: Zenon Environmental Inc
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-24
Also published as: HU227884B1; HUP0105012A3; US20060081536A1; ZA200103787B; US6589426B1; CA2352242A1; AU7501800A; BR0007181B1; EP1140329A1; BR0007181A; CN100430115C; CN1258392C; KR20010086063A; CA2352242C; US7070695B2; US6814861B2; CN1322149A; US20040251200A1; JP2003510177A; PL201532B1

Abstract

Se describe un metodo y aparato para purificar agua de alimentacion para separar impurezas en las que se incluyen solidos suspendidos de la misma, el metodo es apropiado para utilizar presion de agua en linea para permear el agua a traves de membranas de fibras huecas y para retrolavar las membranas para separar los solidos recolectados o depositados sobre las mismas.

Description

MODULO Y SISTEMA DE ULTRAFILTRACION Y MICROFILTRACION DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención es concerniente con la purificación de agua y más en particular es concerniente con un sistema de filtración de agua mediante membrana para aplicación doméstica. Por ejemplo para proporcionar un suministro confiable de agua segura con solo un mantenimiento mínimo. El desencadenamiento reciente de enfermedades provocadas por la presencia de quistes parásitos tales como criptosporidio y Giardia Lambdia en suministro de aguas municipales han creado una gran necesidad de sistemas que proporcionen agua potable sin temor de enfermedades. La mayoría de los servicios municipales dependen de la destrucción de estos patógenos con cloro que es solo parcialmente efectivo. Algunos sistema de purificación de agua utilizan desinfección con luz ultravioleta pero como con el cloro esta tecnología también es solo parcialmente efectiva para destruir patógenos presentes en agua, especialmente los quistes parásitos mencionados anteriormente. La tecnología a base de membrana se ha utilizado para purificar el agua. Sin embargo, el uso de las membranas convencionales está sujeta a ensuciamiento y requiere limpieza química frecuente que no se considera segura para uso residencial o comercial. Cartuchos desechables pequeños REF: 129616 son vendidos para aplicaciones de punto de uso, por ejemplo grifo de fregadero de cocina, pero son de un costo muy alto y no proporcionan una protección doméstica completa contra las impurezas . Para mejorar el flujo de permeado a través de membranas para proporcionar agua purificada se han empleado diferentes técnicas. Por ejemplo, la patente norteamericana 4,921,610 describe la separación de sólidos de membrana mediante una serie de ciclos de limpieza químicos. El tiempo y configuración óptimo de los ciclos de limpieza son calculados a partir de la proporción de disminución en la velocidad de flujo del filtrado y el tiempo y filtrado perdido en cada ciclo. Esto se obtiene al calcular a partir de la proporción de disminución de la velocidad de flujo del filtrado después de cada aplicación de un líquido presurizado y/o ciclo de limpieza de retrolavado gaseoso una ecuación que expresa la relación entre el flujo del filtrado y el tiempo y permitiendo que el tiempo perdido en cada ciclo de retrolavado y la cantidad de filtrado perdido en cada ciclo de retrolavado y calcular a partir de la pérdida del filtrado, la pérdida de tiempo y la relación entre la velocidad de flujo de filtrado y el tiempo, el tiempo óptimo de aplicación de retrolavados líquidos y/o gaseosos. La patente japonesa 4-180887 describe hacer pasar el agua a través de una membrana de hilo hueca del interior al exterior y lavar la superficie interna de la membrana con agua filtrada excepto durante tiempos de tratamiento. Agua cruda es introducida a través de un orificio superior y es filtrada antes de ser introducida a la membrana hueca y se hace pasar hacia afuera a través de un orificio del fondo. También se usan un lecho fijo de resina y carbón activado. La patente norteamericana 4,414,113 describe un método y aparato para separar sólidos disueltos de un líquido que utiliza la técnica de osmosis inversa (RO) . El líquido a ser tratado es dirigido a un recipiente a presión que contiene una pluralidad de elementos de filtro posicionados en el mismo. Los elementos de filtro tienen fibras de RO huecas enrolladas alrededor de núcleos centrales foraminosos de tal manera que el líquido fluye en una dirección desde el exterior de los elementos de filtro hacia los núcleos centrales. El líquido permeado puro pasa a las perforaciones centrales de las fibras y el líquido concentrado pasa a los núcleos centrales de los elementos. El método y aparato proporciona el retrolavado de los elementos de filtro cuando están sucios. Además, un septum de filtro externo puede ser aplicado alrededor de las fibras de RO huecas de los elementos para separar material en partículas que de otra manera ensuciaría las fibras de RO huecas .

La patente norteamericana 3,786,924 describe un sistema de purificación de agua que incorpora una unidad de osmosis inversa para purificar agua. El sistema produce dos corrientes, una de muy alta pureza para beber y cocinar y los semejantes y una de calidad inferior para uso en tanques de retrete, agua de césped, irrigación de jardines y los semejantes. El sistema proporciona aparatos y técnicas para reconciliar las velocidades de flujo variables inherentes en un sistema de agua doméstico con la velocidad de flujo constante deseable para un desempeño eficiente de la unidad de osmosis inversa. Se hace provisión para el lavado y retrolavado automático del elemento de osmosis inversa. La patente norteamericana 3,716,141 describe un aparato de separación de disolvente para purificar agua al exponer el agua, bajo presión, a un medio de separación de disolvente que incluye una bomba de desplazamiento no positivo para elevar la presión del agua antes de dirigirla a los medios de separación de agua y medios que incluyen dos orificios predimensionados para mantener la presión deseada y la velocidad de flujo deseada del agua a través de los medios de separación de agua y para lavar los medios de separación de agua periódicamente sin la necesidad de ajustes adicionales con el fin de devolver el sistema a condiciones de operación normales.

La patente norteamericana 3,992,301 describe un sistema de lavado y limpieza automático para máquinas de separación de membrana tales como máquinas de osmosis inversa que tienen varios módulos o membranas. La limpieza puede ser una manera de reducir la presión para permitir que la membrana se afloje, mediante la inyección de aire o gas inerte para proporcionar turbulencia y/o mediante inyección de liquido de lavado que puede incluir aditivos de limpieza químicos. Se proporcionan bombas, válvulas automáticas y controles de presión, junto con un sistema de secuenciación eléctrico operado en el tiempo completo mediante el cual se emprenden los ciclos deseados de purga, lavado y limpieza automáticamente a intervalos periódicos o en respuesta a una o más condiciones preferidas. La patente norteamericana 4,876,000 describe un dispositivo de filtro de fibra hueco que tiene una caja de filtro que es dividida mediante un elemento horizontal en una cámara de líquido filtrado y una cámara de filtración y una pluralidad de módulos de filtro son suspendidos hacia abajo del elemento horizontal. Cada uno de los módulos incluye una pluralidad de fibras huecas que tienen extremos superiores abiertos a la cámara de líquido filtrado y que tiene también extremos inferiores abiertos a una cámara de recolección de líquido que es sellada de la cámara de filtración y es arreglada para comunicarse con la cámara de líquido filtrado por medio de un conducto de tal manera que la plena longitud de las fibras se utiliza para la filtración. La patente norteamericana 5,437,788 describe un conjunto de filtro que incluye una caja dividida en una primera cámara y una segunda cámara. Un elemento de filtro es dispuesto en la primera cámara y un conducto es dispuesto en y se abre a la segunda cámara. Un agujero de drenaje introduce un líquido de retrolavado de la segunda cámara al elemento de filtro o el conducto. Luego una presión diferencial es establecida entre la abertura en el conducto y el exterior del elemento de filtro para forzar el líquido de retrolavado a través del elemento de filtro y limpiar mediante esto el elemento de filtro y/o separar una capa de prerecubrimiento del elemento de filtro. La patente norteamericana 5,053,128 describe un método para fabricar un aparato de difusión y/o filtración, que incluye una caja que consiste de una parte principal de extremos abiertos cilindrica cerrada mediante dos tapas del extremo y que es provista con una entrada y salida para un primer fluido y por lo menos una salida para un segundo fluido, el primer fluido es apto para fluir a través de las fibras de un haz de fibras huecas semipermeables arregladas entre dos paredes del extremo dentro de la caja y el segundo fluido es apto para ser separado del espacio al exterior de las fibras a través de la por lo menos una salida para el segundo fluido. La patente norteamericana 5,059,374 describe un proceso para sellar un módulo de separación de membrana de fibra hueca en una caja. La patente norteamericana 5,160,042 describe un haz de fibras huecas de dobles extremos anulares, un aparato de separación de fluidos que comprende el haz de fibras huecas de doble extremo anulares que tienen perforaciones abiertas en ambos extremos de las fibras huecas embebidas o incrustadas en los dos tubos laminares encerrados en una cubierta que tiene múltiples orificios, una compuerta u orificio de entrada del fluido, una compuerta u orificio de salida de no permeado y por lo menos un orificio o compuerta de salida del permeado, en donde el haz de fibras huecas de dobles extremos es encerrado en una barrera de película esencialmente impermeable excepto por regiones de entrada situadas en áreas selectas entre los tubos laminares y a procesos para separar mezclas de fluidos. A pesar de estas revelaciones, todavía hay una gran necesidad de un sistema de filtración a base de membrana apropiado para aplicaciones domésticas, comerciales e institucionales. Esto es, hay una gran necesidad de un sistema de filtración de membrana que proporcione un servicio confiable, seguro para la casa o institución por periodos de tiempo sustanciales sin limpieza, de una manera efectiva en el costo. Es un objeto de esta invención proporcionar un sistema de filtración a base de membrana apropiado para uso doméstico. Es otro objeto de esta invención proporcionar un sistema de filtración a base de membrana de fibras huecas apropiado para separar quistes parásitos tales como cryptosporidium y bacterias Giardia Lambía tales como E-coli y virus de aguas municipales para proporcionar agua potable segura. Todavía es otro objeto de la invención proporcionar un método mejorado para purificar agua municipal para propósitos de beber que emplea filtración a base de membrana en donde la limpieza de la membrana es facilitada para mejorar el flujo. Todavía además, es otro objeto de la invención proporcionar un método mejorado para purificar agua municipal de quistes, por ejemplo, utilizando membranas de fibras huecas de microfiltración o ultrafiltración para proporcionar una recuperación mejorada. Todavía además es un objeto de esta invención proporcionar un método mejorado para purificar agua municipal utilizando membranas de fibras huecas de microfiltración o ultrafiltración para proporcionar agua potable segura para todas las casas de una manera efectiva en el costo por periodos de tiempo sustanciales sin limpiar las membranas. Estos y otros objetos se harán evidentes a partir de la lectura de la especificación, reivindicaciones y dibujos anexos a la presente. De acuerdo con estos objetos, se proporciona un método para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos suspendidos de la misma, el método apropiado para utilizar presión en línea de agua para hacer penetrar el agua a través de membranas y para reto lavar las membranas para separar los sólidos recolectados o depositados sobre las mismas. El método comprende proporcionar una cámara definida por una pared que tiene un interior y que tiene un primer extremo y un segundo extremo. Las membranas tales como membranas de fibras huecas seleccionadas de membranas de ultrafiltración y microfiltración se extienden entre el primer extremo o región y el segundo extremo o región. Una entrada de agua de alimentación es apta para conexión a una línea de agua para introducir agua de alimentación a la cámara a la presión en línea. Se proporciona una salida de agua permeada para dirigir el agua purificada a través de la construcción. En el método, el agua de alimentación es introducida a través de la entrada a la cámara o módulo a las membranas externas tales como membranas de fibras huecas. El agua de alimentación es filtrada en la cámara al utilizar la presión en línea para hacer pasar el agua a través de la membrana de fibras huecas para proporcionar agua permeada al interior de las membranas de fibras huecas y para concentrar los sólidos suspendidos al exterior o sobre el lado de cubierta de las membranas de fibras huecas para proporcionar agua concentrada. El agua permeada fluye por los lúmenes de las membranas de fibras huecas y es recolectada en el colector del permeado y distribuida para su uso. Una porción del agua permeada es dirigida a un tanque de diafragma que recolecta el agua permeada bajo la presión de línea del agua, el tanque de diafragma en conexión líquida con el colector del permeado. Periódicamente, la cámara o módulo es lavada con agua de alimentación y simultáneamente con los mismo las membranas de fibra hueca son retrolavadas con agua permeada del tanque de diafragma para separar los sólidos de la membrana en tanto que se continúa haciendo pasar agua de alimentación a través de la membrana para lavar el agua concentrada que contiene sólidos de la cámara a un drenaje. Se proporciona un sistema para purificar agua de alimentación para separar impurezas en los que se incluyen sólidos de la misma, el sistema es apto para utilizar presión de agua en línea para permear agua a través de membranas y para separar los sólidos recolectados sobre la misma. El sistema comprende una cámara que tiene un primer extremo y un segundo extremo, una entrada de agua de alimentación en la cámara para conectar a una línea de agua de alimentación y una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada. La cámara contiene membranas tales como membranas de fibras huecas seleccionadas de las membranas de ultrafiltración y microfiltración provistas en la cámara y dispuestas entre el primer extremo y el segundo extremo, las membranas de fibra huecas en comunicación fluida con las salidas de agua permeadas y aptas para permear agua de la cámara a través de las mismas a lúmenes de las mismas para purificar el agua y rechazar los sólidos bajo la presión de agua en línea para proporcionar agua concentrada en la cámara. Se proporciona un recolector de agua permeada para la remoción de agua permeada de los lúmenes para su redistribución. Se proporciona un agua de diafragma en comunicación líquida con el colector de agua permeada para almacenar agua permeada a la presión de agua en línea para retrolavar las membranas con agua permeada. Se utilizan medios de válvula para separar periódicamente el agua concentrada de la cámara a través de la salida de agua concentrada y para disminuir la presión en la cámara a una presión menor que la presión del agua en la línea, los medios de válvula, al separar el agua concentrada y disminuir la presión en la cámara: (i) activan el retrolavado de las membranas con agua permeada del tanque de diafragma para desalojar los sólidos de las membranas para la remoción con el agua concentrada durante el drenaje y (ii) activan el lavado de la cámara con agua de alimentación durante el lavado y retrolavado periódicos. El sistema puede ser drenado manualmente al abrir la válvula de drenaje o el sistema puede ser drenado manualmente y retrolavado al cerrar la válvula de entrada de agua y abrir la válvula de drenaje. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista en sección transversal de un sistema a base de membrana para purificar agua que muestra un tanque de filtración y un tanque de retrolavado de acuerdo con la invención. La figura 2 es una vista en sección transversal de un módulo de membrana de fibras huecas y flujo de agua a través de la misma para purificar agua de acuerdo con la invención. Las figuras 3a y b son una vista superior de membranas de fibra huecas y un arreglo de arañas para posicionar las fibras en la cámara 2. La figura 4 es una vista de un arreglo de araña del fondo en la cámara 2. La figura 5 es una vista en sección transversal de un sistema de purificación de agua que muestra un tanque de filtración y un tanque de retrolavado. La figura 6 es una vista en sección transversal de un sistema de purificación de agua que muestra un cartucho de carbón activado y dispositivo de distribución de cloro localizado entre un tanque de filtración y un tanque de retrolavado. La figura 7 es un diagrama de control para drenar y limpiar periódicamente el tanque de filtración y las membranas. La figura 8 es una gráfica que muestra la cantidad de cloro contra el tiempo para drenar el agua del módulo. Esta invención proporciona un sistema para purificación doméstica de agua para separar microorganismos y material en partículas, en los que se incluyen materia sólida. Otras impurezas que pueden ser separadas incluyen algunos metales pesados también como hierro, azufre y manganeso. El sistema está diseñado para ponerse en operación a presión en línea municipal o presión en línea de agua sin el uso de bombas adicionales. Además, debido a que el sistema utiliza tecnología a base de membrana, está diseñado para proporcionar retrolavado utilizando presión del agua en línea. Una modalidad de la invención es mostrada en la figura 1. En la modalidad de la figura 1, se muestra un tanque o cámara 2 que tiene una entrada 4 de agua de alimentación montada en la parte superior 6. También se muestra un tubo 8 que se extiende desde el fondo 10 para separar el agua utilizada para el lavado. La cámara 2 contiene un conducto perforado 12 para transportar agua de lavado y concentrada al drenaje 8. Sin embargo, el agua concentrada o de lavado puede ser separada utilizando un drenaje en la pared perimétrica 3 del tanque 2. La cámara 2 contiene membranas (no mostradas en la figura 1) que incluye membranas de ultrafiltración o membranas de microfiltración que permean el agua de alimentación bajo presión del agua en línea para proporcionar agua permeada que puede ser recolectada en el tanque o múltiple 14 de recolección del permeado. Las membranas pueden ser seleccionadas de membranas laminares planas, membranas tubulares o membranas de fibras huecas que pueden ser retrolavadas. El agua permeada recuperada de las membranas o del tanque 14 de recolección del permeado es dirigida a lo largo de la línea 16 para su distribución a través de edificios tales como casas, escuelas, edificios de oficinas, etc. de la línea 18 para proporcionar un sistema capaz de purificar agua en una base sobre -demanda. _ Por propósitos del retrolavado, una porción del agua permeada es dirigida al tanque de diagrama 20 a lo largo de la línea 22 que está en comunicación líquida con el tanque de filtración 2 al través del tanque o múltiple 14 del permeado. Un volumen del agua permeada es almacenada en el tanque de diafragma 20 bajo presión mediante el diafragma 21 utilizando presión de agua en línea. Para lavar y activar el tanque 20 de diafragma, se proporciona un solenoide 24 de drenaje. Esto es, por propósitos de limpiar la superficie interna de las membranas de fibra huecas, periódicamente el solenoide 24 de drenaje se abre para hacer pasar el agua concentrada al drenaje a través del tubo 8, simultáneamente con la misma, debido a la reducción de presión en la cámara 2, el tanque de diafragma 20 descarga el agua permeada a las membranas de fibra huecas y de regreso a través de la pared de membrana forjando a los sólidos o desechos arrastrados hacia afuera de los poros. Al mismo tiempo, el agua de alimentación lava el exterior o lado de cubierta de las membranas de fibra que portan sólidos desalojados y desechos arrastrados al drenaje. Cuando el solenoide 24 del drenaje es cerrado, la presión se acumula en la cámara 2 al la presión en línea y el agua de alimentación una vez más permea las membranas de fibra. El flujo del agua permeada es devuelto a la construcción. Al mismo tiempo, el tanque de diafragma 20 es llenado con agua permeada hasta la presión en línea para el siguiente ciclo de lavado. El tanque 2 puede ser lavado varias veces y por consiguiente se pueden utilizar varios retrolavados consecutivamente para mejorar la velocidad de flujo a través de las membranas, dependiendo de la calidad del agua que es purificada. Mediante el uso del tanque de diafragma como se usa en la presente se propone incluir cualquier tanque que tenga medios para mantener la presión or propósitos de retrolavado tales como por ejemplo un tanque que emplea aire atrapado denominado en la presente como un tanque a presión. Con referencia ahora a la figura 2, se muestra una modalidad preferida de un recipiente o cámara 2 en donde los números semejantes se refieren a componentes semejantes como en la figura 1. Esto es, agua de alimentación tal como agua municipal a la presión de línea es introducida a lo alto o tapa 6 en la entrada 4 que es acoplada a la línea de agua municipal. La tapa 6 puede ser roscada, encolada o soldada sobre el recipiente 2 para proporcionar un accesorio a prueba de fugas. En la modalidad mostrada en la figura 2, las membranas 26 de fibra hueca son mostradas localizadas sustancialmente verticales que tienen extremos 28 incrustados en el extremo muerto en la región de colector o primera región 29 en la porción superior de la cámara 2. En una modalidad, se pueden proporcionar membranas 26 de fibras huecas en la cámara 2 en haces. Los haces 30 de membrana de 26 de fibras huecas son arreglados o son plantados en el extremo muerto en haces en el conector 29. Un arreglo semejante a araña como se muestra en las figuras 3a y 3b puede ser utilizado en la cámara 2 por propósitos de soporte de la tapa 6 y para distribución del agua de alimentación alrededor del perímetro 34. En una modalidad (véase figura 2), el agua de alimentación puede ser dispersada a la cavidad 40 entre el colector 29 y la tapa 6 y dispersada a la periferia 42 de la misma en donde es dirigida a través de los canales 44 de pared a la cámara 2, adyacente a la pared de la misma para proporcionar un flujo hacia adentro en general radial hacia el conducto 12. Un segundo arreglo de araña 48 (véase figura 4) puede ser usado en la porción inferior o segunda región 46 del recipiente 2. La segunda araña 48 tiene brazos 50 que se extienden radialmente que se extienden al perímetro o anillo 52 desde un cubo central 54. Las membranas 26 de fibras huecas son incrustadas o plantadas en el colector 47 para permitir el drenaje de agua permeada filtrada a los centros o lúmenes del mismo para recolectar agua permeada en el tanque de recolección o múltiple 14. La segunda araña 48 en el perímetro 52 es sellada contra la pared interior del recipiente 2 para impedir fugas del agua de alimentación o agua concentrada al tanque 14 de recolección del permeado y la contaminación de la misma. Además, el conducto 12 es sellado contra el cubo 54 de la araña 48 para impedir fugas del agua de alimentación o agua concentrada. Como se muestra en la figura 2, el conducto o elemento 12 se extiende desde la tapa inferior 10 a través del centro del recipiente 2 a la araña superior 32. En el conducto 12, se proporcionan agujeros u orificios 56 por propósitos de drenar el agua de alimentación o agua concentrada de la cámara 2 durante el lavado. En tanto que los agujeros 56 son mostrados en la porción inferior del conducto 12, los agujeros se pueden extender hacia arriba tan lejos como se desee. Así, cuando se requiere drenar la cámara 2, el agua de alimentación y agua concentrada son impulsadas alrededor de las membranas de fibras huecas al conducto 12 a través de los agujeros 56 y al tubo de drenaje 8 (figura 1) . Se apreciará que el conducto 12 es sellado contra el extremo inferior 10 en la pared 7 para impedir fugas al tanque o múltiple 14 del agua permeada. El recipiente 2 y las tapas superior e inferior 6 y 10 pueden ser fabricados de metal o plástico debido a que solo presiones bajas, por ejemplo presión de agua en línea se utiliza en la cámara 2. Por propósitos de obtener velocidades de flujo de 1.89 a 37.8 litros/minuto (0.5 a 10 galones/minuto) de permeado a una velocidad de flujo pico a una caída de presión de aproximadamente 0.07 Kg/cm2 (15 libras/pulgada cuadrada manométricas) (presión en línea), se requieren 18.58 a 92.9 metros cuadrados (200 a 1000 pies cuadrados) de área superficial de membrana. Así, suficientes haces de membrana de fibra huecas a una longitud requerida deben ser utilizados para proporcionar tales velocidades de flujo. Como ejemplo, la figura 3a muestra ocho haces de membranas de fibra huecas. La cámara 2 es provista con haces de fibras que ocupan 30 a 50% en volumen de la cámara 2.

Por propósitos de proporcionar agua potable, se prefiere utilizar membranas de fibra huecas que tiene un tamaño de por menor de 1 miera y de preferencia menor de 0.5 mieras, con un tamaño de poro típico para la membrana que está en el rango de 0.001 a 1 miera. Las membranas de fibra huecas se extienden sustancialmente de manera vertical desde el colector 47 al colector 29 respectivamente. Se comprenderá que la cámara 2 puede ser provista en la posición horizontal con las membranas de fibra huecas que se extienden en horizontal del colector 47 al colector 29. Además, el tanque de filtración puede estar localizado en el fondo y el tanque de diafragma localizado en lo alto con la entrada para el agua de alimentación está localizada el lado del tanque 2 por ejemplo. Así, el módulo de membrana consiste de una multiplicidad de fibras huecas, a través de las cuales el flujo llega a un valor relativamente alto constante. Las porciones del extremo terminal de las fibras en cada colector están sustancialmente libres del contacto de fibra a fibra. Las fibras se pueden poner en operación con una diferencial de presión de transmembrana en el rango de 0.0070 a aproximadamente 1.76 Kg/cm2 (0.1 a aproximadamente 25 libras/pulgada cuadrada manométricas) , las fibras huecas preferidas tienen un diferencial de presión de transmembrana en el rango de aproximadamente 0.014 a 1.4 Kg/cm2 (0.2 a 20 libras/pulgada cuadrada) . La presión en línea por ejemplo de 1.4 a 7.03 Kg/cm2 (20 a 100 libras/pulgada cuadrada) es suficiente para superar la presión de transmembrana preferida. Las fibras huecas preferidas son elaboradas de polímeros orgánicos y cerámicas ya sea isotrópicos o anisotrópicos, con una capa delgada o forro sobre la superficie externa de las fibras. Algunas fibras pueden ser elaboradas de polímero trenzado cubierto con un hule látex natural poroso o un material polimérico celulósico insoluble en agua. Polímeros orgánicos preferidos para fibras son polisulfonas, poli (estírenos) , PVDF (fluoruro de vinilideno) y PAN (poliacrilonitrilo) en los que se incluyen copolímeros que contienen estireno tales como acrilonitrilo-estireno, butadieno-estireno y copolímeros de estireno-vinilben-cilhaluro, policarbonatos, polímeros celulósicos, polipropileno, poli (cloruro_de vinilo), poli (tereftalato de etileno) y los semejantes descritos en la patente norteamericana 4,230,463, la revelación de la cual es incorporada en la presente por referencia como si se resumiera plenamente en la presente. Para membranas de fibras huecas, el diámetro exterior de una fibra es de por lo menos 20 mieras y puede ser tan grande como de aproximadamente 3 mm, estando comúnmente en el rango de aproximadamente 0.3 mm a 2 mm.

Mientras más grande es el diámetro externo menor es la proporción de área superficial por volumen unitario de fibra. El espesor de pared de una fibra es de por lo menos 5 mieras y puede ser de tanto como 1.2 mm, estando comúnmente en el rango de aproximadamente 15% a aproximadamente 60% del diámetro exterior de la fibra, más de preferencia de 0.2 mm a 1.2 mm. Comúnmente, la presión de estallido y presión de compresión de las fibras huecas son mayores de 7.03 Kg/cm2 (100 libras/pulgada cuadrada). El diámetro de sección transversal de poro promedio en una fibra puede variar ampliamente, estando en el rango de aproximadamente 10 a 10,000 Á. El diámetro de poro preferido para la ultrafiltración está en el rango de aproximadamente 10 a 1,000 Á y para la microfiltración en el rango de 1,000 a 10,000 Á. En tanto que se hace referencia a membranas de fibra huecas, se puede utilizar cualquier membrana en las que se incluyen membranas de microfiltración que proporcione agua purificada bajo la presión de agua en línea y permita la limpieza en una base periódica para una vida de membrana prolongada. Por propósitos de la invención, la presión de agua en línea puede fluctuar de 1.05 a 7.03 Kg/cm2 (15 a 100 libras/pulgada cuadrada) por propósitos de permeación de agua a través de las membranas de fibra huecas para proporcionar agua purificada. Además, a estas presiones, el sistema es capaz de producir 0.378-37.85 litros/minuto (0.1-10 galones por minuto) y comúnmente 26.5 litros/minuto (7 galones por minuto) de velocidad de flujo pico del agua permeada. Con el fin de que el sistema de membrana obtenga estas velocidades de flujo, es importante que el recipiente 2 sea desconcentrado de impurezas de material coloidal y sólidos suspendidos. El término "concentrado" como se utiliza en la presente significa el agua de alimentación contenida en el recipiente 2 que no ha pasado a través de las membranas de fibras huecas 26 y es recolectada en el exterior o lado de cubierta junto con sólidos u otros material que son rechazados por la membrana. Se apreciará que el líquido en el lado de cubierta del recipiente 2 se vuelve más concentrado en sólidos e impurezas con el tiempo de operación. Así, para mantener altas velocidades de flujo a bajas presiones, es importante desconcentrar o separar la materia rechazada de la cámara 2 periódicamente, dependiendo alguna extensión de la calidad del agua para evitar acumulación excesiva de sólidos y materia suspendida sobre la superficie de membrana y la disminución concurrente en el flujo. De acuerdo con la invención, la cámara 2 es lavada periódicamente con agua de alimentación al abrir el tubo de drenaje 8 utilizando el solenoide 24 de drenaje (figura 21) que permite libre flujo de agua de alimentación hacia adentro y hacia afuera de la cámara 2 proporcionando mediante esto una acción de lavado del agua de alimentación alrededor de membranas de fibra huecas 26. El agua de alimentación sale de la cámara 2 a través del tubo perforado 12, desconcentrando mediante esto la acumulación de sólidos en la cámara 2. Se apreciará que la abertura de drenaje 8 a la cámara 2 del lavado de agua de alimentación tiene el efecto de reducir la presión en la cámara 2 a una presión menor que la presión del agua en línea a aproximadamente la presión atmosférica. Así, el flujo de agua permeada a los lúmenes de las membranas de fibras huecas es detenido cuando la presión en la cámara 2 es reducida. Concurrentemente, la reducción de la presión en la cámara 2 y el lavado del agua de alimentación al drenaje 8, el agua permeada almacenada a la presión en línea en el tanque 2 de diafragma fluye de regreso a las membranas de fibra huecas y desaloja los sólidos o material en partículas capturado sobre la superficie exterior de las membranas. Así, el lavado de agua de alimentación combinado con el retrolavado con agua permeada funciona para limpiar las membranas de fibras huecas y desconcentrar o purgar el recipiente 2. Se notará que un factor importante es la cantidad de tiempo requerido para desconcentrar o purgar el recipiente 2, particularmente cuando el sistema es utilizado para tratar agua para uso doméstico o edificios de oficinas, en donde es importante que hay interrupción mínima del suministro de agua. Así, el suministro de agua de alimentación en lo alto 6 y la extracción de agua permeada y agua concentrada en el fondo 10 es un aspecto útil del sistema. Esto es, se ha descubierto que el montaje de la cámara 2 y las membranas 26 sustancialmente verticales da como resultado que los sólidos se recolecten en la porción inferior 56 del recipiente 2. Esto es importante para costos de lavado debido que los sólidos concentrados en la porción inferior 56 son separados primero durante el lavado con agua de alimentación. Así, el lavado se acelera y la duración de lavado y desconcentración se minimiza. De acuerdo con la invención, el lavado con agua de alimentación se puede llevar a cabo con 0.5 volúmenes a 3 volúmenes de módulo de agua de alimentación, una cantidad preferida es de 0.5 a 1 volumen de módulo de agua de alimentación. En otro aspecto de la invención, se puede introducir agua de alimentación en el fondo o lados del tanque 2 y el agua de drenaje puede ser separada en lo alto o lados pero es una modalidad menos preferida. Además, por propósitos de retrolavado con agua permeada almacenada en el tanque de diafragma 20; el retrolavado puede ser obtenido con aproximadamente 0.25 a 0.75 volúmenes de la cámara 2 de agua permeada del tanque de diafragma 20. Aunque el tanque de diafragma 20 es dimensionado para proporcionar suficiente volumen de retrolavado, debe también ser dimensionado suficientemente para proporcionar agua permeada adicional para uso doméstico por la corta duración del lavado de la cámara 2. Esto es, también como proporcionar agua para retrolavar las membranas 26 de fibras huecas, el tanque de diafragma 20 puede proporcionar agua bajo presión para uso doméstico durante el retrolavado. Cuando se utilizan sistemas de suministro de agua de pozo, un tanque de diafragma puede ya estar presente y puede ser incorporado con el sistema de filtración para proporcionar retrolavado. El volumen de agua de alimentación requerida para el lavado puede variar, dependiendo de la calidad del agua de alimentación y la frecuencia con la cual se lleva a cabo el lavado. Así, de preferencia el lavado con agua de alimentación se lleva a cabo por lo menos una vez en cada periodo de 24 horas. El tiempo de lavado se debe llevar a cabo en horas no pico tales como a las 2 a.m. que también tiene la ventaja de una alta presión de línea de agua que incrementa la efectividad del retrolavado. Además, varios lavados/retrolavados consecutivos se pueden emplear, dependiendo de la calidad del agua. Otro aspecto importante de la desconcentración del recipiente 2 es la duración del tiempo requerido para llevar a cabo el lavado con agua de alimentación y retrolavado con agua permeada. Así, se prefiere que esta acción se lleve a cabo en menos de tres minutos y comúnmente menos de 1.5 minutos para evitar la interrupción del suministro de agua al edificio o construcción. Se apreciará que el recipiente 2 puede ser drenado con el flujo de agua de alimentación apagado y sin el uso de un retrolavado de agua permeada dependiendo de la cantidad de sólidos alojados en las membranas. El drenaje sin retrolavado puede mejorar el flujo hasta 50%, comúnmente de 10 a 35%. Alternativamente, el recipiente 2 puede ser drenado con el flujo de agua de alimentación apagado en tanto que se utiliza un retroimpulso o flujo hacia atrás del tanque de diafragma 20 para separar los sólidos de la membrana. Una válvula de aire puede ser provista en 15 para agregar aire cuando el concentrado es separado o para separar el aire atrapado del tanque 2 cuando el agua de alimentación es agregada. En la invención, un método de retrolavado, que proporciona un volumen mínimo de agua para desplazar el agua presente en el módulo 2 parcial o plenamente, es el método preferido de limpieza del mantenimiento de la membrana. Bajo operación normal, la válvula de drenaje es cerrada y el agua es filtrada en base a la demanda. Como se indica, algo del agua filtrada es acumulada en el tanque de diafragma. La válvula de drenaje puede ser abierta a una frecuencia de cada tres horas o una vez cada semana, la frecuencia preferida es de una vez al día. Esto provoca que el agua de alimentación fluya (véase figura 1) desde la parte superior exterior del módulo 2 al centro inferior y drenarse a través de la línea de drenaje 8 lavando los sólidos e impurezas acumulados durante la filtración. También, provoca que la presión en el módulo caiga, dando como resultado un flujo hacia atrás del agua del tanque de diafragma, a través del lumen de las fibras y de regreso a través de la pared de las fibras. Esto separa los sólidos coloidales y otras impurezas depositadas en la pared de la fibra durante la filtración. Las impurezas así separadas son drenadas del tanque de filtración 2 debido a que la válvula de drenaje es abierta al mismo tiempo que se presenta el retrolavado. Después de un tiempo preestablecido, la válvula de drenaje es cerrada y se vuelve a asumir la filtración. El tanque de retrolavado es llenado otra vez al inicio del ciclo de filtración y está preparado para la operación. El usuario puede ajustar el tiempo. La frecuencia de lavado puede ser ajustado en un temporizador para adaptarse a los requerimientos. El tamaño del tanque de retrolavado 20 debe ser de tal manera de que por lo menos un tercio del volumen del módulo 2 sea suministrado como retrolavado. El método de limpieza puede fluctuar de aproximadamente un tercio de un desplazamiento de módulo de retrolavado para el agua con bajas características de ensuciamiento a más de 5 desplazamientos de módulo para agua altamente sucia suministrada a una baja presión. Por ejemplo, en el agua superficial sin tratar con alto nivel de impurezas orgánicas y baja presión de alimentación, se requieren retrolavados frecuentes o múltiples retrolavados con gran desplazamiento de volumen de retrolavado para mantener una producción aceptable. En la presente invención, el sistema de retrolavado y lavado se puede poner en operación con una válvula como se indica anteriormente, que es la válvula 24 (figura 1) o "válvula de drenaje" como se indica en la figura 7, proporcionando mediante esto un sistema extensamente simplificado para operación doméstica. De acuerdo con la invención, un conjunto de módulos múltiples puede ser usado para instalaciones grandes tales como uso de permanencia de múltiples unidades, uso comercial, industrial e institucional. En tales casos, una configuración simple descrita anteriormente con un solo tanque de retrolavado puede ser utilizada para permitir limpieza de mantenimiento de todos los módulos simultáneamente. De manera alternativa, cada conjunto de módulo puede ser instalado en paralelo con controles a base de temporizador para permitir el retrolavado y/o lavado de un módulo a la vez para asegurar un suministro de agua continuo al sistema. Con referencia ahora a la figura 5, se muestra otra modalidad de la invención en donde la cámara o tanque de filtración 2 se muestra conectado al tanque de retrolavado 20 mediante cualquier medio apropiado que define un tanque de recolección del permeado o múltiple 14. Esta modalidad elimina especialmente las tuberías mostradas en la figura 7 y proporciona un sistema más compacto. En la figura 5, la entrada 4 del agua de alimentación es mostrada en lo alto 6. El agua de alimentación es introducida a través de la entrada 4 al tubo 12 que se proporciona con aberturas 60 para introducir agua al lado de cubierta de la membrana 26 adyacente o cerca de la parte superior 6, como se muestra en la figura 5. El tanque 2 es provisto con una abertura de drenaje 62 localizada sobre la pared del tanque 2. La abertura de drenaje 62 puede ser controlada con una válvula o medios de válvula que pueden incluir un solenoide de válvula controlado por un temporizador, como se indica con respecto a las figuras 1 y 7. Las membranas 26 son incrustadas con el extremo muerto en el colector 28, como se describe en la figura 5. Las membranas 26 de fibras huecas son incrustadas en el colector 47 para permitir el drenaje del agua permeada de los centros o lúmenes de las membranas 26 de fibras huecas para su recolección en el múltiple 14. El agua permeada del múltiple 14 es distribuida a través de la abertura 64 a las tuberías en el edificio al que se da servicio. El tanque de diafragma 20 está en comunicación líquida con el múltiple 14 con el fin de que el agua permeada del mismo entre al tanque de diafragma 20 y oprima el diafragma 21 bajo la presión de línea para proporcionar el retrolavado durante el drenaje del tanque 2. La comunicación líquida puede ser provista mediante una serie de agujeros o aberturas (no mostrada) en el elemento 23 que son de flujo libre y no restringen la operación de retrolavado. Los tanques 2 y 20 pueden ser fabricados a partir de plástico moldeado. El tanque 2 tiene un drenaje 62 moldeado en el lado del mismo como se muestra y el tanque 20 tiene una abertura 64 moldeada o incorporada en el mismo para la distribución de agua permeada. Se comprenderá que las tuberías apropiadas pueden ser anexadas o roscadas a estas aberturas con las válvulas requeridas. La modalidad de la figura 6 es similar a aquella de la figura 5 excepto que la modalidad de la figura 6 incorpora un tanque 70 de carbón activado localizado entre el tanque de filtración 2 y el tanque de retrolavado 20. Esto es, el tanque 70 está en comunicación líquida tanto con el tanque 2 y el tanque de diafragma 20. El tanque 70 de carbón activado puede ser parte del tanque 20. El tanque 20 de carbón activado tiene una abertura 72 para conectarse a tuberías para distribuir agua permeada tratada en todo el edificio al que se da servicio. Así, el agua permeada es tratada con carbón activado u otros medios para separar olores o gustos a medida que pasan a través del tanque 70. La ubicación del tanque 70 de carbón activado corriente abajo del tanque de filtración 2 prolonga extensamente la vida útil del carbón activado debido a que las partículas y sustancias orgánicas coloidales son separadas en el tanque de filtración 2. Así, en operación, el agua es introducida a través de la entrada 4 y distribuida a través de las aberturas 60. El agua permeada de los lúmenes de las membranas 26 de fibras huecas es introducida al tanque 70. El agua permeada fluye a través de una placa de retención 76 al núcleo 74 del cartucho y así al tanque 70 de carbón activado y hacia afuera de tanque 70 de carbón activado a través de la compuerta u orificio 72. Una porción del agua permeada entra al tanque 20 a través del tubo o núcleo central 74 para proporcionar agua en la misma bajo presión de línea. El tubo 74 es útil ya que sirve para permitir que el agua de retrolavado retrolave las membranas 26 sin ser impedida por las partículas de carbón activado durante el retrolavado de las membranas 26 en el tanque 2. Esto es, el líquido de retrolavado se puede desviar del cartucho de carbón activado proporcionando más presión para el retrolavado. Si se desea, se puede utilizar un distribuidor 80 de cloro durante el retrolavado para desinfectar la membrana durante el ciclo de limpieza. El distribuidor 80 de cloro que puede contener solución de hipoclorito de sodio o calcio, por ejemplo, puede estar localizado en el tubo 74 y así una dosificación de cloro en el rango de aproximadamente 0.2 a 5 ppm puede ser distribuida durante el retrolavado. El cloro desinfecta la membrana de fibras huecas, controlando el crecimiento microbiano sobre el lado del permeado y reduce el conteo de placas heterotrópicas aeróbicas en el permeado. En otra modalidad, el distribuidor 80 puede contener hipoclorito de calcio sólido. El distribuidor 80 que puede ser una vejiga compresible flexible, puede utilizar un capilar o válvula bidireccional para distribuir el cloro. Esto permite la descarga de cloro durante el ciclo de retrolavado cuando un flujo grande de agua en el retrolavado genera una presión más alta en el tubo 74 que en la entrada del lumen de fibra comprimiendo el recipiente de cloro y distribuyendo cloro al agua de retrolavado. Durante el llenado del tanque 20 de retrolavado, el flujo de agua es invertido y el agua es introducida al distribuidor para su descarga durante la siguiente operación de retrolavado. Por propósitos de limpieza química, el recipiente 2 de membrana puede ser separado del conjunto para su limpieza con el fin de que la membrana recupere su permeabilidad cuando la caída de presión llega a un valor predeterminado, por ejemplo 1.05 Kg/cm2 (15 libras/pulgada cuadrada). Por otra parte el tiempo para la limpieza química puede ser determinado por la cantidad total de agua procesada por el sistema. Alternativamente, el módulo puede ser limpiado en lugar de introducir solución limpiadora. Los compuestos químicos utilizados dependen de la naturaleza de los agentes ensuciantes.

La figura 7 muestra un proceso de control para la limpieza periódica de tanques o el módulo y membranas 26. En la operación, el agua sin tratar es introducida al tanque 2 a través de una válvula de entrada y el agua permeada es dirigida como agua limpia a través de una válvula de salida al edificio a que se da servicio. Durante el ciclo de purificación de agua, el tanque 20 de retroimpulso es llenado bajo presión de línea de agua y la válvula de salida es mantenida en la posición abierta. Las válvulas de drenaje son mantenidas en la posición cerrada. Por propósitos de drenaje periódico y limpieza del tanque 2 y la membrana 26, el temporizador envía una señal y abre la válvula de drenaje automática. Esto permite el drenaje del concentrado del tanque 2 en tanto que el exterior o el lado de cubierta de las membranas de fibras huecas es continuamente lavado con agua de entrada o sin tratar. Concurrentemente con lo mismo, el recipiente 20 de retroimpulso hace fluir agua permeada a los lúmenes de las membranas de fibras huecas desalojando material coloidal y partículas de las superficies de las membranas. La materia coloidal desalojada y partículas son expulsadas del recipiente 2 utilizando el agua sin tratar. Después del lavado, el temporizador cierra la válvula de drenaje automática, la purificación de agua se vuelve a asumir y el tanque 20 de retroimpulso es recargado. Se pueden emplear muchas variaciones de drenaje y limpieza. Por ejemplo, el tanque 2 puede ser drenado sin lavado con agua de entrada pero utilizando retrolavado al cerrar las válvulas de entrada y salida y abrir la válvula de drenaje como se muestra en la figura 7 para drenar tanto el agua concentrada y agua de retrolavado del módulo o cámara 2. Este método proporciona limpieza mejorada de la membrana y es útil en agua de alta turbidez para una vida de membrana prolongada. Todas de tales combinaciones son contempladas en el alcance de la invención como se resumen específicamente. En tanto que los sistemas mostrados en las figura 1, 5 y 6 son ilustrados mostrando el tanque de filtración o cámara 2 encima y el tanque de diagrama 20 en el fondo, se apreciará que el tanque de diafragma 20 puede ser localizado encima del tanque de filtración 2 localizado en el fondo. De otra manera, el tanque de diafragma 20 puede ser localizado al lado del tanque de filtración 2. Además, en tanto que la entrada de agua de alimentación se muestra en lo alto del tanque de filtración 2, puede ser posicionada sobre el lado en modalidades alternativas y se propone que tales ubicaciones sean abarcadas dentro de la invención. Además, en tanto que se muestra que el tanque 70 de carbón activado está localizado entre el tanque 2 y el tanque 20 (figura 6) , se apreciará que el tanque 70 de carbón activado puede estar localizado encima o sobre el lado del tanque 2 con instalaciones para dirigir el agua permeada a través del tanque 70 de carbón activado. El tener el tanque 70 localizado sobre el lado o la parte superior tiene la ventaja de que el cartucho de cartón activado utilizado en el tanque 70 es cambiado convenientemente. Además, es deseable utilizar otras técnicas de purificación, por ejemplo resina de intercambio iónico o los semejantes, que facilitan el cambio del cartucho o sistema. En tanto que la invención se ha mostrado implementada como un solo módulo de purificación, se apreciará que varios módulos pueden ser utilizados para instalaciones más grandes tales como hospitales o edificios de departamentos y los módulos pueden ser conectados en serie. Esto permite que un módulos sea apagado para la regeneración de la membrana, por ejemplo, sin interferir con el flujo de agua al edificio que se da servicio. Tal regeneración puede incluir el drenaje del módulo para vaciado sin lavado con agua de alimentación o retrolavado con agua permeada y tal se incluye en el alcance de la invención ya sea para módulos individuales o varios módulos. La membrana puede ser retrolavada una a seis veces cada 24 horas con agua permeada utilizando 0.2 a 2 volúmenes de cámara de micro o ultrafiltración en tanto que se drena la cámara de filtración.

Los siguientes ejemplos son ilustrativos además de la invención y se llevarán a cabo en una base de laboratorio en un montaje similar a la figura 7. En este montaje, una hora de filtración en el recipiente 2 a aproximadamente un día de operación en una casa típica en los Estados Unidos de América. Un modo de lavado de una vez por hora fue utilizado para limpiar el filtro cada hora. Esta secuencia fue utilizada para correlacionar con el lavado de una vez por día para la casa estándar. El lavado de la membrana está designado para transportar el agua concentrada que contiene material rechazado al drenaje. Por propósitos de pruebas en laboratorio, un filtro de ultra filtración (UF) de punto de entrada (POE) con 18.5 m2 (200 pies cuadrados de área) fabricado por Zenon Enviroment, Inc., Oakville, Ontario, Canadá fue utilizado. Una válvula de drenaje de solenoide normalmente cerrada es utilizada en el lado sin tratar del filtro y una válvula de salida de solenoide normalmente abierta es utilizada corriente abajo para el agua tratada corriente abajo del filtro. El temporizador fue utilizado para controlar la secuencia de lavado.

Prueba No. 1 En la primera prueba, la válvula de salida o válvula de agua limpia fue abierta y la válvula de drenaje fue cerrada. No se utilizó retroimpulso. Cada hora la válvula de agua limpia fue cerrada y la válvula de drenaje fue abierta por un periodo que permitía que cuatro volúmenes del modulo fueran desplazados al drenaje para separar el concentrado o desechos del filtro. Después de 120 horas de operación con un lavado cada hora, la presión de transmembrana (TMP) del filtro de UF había llegado a aproximadamente 0.84 Kg/cm2 (12 libras/pulgada cuadrada) que se había incrementado de una TMP de partida de 0.32 Kg/cm2 (4.5 libras/pulgada cuadrada) . Esto, en general, no se considera satisfactorio para uso prolongado.

Prueba No. 2 El equipo utilizado para esta prueba fue el mismo como en la prueba No. 1 (véase figura 7) excepto que se utilizó un tanque de diafragma o de retroimpulso. El tanque de diafragma que recibía el agua de filtro a presión de línea se registró un modulo de medio filtro de agua de retrolavado a través de los poros de la membrana. El sistema de filtro y procedimiento de limpieza fue similar a la prueba No. 1, excepto que el tanque de diafragma suministró agua de retrolavado durante la operación de lavado. Esto es, por propósitos de lavado o limpieza del filtro de UF, la válvula de salida de agua limpia fue cerrada que simularía un periodo de no uso doméstico. Luego, el tanque de diafragma recibió agua a medida que la presión del sistema se aproxima a la presión de línea del agua. Cuando se alcanza la presión de línea del agua, la válvula de drenaje para el módulo queda abierta para lavar el concentrado del módulo. Cuando la válvula de drenaje fue abierta, esto hizo caer la presión del agua en el lado de agua sin tratar de la membrana del filtro. Luego, la alta presión en el tanque de diafragma forzó al agua filtrada de regreso a través de la membrana expulsando cualesquier partículas alojadas en los poros del filtro durante el ciclo de filtración. Al mismo tiempo, el agua a ser filtrada fluyó a través de las membranas lavando o expulsando las partículas desalojadas y concentrado al drenaje. El ciclo fue repetido en la prueba No. 2 cada hora durante 400 horas. La TMP fue medida y se encontró que era de 0.703 Kg/cm2 (10 libras/pulgada cuadrada) que fue un incremento de 0.28 Kg/cm2 (4 libras/pulgada cuadrada) de un punto de partida de 0.42 Kg/cm2 (6 libras/pulgada cuadrada). Así, se verá que el retrolavado mejora notablemente el desempeño del filtro de membrana.

Prueba No. 3 Esta prueba fue montada y corrida como en la prueba No. 2, excepto que se utilizó una membrana de UF filtro de 46.45 m2 (500 pies cuadrados) y el retrolavado fue ajustado para suministrar medio modulo de agua de retrolavado. Después de 370 horas de operación, la presión de trans-membrana (TMP) llegó a un valor de 0.703 Kg/cm2 (10 libras/pulgada cuadrada). Una TMP de 1.05 Kg/cm2 (15 libras/pulgada cuadrada) después de 365 horas de operación en ciclos se considera aceptable.

Prueba No. 4 Esta prueba fue montada y llevada a cabo como la prueba No. 3, excepto que se empleó un retrolavado de parte posterior a parte posterior doble cada hora. Además, el tanque de diafragma utilizado proporcionó aproximadamente un tercio del volumen del modulo de filtro en cada retrolavado. Así, después del lavado y retrolavado del primer módulo, se permite que el tanque de diafragma se llene e inmediatamente el módulo del filtro fue lavado y retrolavado otra vez. Se encuentra que después de 300 horas de operación en ciclos con doble lavado y retrolavado cada hora, la TMP había llegado solamente a 0.56 Kg/cm2 (8 libras/pulgada cuadrada) que es una mejora notable en el desempeño del filtro.

Prueba No. 5 Esta prueba fue montada y llevada a cabo como la prueba No. 3, excepto que la válvula de entrada (véase figura 7) fue cerrada antes de cada retrolavado del módulo de UF.

Una válvula de liberación de aire fue utilizada para proporcionar aire durante el drenado y para expulsar el aire durante el relleno del módulo de UF. En esta prueba, debido a que la válvula de entrada estaba cerrada, la membrana de UF fue retrolavada y el módulo drenado hasta que estaba vacío. Después del drenaje, la válvula de entrada fue abierta y el módulo y tanque de diafragma rellenados. Utilizando este procedimiento cada ciclo dio como resultado una TMP que no se incrementó sustancialmente durante la operación prolongada. Este procedimiento prolonga la vida de operación del filtro y es útil para aguas de alta turbidez que ensucian las membranas rápidamente. También tendría aplicación en aplicaciones comerciales para una vida de filtro prolongada.

Prueba 6 Un dispositivo de inyección pasivo consistente de un recipiente a presión de PVC que contiene una bolsa o vejiga plegable de polietileno impermeable blanda que contiene aproximadamente 200 ml de una solución de NaOCl al 12% peso/volumen fue instalada en un sistema de membrana de ultrafiltración 9USGPM de Zenon para tratar agua de la llave de Burlington. Se efectuaron conexiones de tubería externas al dispositivo desde el lado exterior de la bolsa plegable al lado del permeado del tanque a presión y desde el interior de la bolsa plegable a la cara permeada del modulo de membrana de filtro. El último contenía un tubo capilar que controla el flujo de la bolsa plegable a la cara de fibras del módulo.

Las mediciones indican que una diferencial de presión de aproximadamente 0.35 Kg/cm2 (5 libras/pulgada cuadrada) por 4 segundos existe entre las dos conexiones durante cada lavado del módulo. El capilar fue calibrado para proporcionar 0.18 ml de NaOCl al 12% por segundo a 0.35 Kg/cm2 (5 libras/pulgada cuadrada) . Los cálculos muestran que un total de 0.75 ml de NaOCl al 12% serían suministrados en el lado del permeado de la membrana durante el ciclo de retrolavado/lavado. El ciclo de retrolavado/lavado fue de aproximadamente 50 segundos de duración y con el tiempo de descarga 12 USG al drenaje. Para verificar el efecto del dispositivo de inyección, se tomaron muestras de drenaje a intervalos y se analizaron en cuanto al cloro libre. Los datos en la figura 8 buscan el efecto de la inyección de cloro mediante el dispositivo pasivo con respecto al contenido de cloro libre en el agua de drenaje durante un ciclo de retrolavado/lavado. En muestras de agua de drenaje tomadas durante el 48o. ciclo, el nivel de cloro libre se incrementó de 0.11 a 0.19 mg/litro a 17 segundos al ciclo ensanchándose a 0.13 mg/litro al final del ciclo, confirmando que el dispositivo inyectó hipoclorito de sodio cerca del inicio del ciclo de lavado/retrolavado. En tanto que la invención se ha descrito en términos de modalidades preferidas, las reivindicaciones adjuntas a la presente se proponen abarcar otras modalidades que caen en el espíritu de la invención. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos suspendidos de la misma, el método utiliza presión de agua en línea para permear el agua a través de membranas y para retrolavar las membranas para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el método está caracterizado porque comprende: (a) proporcionar una cámara definida por una pared que tiene un interior y que tiene: (i) un primer extremo y un segundo extremo; (ii) membranas seleccionadas de membranas de ultrafiltración y membranas de microfiltración que se extienden entre el primer extremo y el segundo extremo y (iii) una entrada del agua de alimentación para conectarse a una línea de agua para introducir agua de alimentación a la cámara a la presión en línea, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) introducir agua de alimentación a través de la entrada a la cámara; (c) filtrar el agua en la cámara al utilizar la presión en línea para hacer pasar el agua a través de las membranas para proporcionar agua permeada al interior de las membranas y para concentrar los sólidos suspendidos al exterior de las membranas para proporcionar agua concentrada; (d) recolectar el agua permeada de las membranas en un recolector del permeado y dispersar el agua permeada para su uso; (e) dirigir una porción del agua permeada a un tanque a presión que recolecta el agua permeada bajo una presión de agua en línea, el tanque a presión en conexión líquida con el recolector del permeado y (f) drenar periódicamente la cámara para separar el agua concentrada, retrolavando con esto concurrentemente las membranas con agua permeada del tanque a presión para separar los sólidos de la membrana.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las membranas son membranas de microfiltración. _
3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las membranas son membranas de ultrafiltración.
4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la presión del agua en línea es mantenida en un rango de 1.41 a 7.03 Kg/cm2 (20 a 100 libras/pulgada cuadrada) .
5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye retrolavar la cámara con agua permeada utilizando 0.2 a 2 volúmenes de cámara de agua permeada.
6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye activar las etapas de drenaje y retrolavado utilizando una sola válvula de solenoide para abrir y cerrar una tubería de drenaje para drenar la cámara y retrolavar la membrana.
7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer extremo se encuentra en la parte superior de la cámara y el segundo extremo se encuentra en el fondo de la cámara.
8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye hacer pasar continuamente agua de alimentación a través de la cámara para expulsar el agua concentrada y sólidos de la cámara.
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye drenar periódicamente la cámara por lo menos una vez cada 24 horas.
10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye repetir la etapa (f) inmediatamente después del relleno del tanque a presión para proporcionar una etapa de doble retrolavado.
11. Un método para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos suspendidos de la misma, el método utiliza presión de agua en línea para permear el agua a través de membranas y para retrolavar las membranas para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el método está caracterizado porque comprende : (a) proporcionar una cámara definida por una pared que tiene un interior y que tiene: (i) una parte superior y un fondo y una porción superior y una porción inferior; (ii) haces de membranas de fibras huecas seleccionadas de membranas de ultrafiltración y membranas de microfiltración que se extienden en general verticalmente entre la parte superior y la parte inferior y (iii) una entrada de agua de alimentación provista en la parte superior para conectarse a una línea de agua a la misma para introducir agua de alimentación a la cámara, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada adyacente al fondo; (b) introducir agua de alimentación a través de la entrada a la cámara a una presión de agua en línea de 1.41 a 7.03 Kg/cm2 (20 a 100 libras/pulgada cuadrada); (c) filtrar el agua en la cámara al utilizar la presión en línea para hacer pasar el agua a través de las membranas de fibras huecas para proporcionar agua permeada al interior de las membranas de fibras huecas y para concentrar los sólidos suspendidos al exterior de las membranas de fibras huecas para proporcionar agua concentrada, (d) recolectar el agua permeada de las membranas de fibras huecas en un recolector del permeado localizado adyacente al fondo; (e) dirigir una porción del agua permeada a un tanque a presión en comunicación líquida con el colector, el tanque a presión recolecta agua permeada bajo presión de agua en línea y (f) lavar periódicamente la cámara para separar el agua concentrada, concurrentemente con la misma: (i) retrolavar las membranas de fibras huecas con agua permeada del tanque a presión para separar los sólidos de las membranas utilizando de la mitad a dos volúmenes de agua permeada tal como es medido por el volumen de la cámara y (ii) continuar haciendo pasar el agua de alimentación a través de la cámara para separar el agua concentrada y sólidos de la cámara.
12. Un método para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos suspendidos de la misma, el método utiliza presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para retrolavar las membranas para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el método está caracterizado porque comprende : (a) proporcionar una cámara que tiene una parte superior y un fondo y una porción superior y una porción inferior, haces de membranas de ultrafiltración o membranas de microfiltración que se extienden en general verticalmente entre la parte superior y el fondo, las membranas de fibras huecas tienen lúmenes cerrados en la parte superior y abiertos en el fondo, la cámara tiene una entrada de agua de alimentación apta para colectarse a una línea de agua a la misma, una salida de agua permeada apta para conectarse a medios de distribución de agua permeada, una salida de agua concentrada provista para conexión a un drenaje; (b) introducir agua de alimentación a través de la entrada del agua de alimentación a la cámara; (c) filtrar el agua en la cámara al utilizar la presión en línea del agua para hacer pasar el agua a través de las membranas de fibras huecas para proporcionar agua permeada en los lúmenes de las membranas de fibras huecas y para concentrar los sólidos suspendidos al exterior de las membranas de fibras huecas para proporcionar agua concentrada; (d) recolectar el agua permeada de los lúmenes de las membranas de fibras huecas en un recolector de permeado a una presión en línea; (e) dirigir una porción del agua permeada a un tanque de diafragma que recolecta agua permeada bajo la presión en línea del agua, el tanque de diafragma está en comunicación líquida con el recolector del permeado; (f) lavar periódicamente la cámara para separar el agua concentrada de la misma y concurrentemente con el mismo retrolavar las membranas de fibras huecas con agua permeada del tanque de diafragma para separar los sólidos de las membranas y (g) durante el lavado, continuar haciendo pasar el agua de alimentación a través de la cámara para separar el agua concentrada y sólidos de la cámara.
13. Un método para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos suspendidos de la misma, el método utiliza presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para retrolavar las membranas para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el método está caracterizado porque comprende: (a) proporcionar una cámara que tiene una parte superior y un fondo y una porción superior y una porción inferior, una entrada de agua de alimentación, una salida de agua concentrada y una salida de agua permeada; (b) proporcionar haces de membranas de fibras huecas seleccionados de membranas de ultrafiltración y membranas de microfiltración que se extienden en general verticalmente entre la parte superior y el fondo; (c) introducir agua de alimentación a la cámara a través de la entrada de agua de alimentación; (d) filtrar el agua en la cámara al utilizar la presión del agua en línea para hacer pasar el agua a través de las membranas de fibra huecas para proporcionar agua permeada en lúmenes de las membranas de fibras huecas y para concentrar sólidos suspendidos al exterior de las membranas de fibras huecas para proporcionar agua concentrada; (e) recolectar el agua permeada de las membranas de fibras huecas en un tanque de recolección del permeado localizado adyacente al fondo; (f) dirigir una porción del agua permeada a un tanque de diafragma que recolecta el agua permeada bajo presión de agua en línea y (g) lavar periódicamente la cámara para separar el agua concentrada en la misma, concurrentemente con el lavado, retrolavar las membranas y fibras huecas con agua permeada del tanque de diafragma para separar los sólidos de las membranas.
14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye las etapas de introducir una cantidad controlada de cloro a las membranas con el retrolavado.
15. Un método para purificar agua de alimentación para superar impurezas en las que se incluyen sólidos suspendidos de la misma, el método utiliza presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para retrolavar las membranas para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el método está caracterizado porque comprende: (a) proporcionar una cámara que tiene una parte superior y un fondo y una porción superior y una porción inferior, una entrada de agua de alimentación, una salida de agua concentrada y una salida de agua permeada; (b) proporcionar haces de membranas seleccionados de membranas de ultrafiltración y membranas de microfiltración que se extienden en general verticalmente entre la parte superior y el fondo; (c) introducir agua de alimentación a la cámara a través de la entrada del agua de alimentación; (d) filtrar el agua en la cámara al utilizar la presión de agua en línea para hacer pasar el agua a través de las membranas para proporcionar agua permeada y para concentrar los sólidos suspendidos al exterior de las membranas para proporcionar agua concentrada; (e) recolectar el agua permeada de las membranas en un tanque de recolección de permeado localizado adyacente al fondo; (f) dirigir una porción del agua permeada a un tanque de diafragma que recolecta agua permeada bajo presión de agua en línea; (g) lavar periódicamente la cámara para separar el agua concentrada de la misma, concurrentemente con el lavado, retrolavar las membranas con agua permeada del tanque de diafragma para separar los sólidos de las membranas y (h) repetir la etapa (g) por lo menos una vez para proporcionar lavado y retrolavado múltiple después del relleno del tanque del diafragma.
16. Un método para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos suspendidos de la misma, el método utiliza presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para retrolavar las membranas para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el método está caracterizado porque comprende : (a) proporcionar una cámara definida por una pared que tiene un interior y que tiene: (i) un primer extremo y un segundo extremo; (ii) haces de membranas seleccionadas de membranas de ultrafiltración y membranas de microfiltración que se extienden entre el primer extremo y el segundo extremo y (iii) una entrada de agua de alimentación para conectarse a una línea de agua para introducir agua de alimentación a la cámara a la presión en línea, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada, (b) introducir agua de alimentación a través de la entrada a la cámara; (c) filtrar el agua en la cámara al utilizar la presión en línea para hacer pasar el agua a través de las membranas para proporcionar agua permeada al interior de las membranas y concentrar los sólidos suspendidos al exterior de las membranas para proporcionar agua concentrada; (d) recolectar el agua permeada de las membranas en un recolector del permeado y dispersar el agua permeada para su uso; (e) dirigir una porción del agua permeada a un tanque a presión que recolecta el agua permeada bajo presión de agua en línea, el tanque a presión en conexión líquida con el recolector del permeado; (f) drenar periódicamente la cámara para separar el agua concentrada, concurrentemente con el mismo, retrolavar las membranas con agua permeada del tanque a presión para separar los sólidos de las membranas y (g) introducir una cantidad controlada de cloro al agua permeada utilizada para retrolavar las membranas, el cloro es dispersado al agua permeada del tanque a presión durante el retrolavado.
17. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye la etapa de tratar el agua permeada con carbón activado.
18. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye repetir la etapa (g) inmediatamente después del relleno del tanque del diafragma para proporcionar una doble etapa de lavado y retrolavado.
19. Un método para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos suspendidos de la misma, el método utiliza presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para retrolavar las membranas para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el método está caracterizado porque comprende: (a) proporcionar una cámara definida por una pared que tiene un interior y que tiene: (i) un primer extremo y un segundo extremo; (ii) membranas seleccionadas de membranas de ultrafiltración y membranas de microfiltración que se extienden entre el primer extremo y el segundo extremo y (iii) una entrada de agua de alimentación para conectarse a una línea de agua para introducir agua de alimentación a la cámara a la presión en línea, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) introducir agua de alimentación a través de la entrada a la cámara; (c) filtrar el agua en la cámara al utilizar la presión en línea para hacer pasar el agua a través de las membranas para proporcionar agua permeada al interior de las membranas y para concentrar los sólidos suspendidos al exterior de las membranas para proporcionar agua concentrada; (d) recolectar el agua permeada de las membranas en un recolector del permeado y dispersar el agua permeada para su uso; (e) dirigir una porción del agua permeada a un tanque a presión que recolecta al agua permeada bajo presión de agua en línea, el tanque a presión está en conexión líquida con el recolector del permeado; (f) drenar periódicamente la cámara para separar el agua concentrada en la misma.
20. Un método para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos suspendidos de la misma, el método utiliza presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para retrolavar las membranas para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el método está caracterizado porque comprende : (a) proporcionar una cámara definida por una pared que tiene un interior y que tiene: (i) un primer extremo y un segundo extremo; (ii) membranas seleccionadas de membranas de ultrafiltración y membranas de microfiltración que se extienden entre el primer extremo y el segundo extremo y (iii) una entrada de agua de alimentación para conectarse a una línea de agua para introducir agua de alimentación a la cámara a la presión en línea, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) introducir agua de alimentación a través de la entrada a la cámara; (c) filtrar el agua en la cámara al utilizar la presión en línea para hacer pasar el agua a través de las membranas para proporcionar agua permeada al interior de las membranas y para concentrar los sólidos suspendidos al exterior de las membranas para proporcionar agua concentrada; (d) recolectar el agua permeada de las membranas en un recolector del permeado y dispersar el agua permeada para su uso; (e) retrolavar las membranas de una a seis veces cada 24 horas con agua permeada utilizando 0.2 a 2 volúmenes de cámara de agua permeada y (f) drenar la cámara para separar el agua concentrada de la misma durante el retrolavado.
21. Un sistema para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos de la misma, el sistema es para uso con presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el sistema está caracterizado porque comprende: (a) una cámara que tiene un primer extremo y un segundo extremo y una primera región y una segunda región, una entrada de agua de alimentación para conectarse a una línea de agua de alimentación, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) membranas provistas en la cámara y aptas para permear el agua a través de las mismas para purificar el agua para proporcionar agua permeada y para rechazar los sólidos bajo la presión de agua en línea para proporcionar agua concentrada en la cámara; (c) un recolector del permeado para recolectar el agua permeada a través de la salida de agua permeada para su distribución; (d) un tanque a presión en conexión fluida con el recolector de agua permeada, el tanque a presión es apto para almacenar agua permeada a la presión de agua en línea, el tanque a presión es apto para retrolavar las membranas con agua permeada y (e) medios para drenar periódicamente el agua concentrada de la cámara a través de la salida de agua concentrada y disminuir la presión en la cámara a una presión menor que el agua a presión en línea y medios para retrolavar las membranas con agua permeada del tanque a presión para desalojar los sólidos de las membranas para su remoción con el agua concentrada durante el drenaje, los medios para el retrolavado son activados mediante los medios para drenar y disminuir la presión en la cámara.
22. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque las membranas son membranas de fibras huecas dispuestas entre el primer extremo y el segundo extremo, las membranas están en conexión fluida con la salida de agua permeada y tiene extremos muertos incrustados en un primer colector dispuesto en la primera región de la cámara y segundos extremos incrustados en un segundo colector dispuesto en la segunda región de la cámara, los segundos extremos de las membranas tienen lúmenes aptos para vaciar el agua permeada al recolector del permeado.
23. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque las membranas son membranas de ultrafiltración.
24. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque las membranas son membranas de microfiltración.
25. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque incluye proporcionar medios para retrolavar la cámara con agua de alimentación durante la activación de los medios para drenaje y retrolavado.
26. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el tanque a presión es dispuesto debajo de la cámara.
27. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque los haces de membranas son arreglados sustancialmente de manera vertical en la cámara y la salida de agua concentrada está localizada sustancialmente debajo de las membranas para facilitar el drenaje.
28. Un sistema para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos de la misma, el sistema es apto para utilizar presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para separar los sólidos recolectados a las mismas, el sistema está caracterizado porque comprende: (a) una cámara que tiene un primer extremo y un segundo extremo, una entrada de agua de alimentación en la cámara para conectarse a una línea de agua de alimentación y una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) haces de membranas de fibras huecas seleccionadas de membranas de ultrafiltración y membranas de microfiltración provistas en la cámara y dispuestas entre el primer extremo y el segundo extremo, las membranas de fibras huecas están en conexión fluida con la salida de agua permeada y aptas para permear el agua de la cámara a través de la misma a lúmenes de las mismas para purificar el agua y rechazar sólidos bajo presión de agua en línea para proporcionar agua concentrada en la cámara; (c) un recolector de agua permeada apto para la remoción de agua permeada de los lúmenes para su redistribución; (d) un tanque a presión en comunicación líquida con el recolector de agua permeada para almacenar agua permeada en el tanque a presión a una presión de agua en línea, el tanque a presión es apto para retrolavar las membranas con agua permeada y (e) medios de válvula para drenar periódicamente el agua concentrada en la cámara a través de la salida de agua concentrada y para disminuir la presión en la cámara a una presión menor que la presión de agua en línea, los medios de válvula mediante el drenaje y disminución de la presión de la cámara: (i) activan el retrolavado de las membranas con agua permeada del tanque de diafragma para desalojar los sólidos de las membranas para su remoción con agua concentrada durante el drenaje. (ii) activan el lavado de la cámara con agua de alimentación durante el drenaje periódico del agua concentrada y el retrolavado.
29. Un conjunto o montaje para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos de la misma, el conjunto o montaje es para uso con presión de agua en línea para permear el agua a través de membranas y para separar los sólidos recolectados en las mismas, el conjunto o montaje está caracterizado porque comprende : (a) una cámara que tiene un primer extremo y un segundo extremo, una entrada de agua de alimentación localizada en el primer extremo par conectarse a una línea de agua de alimentación, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) haces de membranas de fibras huecas provistas en la cámara y dispuestas entre el primer extremo y el segundo extremo, las membranas de fibras huecas en conexión fluida con la salida de agua permeada y aptas para permear el agua de la cámara a través de la misma en lúmenes de la misma para purificar agua y rechazar sólidos bajo presión de agua en línea para proporcionar agua concentrada en la cámara; (c) un recolector del permeado apto para recolectar agua de los lúmenes para su distribución; (d) un tanque a presión acoplado al recolector de agua permeada, el tanque a presión es apto para almacenar agua permeada a la presión de agua en línea, el tanque a presión es arreglado para retrolavar las membranas con agua permeada y (e) medios de válvula arreglados para drenar periódicamente el agua concentrada en la cámara a través de las salidas de agua concentrada y disminuir la presión del agua en la cámara a una presión menor que la presión de agua en línea, los medios de válvula mediante el drenaje y disminución de la presión en la cámara, activan el retrolavado de las membranas con agua permeada del tanque de diafragma para desalojar los sólidos de las membranas para su separación con el agua concentrada durante el drenaje.
30. Un conjunto o montaje para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos de la misma, el conjunto o montaje es para uso con presión de agua en línea para permear agua a través de las membranas y para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el conjunto o montaje está caracterizado porque comprende : (a) una cámara que tiene un primer extremo y un segundo extremo, una entrada' de agua de alimentación localizada en el primer extremo para conectarse a una línea de agua de alimentación, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) haces de membranas de fibras huecas provistas en la cámara y dispuestas entre el primer extremo y segundo extremo, las membranas de fibras huecas están en conexión fluida con la salida de agua permeada y aptas para permear el agua de la cámara a través de la misma a lúmenes de la misma para purificar agua y rechazar sólidos bajo presión de agua en línea para proporcionar agua concentrada en la cámara; (c) un recolector del permeado apto para recolectar agua de los lúmenes para su distribución; (d) un tanque a presión en conexión fluida con el recolector de agua permeable, el tanque a presión es apto para almacenar agua permeada a una presión de agua en línea, el tanque a presión es apto para retrolavar las membranas con agua permeada. (e) un controlador arreglado para abrir y cerrar periódicamente una válvula de salida de agua concentrada para drenar el agua concentrada de la cámara a través de la salida de agua concentrada y para disminuir la presión en la cámara a una presión menor que la presión de agua en línea y el tanque a presión es activado para el retrolavado de las membranas con agua permeada al disminuir la presión en la cámara .
31. Un sistema para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos de la misma, el sistema es para uso con presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, caracterizado porque comprende: (a) una cámara que tiene un primer extremo y un segundo extremo y una primera región y una segunda región, una entrada de agua de alimentación para conectarse a una línea de agua de alimentación, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) membranas provistas en la cámara y aptas para permear el agua a través de las mismas para purificar agua para proporcionar agua permeada y para rechazar sólidos bajo presión de agua en línea para proporcionar agua concentrada en la cámara; (c) un tanque de carbón activado acoplado a la salida de agua permeada para recolectar el agua permeada y que tiene una salida de agua purificada para distribución del agua purificada; (d) un tanque a presión en comunicación líquida con el tanque de carbón activado, el tanque a presión es apto para almacenar agua permeada a una presión de agua en línea, el tanque a presión es arreglado para retrolavar las membranas con agua permeada y (e) medios de válvula para drenar periódicamente el agua concentrada de la cámara a través de la salida de agua concentrada y disminuir la presión de agua en la cámara a una presión menor que la presión de agua en línea, los medios de válvula al drenar y disminuir la presión en la cámara, activan el retrolavado de las membranas con agua permeada del tanque a presión para desalojar los sólidos de las membranas para su separación con el agua concentrada.
32. El sistema de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque se proporciona una fuente de cloro para introducir una cantidad controlada de cloro a las membranas de fibras huecas con el retrolavado con agua permeada.
33. Un sistema para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos de la misma, el sistema es apto para utilizar presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, caracterizado porque comprende: (a) una cámara que tiene una parte superior y un fondo, una entrada de agua de alimentación en la cámara para conectarse a una línea de agua de alimentación y una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) haces de membranas de fibras huecas seleccionadas de membranas de ultrafiltración y membranas de microfiltración, provistas en la cámara y que se extienden en general verticalmente entre la parte superior y el fondo, las membranas de fibras huecas están en conexión fluida con la salida de agua permeada y aptas para permear el agua de la cámara a través de las mismas a lúmenes de las mismas para purificar el agua y rechazar los sólidos bajo la presión de agua en línea para proporcionar agua concentrada en la cámara; (c) un recolector de agua permeada apta para recibir agua permeada de los lúmenes para su redistribución; (d) un tanque a presión en comunicación líquida con agua permeada para almacenar agua permeada en el tanque a presión a una presión de agua en línea, el tanque a presión es apto para retrolavar las membranas con agua permeada y (e) un controlador arreglado para abrir y cerrar periódicamente una válvula de salida de agua concentrada para drenar el agua concentrada de la cámara a través de la salida de agua concentrada y para disminuir la presión en la cámara a una presión menor que la presión de agua en línea, el tanque a presión es activado para retrolavar las membranas con agua pérmeada al disminuir la presión en la cámara y (f) medios para lavar la cámara con agua de alimentación durante el drenaje de la cámara y retrolavar las membranas .
34. El sistema de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el recolector de agua permeada contiene carbón activado.
35. El sistema de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el tanque a presión es dispuesto debajo de la cámara.
36. Un sistema para purificar agua de alimentación para separar impurezas en las que se incluyen sólidos de la misma, el sistema es para uso con presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, el sistema está caracterizado porque comprende: (a) una cámara que tiene un primer extremo y un segundo extremo y una primera región y una segunda región, una entrada de agua de alimentación para conectarse a una línea de agua de alimentación, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) membranas provistas en la cámara y aptas para permear el agua a través de la misma para purificar el agua para proporcionar agua permeada y para rechazar los sólidos bajo la presión de agua en línea para proporcionar agua concentrada en la cámara; (c) un recolector del permeado para recolectar el agua permeada a través de las salida de agua permeada para su distribución; (d) un tanque a presión en conexión fluida con el recolector de agua permeada, el tanque a presión es apto para almacenar el agua permeada a la presión de agua en línea, el tanque a presión es apto para retrolavar las membranas con agua permeada; (e) medios para drenar periódicamente el agua concentrada de la cámara a través de la salida de agua concentrada y disminuir la presión en la cámara a una presión menor que la presión de agua en línea y medios para retrolavar las membranas con agua permeada del tanque a presión para desalojar los sólidos de las membranas para su remoción con el agua concentrada del drenaje, los medios de retrolavado son activados mediante los medios para drenar y disminuir la presión en la cámara y (f) un distribuidor de cloro dispuesto entre el tanque a presión y el recolector de agua permeada, el distribuidor comprende una vejiga flexible que contiene una fuente de cloro, el distribuidor es apto para distribuir cloro al agua permeada utilizada para retrolavar las membranas .
37. El sistema de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el distribuidor de cloro es activado para distribuir cloro mediante flujo de agua permeada durante el retrolavado de la membrana, el flujo de agua permeada es apto para comprimir la vejiga flexible.
38. Un sistema para purificar agua de alimentación para separar las impurezas en las que se incluyen sólidos de la misma, el sistema es para uso con presión de agua en línea para permear el agua a través de las membranas y para separar los sólidos recolectados sobre las mismas, caracterizado porque comprende: (a) una cámara que tiene un primer extremo y un segundo extremo y una primera región y una segunda región, una entrada de agua de alimentación para conectarse a una línea de agua de alimentación, una salida de agua permeada y una salida de agua concentrada; (b) membranas provistas en la cámara y aptas para permear el agua a través de las mismas para purificar agua para proporcionar agua permeada y para rechazar los sólidos bajo la presión de agua en línea para proporcionar agua concentrada en la cámara; (c) un tanque de carbón activado acoplado de la salida de agua permeada para recolectar el agua permeada y que tiene una salida de agua purificada para la distribución del agua purificada; (d) un distribuidor de cloro dispuesto en el tanque de carbón activado, el distribuidor comprende una vejiga que contiene una fuente de cloro, el distribuidor es apto para distribuir cloro al agua permeada utilizada para retrolavar las membranas y (e) medios de válvula para drenar periódicamente el agua concentrada de la cámara a través de la salida de agua concentrada y disminuir la presión de agua en la cámara a una presión menor que la presión de agua en línea, los medios de válvula al drenar y disminuir la presión en la cámara activan el retrolavado de las membranas con agua permeada del tanque a presión para desalojar los sólidos de las membranas para su remoción con el agua concentrada.
39. El sistema de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque la vejiga es apta para su compresión mediante el flujo de agua permeada durante el retrolavado por propósitos de distribuir cloro al agua permeada para el retrolavado.