ES2353194T3 - MEMBRANE ELEMENT IN SPIRAL OF à “SMOSIS REVERSE, MEMBRANE MODULE OF Ó SMOSIS REVERSES USING SUCH ELEMENT AND PROCEDURE INTENDED FOR SEPARATION BY à “SMOSIS INVESTING INTEGRATING THIS MODULE. - Google Patents

MEMBRANE ELEMENT IN SPIRAL OF à “SMOSIS REVERSE, MEMBRANE MODULE OF Ó SMOSIS REVERSES USING SUCH ELEMENT AND PROCEDURE INTENDED FOR SEPARATION BY à “SMOSIS INVESTING INTEGRATING THIS MODULE. Download PDF

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ES2353194T3 ES99925385T ES99925385T ES2353194T3 ES 2353194 T3 ES2353194 T3 ES 2353194T3 ES 99925385 T ES99925385 T ES 99925385T ES 99925385 T ES99925385 T ES 99925385T ES 2353194 T3 ES2353194 T3 ES 2353194T3
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Abstract

Elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa (10), caracterizado porque: una pluralidad de membranas de ósmosis inversa en forma de bolsa (2), elementos de paso de líquido filtrado (3) dispuestos en el interior de dichas membranas de ósmosis inversa (2), y una pluralidad de elementos de paso de líquido de alimentación (4) intercalados entre las dichas membranas de ósmosis inversa (2) están enrollados alrededor de una superficie externa de un tubo hueco (1) de modo que sólo los interiores de dichas membranas de ósmosis inversa (2) comunican con orificios de paso (1a) formados en la superficie de dicho tubo hueco (1); cada uno de los dichos elementos de paso de líquido de alimentación (4) es un elemento en malla que tiene una serie de mallas cuadriláteras formadas por una pluralidad de elementos lineales que se cruzan; dos puntos opuestos de convergencia (7c, 7d) sobre cuatro puntos de convergencia (7c, 7d, 7e, 7f) de cada una de dichas mallas cuadriláteras están ajustados paralelamente a una dirección axial de dicho tubo hueco (1); y se satisfacen las relaciones 2 mm <=q X <=q 5 mm y X <=q Y <=q 1,8X donde X designa una distancia entre los dichos puntos de convergencia (7e, 7f) en una dirección perpendicular a la dirección axial de dicho tubo hueco (1) e Y designa una distancia entre los dichos puntos de convergencia (7c, 7d) en la dirección axial de dicho tubo hueco, caracterizado porque dicho elemento de paso de líquido filtrado (3) comprende un elemento de tejido o tejido de punto (8b) de 0,15 a 0,4 mm de espesor medio que tiene una pluralidad de ranuras (8a) por lo menos sobre uno de sus lados y un elemento de tela permeable al líquido (8c) de 0,05 a 0,2 mm de espesor medio colocado sobre la superficie ranurada de dicho elemento de tejido o tejido de punto (8b).Reverse osmosis spiral membrane element (10), characterized in that: a plurality of bag-shaped reverse osmosis membranes (2), filtered liquid passage elements (3) disposed inside said reverse osmosis membranes ( 2), and a plurality of feed liquid passage elements (4) interspersed between said reverse osmosis membranes (2) are wound around an outer surface of a hollow tube (1) so that only the interiors of said reverse osmosis membranes (2) communicate with through holes (1a) formed on the surface of said hollow tube (1); each of said feed liquid passage elements (4) is a mesh element having a series of quadrilateral meshes formed by a plurality of linear elements that intersect; two opposite points of convergence (7c, 7d) on four points of convergence (7c, 7d, 7e, 7f) of each of said quadrilateral meshes are adjusted parallel to an axial direction of said hollow tube (1); and the relations 2 mm <= q X <= q 5 mm and X <= q Y <= q 1.8X are satisfied where X designates a distance between said convergence points (7e, 7f) in a direction perpendicular to the axial direction of said hollow tube (1) and Y designates a distance between said convergence points (7c, 7d) in the axial direction of said hollow tube, characterized in that said filtered liquid passage element (3) comprises an element of woven or knitted fabric (8b) of 0.15 to 0.4 mm medium thickness having a plurality of grooves (8a) at least on one of its sides and a liquid permeable fabric element (8c) of 0 , 05 to 0.2 mm of average thickness placed on the grooved surface of said knitting or knitting element (8b).

Description

Elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa.Osmosis spiral membrane element inverse

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Campo de la técnicaTechnical field

La invención presente se relaciona con un elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa como se define en la reivindicación 1 capaz de producir agua filtrada con una pequeña cantidad de energía de entrada a bajo coste, una gran expulsión de sal y una alta velocidad de permeación de agua o velocidad del caudal del agua cuando se aplica a la desalinización del agua de mar, y se relaciona con un módulo de membrana de ósmosis inversa utilizando el elemento ya mencionado, un aparato de separación de ósmosis inversa que incorpora el módulo, y un método de separación de ósmosis inversa.The present invention relates to a reverse osmosis spiral membrane element as defined in claim 1 capable of producing filtered water with a small amount of input energy at low cost, a large salt expulsion and high water permeation velocity or water flow rate when applied to desalination of seawater, and it is related to an osmosis membrane module  inverse using the aforementioned element, an apparatus of reverse osmosis separation that incorporates the module, and a method of reverse osmosis separation.

Antecedentes de la técnicaPrior art

Un método de separación de ósmosis inversa es un método para obtener líquido filtrado que tiene una baja concentración de soluto pasando una disolución por una membrana de ósmosis inversa a una presión más alta que su presión osmótica para así separar y quitar parte de un soluto. El método de separación de ósmosis inversa se adopta en campos técnicos como la desalinización del agua de mar, desalinización de agua salobre, producción de agua ultrapura, concentración de aguas residuales, y la recuperación de objetos de valor de las aguas residuales.A reverse osmosis separation method is a method to obtain filtered liquid that has a low solute concentration by passing a solution through a membrane of reverse osmosis at a pressure higher than its osmotic pressure to thus separate and remove part of a solute. The separation method of reverse osmosis is adopted in technical fields such as desalination of seawater, brackish water desalination, water production Ultrapure, sewage concentration, and recovery of valuables of wastewater.

Sobre todo en la desalinización del agua de mar, el método de separación de ósmosis inversa se empieza a utilizar ampliamente ya que no implica un cambio de fase, necesita menos energía y es más fácil de controlar en comparación con un método de evaporación convencional.Especially in the desalination of seawater, the reverse osmosis separation method begins to be used widely since it does not imply a phase change, you need less energy and is easier to control compared to a method of conventional evaporation

Para realizar el método de separación de ósmosis inversa, se utiliza un elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa, por ejemplo, cuya estructura será descrita abajo en referencia a los dibujos.To perform the osmosis separation method reverse, a spiral osmosis membrane element is used inverse, for example, whose structure will be described below in Reference to the drawings.

La figura 1 es una vista esquemática en corte de la perspectiva del elemento, y la figura 2 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea II-II de la figura 1.Figure 1 is a schematic sectional view of the perspective of the element, and figure 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the figure one.

El elemento tiene un tubo hueco 1 dispuesto en el centro del elemento y que tiene una superficie del mismo formado con una pluralidad de orificios 1a. Membranas de ósmosis inversas 2, elementos de paso de líquido filtrado 3, y elementos de paso de líquido de alimentación 4 están arrollados alrededor de la superficie externa del tubo hueco 1 de una manera descrita abajo.The element has a hollow tube 1 arranged in the center of the element and which has a surface of the same formed with a plurality of holes 1a. Reverse osmosis membranes 2, passage elements of filtered liquid 3, and passage elements of feed liquid 4 are wrapped around the outer surface of the hollow tube 1 in a manner described down.

Cada membrana de ósmosis inversa 2 tiene una forma parecida a una bolsa en su conjunto, y está dispuesto un elemento de paso de líquido filtrado 3. Las membranas de ósmosis inversa en forma de bolsa 2 se sujetan a la superficie externa del tubo hueco 1 con sus aperturas 2a envolviendo orificios de paso 1a formados en el tubo hueco 1 de modo que el interior de las membranas de ósmosis inversas 2 y los elementos de paso de líquido filtrado 3 puedan comunicarse con los orificios 1a.Each reverse osmosis membrane 2 has a similar to a bag as a whole, and a element of filtered liquid passage 3. Osmosis membranes bag-shaped inverse 2 are attached to the outer surface of the hollow tube 1 with its openings 2a wrapping through holes 1a formed in the hollow tube 1 so that the inside of the reverse osmosis membranes 2 and liquid passage elements Filtering 3 can communicate with holes 1a.

Cada elemento de paso de líquido de alimentación 4 está dispuesto entre membranas de ósmosis inversas 2 conectadas entre sí, y elementos de armazón 5 configurados para permitir que el líquido pase a través de ellos, están conectados a ambos extremos de la membrana y al montaje de elemento de paso, por el cual se alcanza la estructura en espiral.Each feed liquid passage element 4 is arranged between reverse osmosis membranes 2 connected each other, and frame elements 5 configured to allow the liquid pass through them, they are connected to both ends of the membrane and the assembly of the passage element, by which Reach the spiral structure.

El elemento arriba mencionado se dispone en un recipiente a presión y se adapta para ser suministrado en su extremo (lado corriente arriba) con el líquido de alimentación 6 a una presión predeterminada.The item mentioned above is arranged in a pressure vessel and adapts to be supplied at its end (upstream side) with feed liquid 6 to one default pressure.

Como el líquido de alimentación 6 fluye a lo largo de los elementos de paso de líquido de alimentación 4, experimenta la separación de ósmosis inversa por las membranas de ósmosis inversas 2, para ser separado en el líquido filtrado y un soluto. El líquido filtrado, que pasa por las membranas de ósmosis inversas 2 y que tiene una baja concentración de soluto, fluye por orificios 1a y se acaba en el tubo hueco 1. El líquido filtrado 6a es entonces sacado del lado corriente abajo del elemento.As the feed liquid 6 flows to length of the feed liquid passage elements 4, experience the separation of reverse osmosis by the membranes of reverse osmosis 2, to be separated in the filtered liquid and a solute The filtered liquid, which passes through the osmosis membranes inverses 2 and which has a low solute concentration, flows through holes 1a and ends in the hollow tube 1. The filtered liquid 6a It is then taken from the downstream side of the element.

El líquido de alimentación que no ha pasado por las membranas de ósmosis inversas 2 sigue fluyendo a lo largo de los elementos de paso de líquido de alimentación 4 hacia el lado corriente abajo. En el curso del flujo, el líquido de alimentación recoge el soluto separado del líquido de alimentación y a la izquierda sobre las superficies de la membrana, para volverse líquido concentrado 6b que tiene una alta concentración de soluto.The feeding liquid that has not gone through the reverse osmosis membranes 2 continues to flow along the feed liquid passage elements 4 to the side downstream. In the course of the flow, the feed liquid collect the solute separated from the feed liquid and at left on the membrane surfaces, to become concentrated liquid 6b having a high concentration of solute

Hay un problema crítico en el funcionamiento del elemento ya que el rendimiento de elemento baja debido a la polarización de la concentración.There is a critical problem in the operation of the element since element performance falls due to the polarization of concentration.

La polarización de la concentración es un fenómeno donde las sustancias contaminantes, como impurezas y contaminantes contenidos en el líquido de alimentación, están enriquecidos sobre las superficies de membranas de ósmosis inversas 2 que están en contacto con elementos de paso de líquido de alimentación 4, de modo que el soluto y la concentración de sustancia que contamina el líquido de alimentación se hace mayor sobre la superficie de la membrana. Por consiguiente, la presión osmótica se hace más alta.The polarization of concentration is a phenomenon where polluting substances such as impurities and Contaminants contained in the feed liquid are enriched on the surfaces of reverse osmosis membranes 2 that are in contact with liquid passage elements of feed 4, so that the solute and the concentration of substance that contaminates the feed liquid gets older on the membrane surface. Therefore the pressure Osmotic gets taller.

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Cuando se produce la polarización de la concentración, la cantidad de líquido filtrado disminuye e impurezas como el gel y sarro se precipitan sobre la superficie de la membrana. Por esta razón, la membrana de ósmosis inversa no puede desarrollar su capacidad y baja el rendimiento del elemento.When the polarization of the concentration, the amount of filtered liquid decreases and impurities as the gel and tartar precipitate on the surface of the membrane. For this reason, the reverse osmosis membrane cannot Develop its capacity and lower the performance of the element.

El acontecimiento de la polarización de la concentración puede ser suprimido haciendo turbulento el flujo del líquido de alimentación sobre la superficie de la membrana. Por ejemplo, el flujo turbulento se produce más fácilmente utilizando el elemento de paso de líquido de alimentación 4 de un grosor más pequeño para aumentar la velocidad lineal del líquido de alimentación sobre la superficie de la membrana, de modo que la capa de la polarización de la concentración pueda disminuir.The polarization event of the concentration can be suppressed by making turbulent the flow of feed liquid on the membrane surface. By example, turbulent flow occurs more easily using the feed liquid passage element 4 of a thicker small to increase the linear velocity of the liquid of feed on the membrane surface, so that the layer of the polarization of the concentration may decrease.

Con el elemento de paso de líquido de alimentación 4 teniendo un grosor más pequeño, sin embargo, el paso definido por el elemento de paso de líquido de alimentación 4 se obstruye fácilmente con las sustancias de contaminación contenidas en el líquido de alimentación como impurezas y microorganismos. Por consiguiente, baja el rendimiento del elemento y aumenta la pérdida de presión en el líquido de alimentación. Para mantener la calidad y la cantidad de líquido filtrado, debe ser alcanzada la presión necesaria que opera en el líquido de alimentación, y por ello se debe proporcionar una bomba de alta presión que requiera energía eléctrica para manejar y presionar tubos, causando un aumento de costes de producción de líquidos.With the liquid passage element of feed 4 having a smaller thickness, however, the step defined by the feed liquid passage element 4 is easily clogs with the contained pollution substances in the feed liquid as impurities and microorganisms. By consequently, the performance of the element decreases and the loss increases of pressure in the feed liquid. To maintain quality and the amount of filtered liquid, the pressure must be reached necessary that operates in the feed liquid, and therefore must provide a high pressure pump that requires energy electrical to handle and press tubes, causing an increase in liquid production costs.

De manera convencional, se utiliza extensamente un elemento de red que tiene una estructura de red como se muestra en la figura 3 como un elemento de paso de líquido de alimentación 4, El elemento de red tiene mallas en forma de series de cuadriláteros formados por elementos lineales 7a y 7b que se cruzan uno con el otro. El elemento de red se dispone entre membranas de ósmosis inversas 2 y se arrolla alrededor del tubo hueco de manera que dos puntos opuestos de convergencia 7c, 7d de cada cuatro puntos de convergencia 7c, 7d, 7e, 7f de los elementos lineales 7a, 7b están en línea en la dirección de flujo del líquido de alimentación 6, p. ej., en paralelo con la dirección axial del tubo hueco 1. Esta clase de estructura de red es eficaz disminuyendo la polarización de la concentración, porque el líquido de alimentación 6 que fluye a lo largo de la estructura de red forma un flujo turbulento con eficacia.Conventionally, it is widely used a network element that has a network structure as shown in figure 3 as a feed liquid passage element 4, The network element has meshes in the form of series of quadrilaterals formed by linear elements 7a and 7b that intersect one with the other. The network element is arranged between membranes of reverse osmosis 2 and wrap around the hollow tube so that two opposite points of convergence 7c, 7d out of every four points of convergence 7c, 7d, 7e, 7f of the linear elements 7a, 7b are in line in the flow direction of the feed liquid 6, p. eg, in parallel with the axial direction of the hollow tube 1. This kind of network structure is effective by decreasing the concentration polarization, because the feed liquid 6 flowing along the network structure forms a flow Turbulent effectively.

En este elemento de red convencional, la malla cuadrilateral está hecha en forma cuadrada, es decir los cuatro lados de la malla cuadrilátera tienen la misma longitud, y la distancia (X) entre los puntos de convergencia 7e, 7f es igual a la distancia (Y) entre los puntos de convergencia 7c, 7d. El valor absoluto de un ángulo \alpha entre la línea que conecta los puntos de convergencia 7c, 7d y el elemento lineal (pata de malla) 7a (7b) es de 45º.In this conventional network element, the mesh quadrilateral is made in square form, that is the four sides of the quadrilateral mesh have the same length, and the distance (X) between convergence points 7e, 7f is equal to the distance (Y) between convergence points 7c, 7d. The value absolute of an angle? between the line connecting the convergence points 7c, 7d and the linear element (mesh leg) 7a (7b) is 45º.

Cuando el elemento de red convencional que tiene el tamaño y la forma descrita arriba se utiliza como un elemento de paso de líquido de alimentación, el flujo del líquido de alimentación puede hacerse turbulento. Sin embargo, hay un problema de pérdida de presión en los aumentos de líquido de alimentación, de modo que el coste de la operación y el coste del equipo pueden aumentar.When the conventional network element that has The size and shape described above is used as an element of liquid feed passage, the flow of liquid from Feeding can become turbulent. However, there is a problem of loss of pressure in the feed liquid increases, of so that the cost of the operation and the cost of the equipment can increase.

La Publicación Provisional japonesa de la Patente Nº 5-168869 describe un elemento especial de red que comprende primeros elementos lineales dispuestos en paralelo a la dirección de flujo del líquido de alimentación y segundos elementos lineales que cruzan la dirección de flujo del líquido de alimentación en un ángulo menor de 45º. Cuando este elemento de red se utiliza como un elemento de paso de líquido de alimentación, la pérdida de presión en el líquido de alimentación puede disminuir en comparación con el elemento de red ya mencionado, pero la calidad y la cantidad de líquido filtrado disminuye. Además, el efecto de la pérdida de presión disminuyente producido es demasiado pequeño para ser práctico en una condición de velocidad de flujo del líquido de alimentación en la operación actual. Además, este elemento de red es caro porque requiere un método de técnica avanzada de red. Generalmente se utiliza un elemento de tricot como elemento de paso de líquido filtrado 3, que tiene uno o ambos lados del mismo formado con una pluralidad de surcos a lo largo de cual el líquido, que ha pasado por una membrana de ósmosis inversa 2, es conducido por orificios 1a del tubo hueco 1. Se muestra un ejemplo en la figura 4.The Japanese Provisional Publication of the Patent No. 5-168869 describes a special element of network comprising first linear elements arranged in parallel to the flow direction of the feed liquid and second linear elements that cross the flow direction of the feed liquid at an angle less than 45 °. When this network element is used as a liquid passage element of feeding, loss of pressure in the feed liquid may decrease compared to the network element already mentioned,  but the quality and quantity of filtered liquid decreases. In addition, the effect of decreasing pressure loss produced it is too small to be practical in a speed condition of feed liquid flow in the current operation. In addition, this network element is expensive because it requires a method of advanced network technique. Generally an element of tricot as a passing element of filtered liquid 3, which has one or both sides of it formed with a plurality of grooves at along which the liquid, which has passed through an osmosis membrane Reverse 2, is driven by holes 1a of the hollow tube 1. It shows an example in figure 4.

Un elemento de paso de líquido filtrado 3 de tricot mostrado en la figura 4 tiene una pluralidad de surcos paralelos 3a formado sobre un lado del mismo y es sostenido entre membranas de ósmosis inversas 1, 1. Dentro de la membrana de ósmosis inversa en forma de bolsa, los surcos 3a se extienden hasta la superficie externa del tubo hueco 1 de modo que el líquido que pasa por la membrana de ósmosis inversa 2 pueda acabar en el tubo hueco 1 vía los surcos 3a.A filtered liquid passage element 3 of tricot shown in figure 4 has a plurality of grooves parallels 3a formed on one side thereof and is held between reverse osmosis membranes 1, 1. Within the membrane of Reverse osmosis in the form of a bag, the grooves 3a extend to the outer surface of the hollow tube 1 so that the liquid that passes through the reverse osmosis membrane 2 can end up in the tube hollow 1 via grooves 3a.

Cuando se alcanza la presión de funcionamiento de un elemento que comprende los elementos de paso de líquido filtrado de esta estructura, la cara de la membrana de ósmosis inversa 2 que se extiende sobre los surcos 3a puede deformarse y hundirse parcialmente en los surcos 3a como se indica por líneas imaginarias. Si esto se produce, la membrana de ósmosis inversa puede ser dañada por un borde superior de un surco 3a y puede perder su rendimiento. Además, el área transversal de surcos 3a disminuye, y aumenta la resistencia al flujo de líquido filtrado, de modo que la calidad y cantidad del líquido filtrado disminuye.When the operating pressure is reached of an element comprising the liquid passage elements filtering of this structure, the face of the osmosis membrane inverse 2 that extends over the grooves 3a can deform and partially sink into grooves 3a as indicated by lines Imaginary If this occurs, the reverse osmosis membrane can be damaged by an upper edge of a groove 3a and can lose  your performance. In addition, the cross-sectional area of grooves 3a decreases, and increases the resistance to the flow of filtered liquid, so that the quality and quantity of the filtered liquid decreases.

Para eliminar estos problemas, se conoce el empleo de un elemento de paso de líquido filtrado mostrado en la figura 5 y que tiene una resistencia de presión mejorada. Este elemento de paso está comprendido por una hoja porosa 3c de, por ejemplo, poliéster interpuesto entre la superficie ranurada de un elemento de tricot 3 y una membrana de ósmosis inversa 2, La hoja porosa está formada por orificios 3d de 0,05 a 0,1 mm de diámetro en espacios de aproximadamente 0,1 a 20 mm.To eliminate these problems, the use of a filtered liquid passage element shown in the Figure 5 and which has an improved pressure resistance. This step element is comprised of a porous sheet 3c of, by example, polyester interposed between the grooved surface of a tricot element 3 and a reverse osmosis membrane 2, the leaf Porous is formed by 3d holes from 0.05 to 0.1 mm in diameter in spaces of approximately 0.1 to 20 mm.

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Con esta estructura de un elemento de paso de líquido filtrado, la hoja porosa 3c tiene la rigidez suficiente incluso si es delgada, mientras los orificios 3d sean pequeños en diámetro y la distancia entre los orificios 3d sea grande. Sin embargo, el área total por orificio se hace pequeña y la resistencia al flujo líquido que permea es sumamente grande, de modo que se produce una gran pérdida de presión. Así, no puede ser logrado un rendimiento de elemento
suficiente.
With this structure of a filtered liquid passage element, the porous sheet 3c has sufficient rigidity even if it is thin, as long as the holes 3d are small in diameter and the distance between the holes 3d is large. However, the total area per hole becomes small and the resistance to permeating liquid flow is extremely large, so that a great loss of pressure occurs. Thus, element performance cannot be achieved.
enough.

Cuando el área total por orificio se hace grande para disminuir la resistencia al flujo líquido que permea, la rigidez de la hoja porosa disminuye y la hoja porosa ha de tener un grosor más grande. Con las hojas porosas que tienen un grosor más grande, el número de las membranas de ósmosis inversa que pueden estar dispuestas en el elemento de la membrana disminuye y de ahí la disminución total del área de la membrana. Por consiguiente, no puede ser obtenida una cantidad suficiente de líquido filtrado.When the total area per hole becomes large to decrease the resistance to the permeating liquid flow, the stiffness of the porous sheet decreases and the porous sheet must have a bigger thickness With porous sheets that are thicker large, the number of reverse osmosis membranes that can being arranged in the membrane element decreases and hence the total decrease of the membrane area. Therefore not a sufficient amount of filtered liquid can be obtained.

Como se ha descrito arriba, en el elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa, el elemento de paso de líquido de alimentación se requiere para suprimir la incidencia de la polarización de la concentración sobre la superficie de la membrana sin causar la pérdida de presión en el líquido de alimentación, y el elemento de paso de líquido filtrado se requiere para asegurar una cantidad deseada de líquido filtrado sin aumentar la resistencia al flujo del líquido que permea. Será explicado un ejemplo de empleo del elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa en un sistema de desalinización del agua de mar.As described above, in the element of Reverse osmosis spiral membrane, the passage element of Feed liquid is required to suppress the incidence of the polarization of the concentration on the surface of the membrane without causing pressure loss in the liquid of feeding, and the filtering liquid passage element is required to ensure a desired amount of filtered liquid without increasing the resistance to the flow of the permeating liquid. It will be explained a example of use of the osmosis spiral membrane element inverse in a seawater desalination system.

La figura 6 es un diagrama esquemático que muestra un ejemplo de un sistema de desalinización convencional del agua de mar. Este sistema comprende, como elementos básicos, un módulo de membrana de ósmosis inversa M_{0} que tiene, por ejemplo, elementos de membrana en espiral de ósmosis inversa recibidos en un recipiente a presión, y una bomba de alta presión P_{0} dispuesta hacia arriba sobre el lado del módulo de membrana de ósmosis inversa M_{0}.Figure 6 is a schematic diagram that shows an example of a conventional desalination system of seawater. This system includes, as basic elements, a reverse osmosis membrane module M_ {0} which has, by example, spiral reverse osmosis membrane elements received in a pressure vessel, and a high pressure pump P_ {0} arranged upward on the side of the membrane module of reverse osmosis M_ {0}.

En este sistema, del agua de mar 6 entra y alimenta la bomba de alta presión P_{0}, El agua de mar 6 presurizada por la bomba de alta presión P_{0} a una presión predeterminada es alimentada en el módulo M_{0}, En el módulo M_{0}, la desalinización del agua de mar continúa por la separación de ósmosis inversa, por la cual el agua de mar 6 es separada en agua filtrada 6a de calidad predeterminada de agua y agua concentrada 6b. El agua filtrada 6a se transporta a un lugar donde es utilizada, y el agua concentrada es expulsada. Debe anotarse, que el proceso de desalinización incluye además el tratamiento preliminar para el agua de mar entrante, como la inhibición de sarro y el tratamiento de esterilización, que es realizado para prevenir el deterioro de membranas de ósmosis inversa y asegurar un funcionamiento de sistema estable.In this system, seawater 6 enters and feeds the high pressure pump P_ {0}, Seawater 6 pressurized by the high pressure pump P0 at a pressure default is fed into module M_ {0}, in module M_ {0}, desalination of seawater continues through the reverse osmosis separation, whereby seawater 6 is separated in filtered water 6a of predetermined water quality and concentrated water 6b. The filtered water 6a is transported to a place where it is used, and concentrated water is expelled. Should note that the desalination process also includes the preliminary treatment for incoming seawater, such as tartar inhibition and sterilization treatment, which is performed to prevent deterioration of reverse osmosis membranes and ensure stable system operation.

En este sistema, para desalar suficientemente el agua de mar que tiene una concentración de sal de, por ejemplo, el 3,5%, el agua de mar tiene que ser presurizada por la bomba de alta presión P_{0} a una presión de, cuanto más baja, alrededor de 5,0 MPa antes de que sea suministrada al módulo M_{0}, Haciendo esto, el agua filtrada 6a se obtiene del módulo M_{0} por lo general con un índice de recuperación aproximadamente del 40%, y la proporción de aproximadamente 60% es el agua concentrada 6b que tiene una concentración de sal de aproximadamente el 5,8%.In this system, to sufficiently desalinate the seawater that has a salt concentration of, for example, the 3.5%, seawater has to be pressurized by the high pump pressure P_ {0} at a pressure of, the lower, about 5.0 MPa before it is supplied to the module M_ {0}, by doing this, filtered water 6a is obtained from module M_ {0} usually with a recovery rate of approximately 40%, and the proportion of approximately 60% is the concentrated water 6b that It has a salt concentration of approximately 5.8%.

Para bajar el coste de producción de agua, es muy importante aumentar el índice de recuperación del agua filtrada 6a.To lower the cost of water production, it is very important to increase the recovery rate of filtered water 6a.

Por ejemplo, si la presión de funcionamiento de la bomba de alta presión P_{0} en el dicho sistema está regulada para ser aproximadamente de 8,0 a 9,0 MPa, el agua filtrada 6a puede ser obtenida del agua de mar que tiene una concentración de sal de aproximadamente el 3,5% con un índice de recuperación de aproximadamente el 60%. La proporción de aproximadamente el 40% es el agua concentrada que tiene una concentración de sal de aproximadamente
el 8,8%.
For example, if the operating pressure of the high-pressure pump P 0 in said system is regulated to be approximately 8.0 to 9.0 MPa, the filtered water 6a can be obtained from the seawater that has a salt concentration of approximately 3.5% with a recovery rate of approximately 60%. The proportion of approximately 40% is concentrated water that has a salt concentration of approximately
8.8%

Sin embargo, cuando la bomba de alta presión P_{0} funciona a alta presión de funcionamiento, se producen problemas descritos abajo.However, when the high pressure pump P_ {0} works at high operating pressure, they occur problems described below.

Primero, aumenta el coste de funcionamiento de la bomba de alta presión, y el sistema necesita provisión de accesorios como tubos de presión. Por lo tanto, incluso si el agua filtrada se obtiene con un índice de recuperación del 60%, el coste de funcionamiento de todo el sistema aumenta. En consecuencia es difícil lograr el objetivo de disminuir el coste de producción de agua.First, it increases the operating cost of the high pressure pump, and the system needs provision of accessories such as pressure tubes. Therefore, even if the water filtered is obtained with a recovery rate of 60%, the cost Operating the entire system increases. Consequently it is difficult to achieve the objective of reducing the production cost of Water.

Segundo, cuando los elementos en el módulo funcionan bajo una alta presión de 8,0 a 9,0 MPa, una presión eficaz demasiado alta es empleada sobre los elementos del lado hacia arriba en el módulo. Por consiguiente, una cantidad sumamente grande de agua pasa por las membranas de ósmosis inversa, de modo que las superficies de la membrana puedan ser fácilmente obstruidas con las sustancias de contaminación. Además, en los elementos de lado hacia abajo, sobre las superficies de membrana de ósmosis inversa adyacentes a los elementos de paso de líquido de alimentación, la polarización de la concentración se produce fácilmente y la escala de sarro precipita fácilmente. Así, las superficies de la membrana se obstruyen fácilmente y aumenta la pérdida de presión. Además, las membranas de ósmosis inversa se deforman fácilmente sobre sus lados adyacentes a los elementos de paso de líquido filtrado. Por consiguiente, la pérdida de presión aumenta y la cantidad de agua filtrada disminuye.Second, when the elements in the module they operate under a high pressure of 8.0 to 9.0 MPa, an effective pressure  too high is used on the side elements towards Up in the module. Therefore, an extremely large amount large water passes through the reverse osmosis membranes, so that membrane surfaces can be easily clogged With pollution substances. In addition, in the elements of side down, on osmosis membrane surfaces inverse adjacent to the liquid passage elements of feed, concentration polarization occurs easily and the scale of tartar precipitates easily. So, the membrane surfaces are easily clogged and increases the loss of pressure In addition, reverse osmosis membranes will easily deform on its sides adjacent to the elements of passage of filtered liquid. Consequently, the loss of pressure increases and the amount of filtered water decreases.

Objetivos y Resumen de la invenciónObjectives and Summary of the Invention

Un objetivo de la invención presente es de proporcionar un elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa que puede suprimir la disminución del rendimiento causado por la polarización de la concentración sobre la superficie de membrana de ósmosis inversa, reducir una pérdida de presión incluso funcionando a alta presión, obtener agua filtrada de alta calidad con un alto índice de recuperación, y que sea eficaz en la desalinización de agua de mar.An objective of the present invention is to provide a spiral reverse osmosis membrane element which can suppress the decrease in performance caused by the polarization of the concentration on the membrane surface of reverse osmosis, reduce pressure loss even while working at high pressure, get high quality filtered water with a high recovery rate, and that is effective in the desalination of seawater.

Otro objetivo de la invención presente es de proporcionar un módulo de membrana de ósmosis inversa que tiene el anteriormente dicho elemento de membrana de ósmosis inversa recogido en un recipiente a presión.Another object of the present invention is to provide a reverse osmosis membrane module that has the previously said reverse osmosis membrane element collected in a pressure vessel.

Otro objetivo de la invención presente es de proporcionar un aparato para la separación de ósmosis inversa, teniendo el módulo anteriormente dicho de membrana de ósmosis inversa incorporado allí, y un método de funcionamiento del aparato, y sobre todo proporcionar un aparato para y un método de separación de ósmosis inversa que puede producir el agua filtrada (agua pura) de alta calidad con un alto índice de recuperación con una pequeña entrada de energía para el funcionamiento cuando se aplica a la desalinización del agua de mar, haciéndolo posible bajando el coste de producción de agua en comparación con un aparato convencional y método.Another object of the present invention is to provide an apparatus for the separation of reverse osmosis, having the aforementioned osmosis membrane module built-in reverse there, and a working method of apparatus, and above all provide an apparatus for and a method of reverse osmosis separation that can produce filtered water (pure water) of high quality with a high recovery rate with a small power input for operation when Applies to seawater desalination, making it possible lowering the cost of water production compared to an appliance Conventional and method.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

Para lograr los dichos objetivos, la invención presente proporciona un elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa, en el queTo achieve said objectives, the invention present provides a spiral osmosis membrane element inverse, in which

una pluralidad de membranas de ósmosis inversa en forma de bolsa, elementos de paso de líquido filtrado dispuestos dentro de las membranas de ósmosis inversa, y una pluralidad de elementos de paso de líquido de alimentación interpuestos entre las membranas de ósmosis inversa están arrollados alrededor de una superficie externa de un tubo hueco de una manera que sólo los interiores de las membranas de ósmosis inversa comunican con los orificios formados en la superficie del tubo hueco;a plurality of reverse osmosis membranes bag-shaped, filtered liquid passage elements arranged within the reverse osmosis membranes, and a plurality of fluid supply passage elements interposed between the reverse osmosis membranes are wrapped around a outer surface of a hollow tube in a way that only interiors of the reverse osmosis membranes communicate with the holes formed in the surface of the hollow tube;

cada uno de los elementos de paso de líquido de alimentación es un elemento de malla que tiene series de mallas cuadrilaterales formadas por una pluralidad de elementos lineales que se cruzan el uno al otro;each of the liquid passage elements of feeding is a mesh element that has series of meshes quadrilaterals formed by a plurality of linear elements that they cross each other;

dos puntos opuestos de convergencia de cuatro puntos de convergencia de cada una de las mallas cuadrilaterales están en línea recta en paralelo con una dirección axial del tubo hueco; ytwo opposite points of convergence of four convergence points of each of the quadrilateral meshes are in a straight line in parallel with an axial direction of the tube hole; Y

las relaciones 2 mm \leq X \leq 5 mm y X \leq Y \leq 1,8X están ambas satisfechas donde X indica una distancia entre los puntos de convergencia en una dirección perpendicular a la dirección axial del tubo hueco e Y indica una distancia entre los puntos de convergencia en la dirección axial del tubo hueco, donde dichos los elementos de paso de líquido filtrado comprenden un elemento de tejido o tejido de punto de 0,15 a 0,4 mm de grosor medio que tiene una pluralidad de surcos formados sobre al menos un lado del mismo, y un elemento de tela permeable de 0,05 a 0,2 mm de grosor medio puesto sobre la superficie ranurada del elemento de tejido o de punto.2 mm ratios ≤ X ≤ 5 mm and X \ leq Y \ leq 1,8X are both satisfied where X indicates a distance between convergence points in one direction perpendicular to the axial direction of the hollow tube and Y indicates a distance between the points of convergence in the axial direction of the hollow tube, where said filtered liquid passage elements they comprise a knitting element or knitting of 0.15 to 0.4 mm of medium thickness that has a plurality of grooves formed on the minus one side of it, and a permeable fabric element of 0.05 to 0.2 mm average thickness placed on the grooved surface of the knitting or knitting element.

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El valor absoluto de un ángulo entre una línea, uniendo los puntos de convergencia que están en línea recta en la dirección axial del tubo hueco, y una pata de malla está dentro de una gama de 29 a 45º.The absolute value of an angle between a line, joining the points of convergence that are in a straight line in the axial direction of the hollow tube, and a mesh leg is within a range of 29 to 45º.

Este elemento es un elemento con el cual el funcionamiento puede ser realizado a una presión más alta.This element is an element with which the operation can be performed at a higher pressure.

La invención presente proporciona además un módulo de membrana de ósmosis inversa en el que al menos un elemento como se describe arriba se dispone en un recipiente a presión que tiene una entrada para el líquido de alimentación en un extremo y una salida para pasar el líquido concentrado resultante en el otro extremo del mismo.The present invention further provides a reverse osmosis membrane module in which at least one element as described above it is arranged in a pressure vessel that it has an inlet for the feed liquid at one end and one outlet to pass the resulting concentrated liquid in the other end of it.

En un módulo de membrana de ósmosis inversa preferible de la invención presente, dos o más elementos como se describe arriba están dispuestos en el recipiente a presión y conectados en serie entre ellos.In a reverse osmosis membrane module preferable of the present invention, two or more elements as described above are arranged in the pressure vessel and connected in series with each other.

La invención presente proporciona además un aparato para la separación de ósmosis inversa, comprendiendo una sección de separación del líquido de alimentación que comprende los módulos de membrana de ósmosis inversa como se define arriba conectado de forma progresiva; y medios de líquido de alimentación que presurizan dispuestos sobre un lado hacia arriba de la sección de separación.The present invention further provides a apparatus for separating reverse osmosis, comprising a separation section of the feed liquid comprising the reverse osmosis membrane modules as defined above connected progressively; and liquid feeding media that pressurize arranged on one side up of the section from separation.

En un aparato preferible para la separación de ósmosis inversa según la invención presente, los medios de presurización del líquido de alimentación es una bomba turbocompresor de presurización.In a preferable apparatus for the separation of reverse osmosis according to the present invention, the means of pressurization of the feed liquid is a pump pressurization turbocharger.

La invención presente proporciona, concretamente, un aparato para la separación de ósmosis inversa de agua de mar en el que el líquido de alimentación es agua de mar, los módulos de membrana de ósmosis inversa están conectados en forma de al menos dos etapas, se dispone una bomba eléctrica de alta presión sobre un lado hacia arriba entre un módulo de membrana de ósmosis inversa en una etapa precedente, se dispone una bomba turbocompresor de presurización entre el módulo de membrana de ósmosis inversa en la etapa precedente y un módulo de membrana de ósmosis inversa en una etapa siguiente, y se proporciona un sistema de paso para suministrar el líquido concentrado del módulo de membrana de ósmosis inversa en la etapa precedente a una sección de compresor de la bomba turbocompresor de presurización y para difundir el líquido concentrado del módulo de membrana de ósmosis inversa en la etapa siguiente a una sección de turbina de la bomba turbocompresor de presurización.The present invention provides, specifically, an apparatus for the separation of reverse osmosis from seawater in which the feed liquid is seawater, the reverse osmosis membrane modules are connected in form of at least two stages, a high electric pump is arranged pressure on one side up between a membrane module of reverse osmosis in a preceding stage, a pump is arranged pressurization turbocharger between the membrane module reverse osmosis in the preceding stage and a membrane module of reverse osmosis at a next stage, and a system is provided of passage to supply the concentrated liquid of the module reverse osmosis membrane in the stage preceding a section of pressurizing turbocharger pump compressor and for diffuse the concentrated liquid of the osmosis membrane module reverse in the next stage to a pump turbine section pressurization turbocharger.

La invención presente proporciona además un método de separación de ósmosis inversa, comprendiendo un paso para suministrar el líquido de alimentación a medios de presurización del aparato para la separación de ósmosis inversa como se ha definido arriba y presurizando el líquido de alimentación, y un paso para suministrar el líquido de alimentación presurizado a la sección de separación del aparato y separar el líquido de alimentación presurizado en líquido filtrado y líquido concentrado.The present invention further provides a reverse osmosis separation method, comprising a step for supply the feed liquid to pressurizing means of the reverse osmosis separation apparatus as defined up and pressurizing the feed liquid, and a step to supply the pressurized feed liquid to the section of separation of the apparatus and separating the feed liquid pressurized in filtered liquid and concentrated liquid.

La invención presente proporciona, en particular, un método de separación de ósmosis inversa de agua de mar utilizando un aparato para la separación de ósmosis inversa como se ha definido arriba en el que los módulos de membrana de ósmosis inversa están conectados en forma de al menos dos etapas, se dispone una bomba eléctrica de alta presión sobre un lado hacia arriba de un módulo de membrana de ósmosis inversa en una etapa precedente, y se dispone una bomba turbocompresor de presurización entre el módulo de membrana de ósmosis inversa en la etapa precedente y un módulo de membrana de ósmosis inversa en una etapa siguiente, comprendiendo un primer paso de separación de suministrar agua de mar presurizada obtenida haciendo funcionar la bomba eléctrica de alta presión en el módulo de membrana de ósmosis inversa en la etapa precedente y separando el agua de mar presurizada en agua filtrada y agua concentrada; un segundo paso de separación suministrando el agua concentrada producida en el primer paso de separación al módulo de membrana de ósmosis inversa en la etapa siguiente vía una sección de compresor de la bomba turbocompresor de presurización y separando el agua concentrada además en agua filtrada y agua concentrada; y un paso para difundir el agua concentrada producida en el segundo paso de separación a una sección de turbina de la bomba turbocompresor de presurización.The present invention provides, in particular, a method of separating water reverse osmosis from sea using an apparatus for the separation of reverse osmosis as defined above in which the membrane modules of reverse osmosis are connected in the form of at least two stages, it it has a high pressure electric pump on one side towards above a one-stage reverse osmosis membrane module above, and a pressurizing turbocharger pump is provided between the reverse osmosis membrane module in the stage precedent and one stage reverse osmosis membrane module next, comprising a first separation step of supply pressurized seawater obtained by operating the high pressure electric pump in the osmosis membrane module inverse in the preceding stage and separating the seawater pressurized in filtered water and concentrated water; a second step of separation supplying the concentrated water produced in the first separation step to the reverse osmosis membrane module in the next stage via a pump compressor section pressurization turbocharger and separating concentrated water also in filtered water and concentrated water; and a step to spread the concentrated water produced in the second separation step at a turbine section of the pressurization turbocharger pump.

El elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa según la invención tiene una estructura como se muestra en la figura 1, donde cada elemento de paso de líquido de alimentación 4 es un elemento de malla como se describe abajo.The osmosis spiral membrane element Inverse according to the invention has a structure as shown in Figure 1, where each feed liquid passage element 4 is a mesh element as described below.

El elemento de paso de líquido de alimentación 4 tiene una estructura de malla como se muestra en la figura 3 en el que una distancia X entre dos puntos de convergencia opuestos 7e, 7f de cuatro puntos de convergencia 7c, 7d, 7e, 7f es de 2 a 5 mm y una distancia Y entre otros dos puntos de convergencia opuestos 7c, 7d satisface una relación
X \leq Y \leq 1,8X, los cuatro puntos de convergencia 7c, 7d, 7e, 7f están formados por elementos lineales 7a, 7b sirviendo como patas de malla. La estructura de malla está arrollada alrededor de una superficie externa de un tubo hueco (no mostrado) de manera que los puntos de convergencia 7c, 7d están en línea recta en paralelo con la dirección axial del tubo hueco, es decir en paralelo con la dirección de flujo 6 del líquido de alimentación.
The feed liquid passage element 4 has a mesh structure as shown in Figure 3 in which a distance X between two opposite convergence points 7e, 7f of four convergence points 7c, 7d, 7e, 7f is of 2 to 5 mm and a distance Y between two other opposite points of convergence 7c, 7d satisfies a relationship
X? Y? 1.8X, the four points of convergence 7c, 7d, 7e, 7f are formed by linear elements 7a, 7b serving as mesh legs. The mesh structure is wrapped around an outer surface of a hollow tube (not shown) so that the convergence points 7c, 7d are in a straight line parallel to the axial direction of the hollow tube, that is to say in parallel with the direction 6 of the feed liquid.

Así, cada malla cuadrilateral formada por elementos lineales 7a, 7b es en forma de un diamante cuyo eje más largo se extiende en la dirección de flujo 6 del líquido de alimentación.Thus, each quadrilateral mesh formed by linear elements 7a, 7b is in the form of a diamond whose axis more long extends in the flow direction 6 of the liquid of feeding.

En la dicha estructura de malla descrita en la que los puntos de convergencia 7c, 7d están en línea recta en paralelo con la dirección de flujo de líquido de alimentación, si X es más grande que 5 mm e Y en consecuencia es grande, sobreviene un flujo turbulento menor sobre la superficie de la membrana de una membrana de ósmosis inversa, y por lo tanto, la polarización de la concentración se produce más fácilmente. Por otra parte, si X es más pequeño que 2 mm e Y en consecuencia es pequeño, el líquido de alimentación que fluye a lo largo de las mallas forma un flujo turbulento más fácilmente, y por lo tanto, disminuye la polarización de la concentración sobre la superficie de la membrana de una membrana de ósmosis inversa. Sin embargo, la resistencia al flujo de líquido de alimentación a lo largo de las mallas aumenta, y de ahí aumenta la pérdida de presión producida haciendo funcionar el elemento.In said mesh structure described in the that the convergence points 7c, 7d are in a straight line in parallel with the flow direction of feed liquid, if X it is larger than 5 mm and and consequently it is large, a less turbulent flow over the membrane surface of a reverse osmosis membrane, and therefore, the polarization of the Concentration occurs more easily. On the other hand, if X is smaller than 2 mm and Y is consequently small, the liquid of food flowing along the meshes forms a flow turbulent more easily, and therefore, decreases polarization of the concentration on the membrane surface of a reverse osmosis membrane. However, flow resistance of feeding fluid along the meshes increases, and of there increases the pressure loss produced by operating the element.

En este sentido, en la estructura de malla de la invención presente, la distancia X se determina para que sea de 2 a 5 mm, deseablemente de 2,5 a 4,5 mm, y más deseablemente que sea de 3 a 4 mm.In this sense, in the mesh structure of the In the present invention, the distance X is determined to be from 2 to 5 mm, desirably from 2.5 to 4.5 mm, and more desirably from 3 to 4 mm

Respeto al comportamiento del líquido de alimentación 6 que fluye a lo largo del elemento de paso de líquido de alimentación 4 y que tiene una estructura de malla, el líquido de alimentación 6 fluye por el lado hacia abajo más o menos después de los elementos lineales que forman la malla 7a, 7b.Respect for the behavior of the liquid of feed 6 flowing along the liquid passage element feed 4 and having a mesh structure, the liquid from feed 6 flows down the side more or less after the linear elements that form the mesh 7a, 7b.

Si el elemento de paso de líquido de alimentación 4 tiene mallas (mallas cuadrilaterales) mostrando una relación
X > Y, el líquido de alimentación 6 tiende a fluir aparte de los elementos lineales 7a, 7b como se muestra en la figura 7, de modo que el líquido de alimentación pueda extenderse por el lado hacia abajo menos ampliamente. Por otra parte, si el elemento de paso de líquido de alimentación 4 tiene mallas (mallas cuadrilaterales) que muestran una relación
Y > X, el líquido de alimentación 6 fluye más después de los elementos lineales 7a, 7b como se muestra en la figura 8. Por lo tanto, el líquido de alimentación se extiende más ampliamente sobre el lado inferior hacia abajo.
If the feed liquid passage element 4 has meshes (quadrilateral meshes) showing a relationship
X> Y, the feed liquid 6 tends to flow apart from the linear elements 7a, 7b as shown in Figure 7, so that the feed liquid can extend down the side less widely. On the other hand, if the feed liquid passage element 4 has meshes (quadrilateral meshes) that show a relationship
Y> X, the feed liquid 6 flows more after the linear elements 7a, 7b as shown in Figure 8. Therefore, the feed liquid extends more widely on the lower side down.

Cuando el líquido de alimentación se extiende más ampliamente sobre el elemento de malla hacia el lado inferior hacia abajo, el líquido de alimentación se suministra más uniformemente a la totalidad de una membrana de ósmosis inversa. Esto también significa que el líquido de alimentación se mezcla más rápidamente mientras fluye. Por lo tanto, la frecuencia de que suceda la polarización de la concentración sobre la superficie de la membrana de una membrana de ósmosis inversa disminuye, y la resistencia al flujo de líquido de alimentación disminuye.When the feed liquid spreads more widely on the mesh element towards the lower side down, the feed liquid is supplied more uniformly to the entirety of a reverse osmosis membrane. This also means that the feed liquid mixes more Quickly while flowing. Therefore, the frequency of the polarization of the concentration on the surface of the membrane of a reverse osmosis membrane decreases, and the resistance to the flow of feed liquid decreases.

Sin embargo, si el elemento de paso de líquido de alimentación 4 tiene mallas (mallas cuadrilaterales) mostrando una relación Y > 1,8X, la resistencia al flujo de líquido de alimentación es demasiado pequeña, y no un flujo turbulento sino un flujo aerodinámico se produce fácilmente sobre la superficie de la membrana de una membrana de ósmosis inversa. Por consiguiente, la polarización de la concentración se produce fácilmente.However, if the liquid passage element of feed 4 has meshes (quadrilateral meshes) showing a ratio Y> 1.8X, the resistance to liquid flow of feeding is too small, and not a turbulent flow but a aerodynamic flow occurs easily on the surface of the membrane of a reverse osmosis membrane. Therefore, the Concentration polarization occurs easily.

En este sentido, en las mallas de la presente invención, las distancias X e Y se determinan para satisfacer una relación X \leq Y \leq 1, 8 X, deseablemente una relación 1,1X \leq Y \leq 1, 7X, y más deseablemente una relación 1, 2X \leq Y \leq 1, 5X.In this sense, in the meshes of the present invention, the distances X and Y are determined to satisfy a X ratio ≤ Y ≤ 1.8 X, desirably a 1.1X ratio ≤ Y ≤ 1, 7X, and more desirably a 1, 2X ratio ≤ And ≤ 1.5X.

Por lo tanto, en la estructura de malla, el valor mínimo de un ángulo (\alpha) entre una línea que une los puntos de convergencia 7c, 7d y la pata de malla 7a (7b) es tan^{-1}\alpha= 1/1,8 (29º), y el valor máximo del mismo es tan^{-1}\alpha = 1/1(45º). Deseablemente, el ángulo (\alpha) es determinado para ser desde 30,5º a 42,5º, y más deseablemente para ser de 23,5º a 40º.Therefore, in the mesh structure, the minimum value of an angle (?) between a line that joins the convergence points 7c, 7d and mesh leg 7a (7b) is tan <-1>? = 1 / 1.8 (29 °), and the maximum value thereof is tan <-1>? = 1/1 (45 °). Desirably, the angle (?) is determined to be from 30.5º to 42.5º, and more Desirably to be from 23.5º to 40º.

Es deseable medir la distancia entre puntos de convergencia en al menos 10 posiciones (n posiciones), sumar los valores medidos, dividir la suma (L) por n, y usar el cociente (L/n) como el valor de X o Y.It is desirable to measure the distance between points of convergence in at least 10 positions (n positions), add the measured values, divide the sum (L) by n, and use the quotient (L / n) as the value of X or Y.

Determinando la distancia X para que esté dentro de la zona de 2 a 5 mm y la distancia Y que satisfaga la relación
X \leq Y \leq 1,8X, es posible que el líquido de alimentación forme un flujo turbulento apropiado, por el cual la incidencia de la polarización de la concentración sobre la superficie de membrana se suprime y se impide que la resistencia al flujo de líquido de alimentación aumente. Por lo tanto, cuando el líquido de alimentación que tiene una alta concentración de soluto, por ejemplo, está sujeto a separación de ósmosis inversa, es posible disminuir la pérdida de energía debido a una pérdida de presión en el elemento y obtener el líquido filtrado de alta calidad.
Determining the distance X so that it is within the zone of 2 to 5 mm and the distance Y that satisfies the relationship
X? Y? 1.8X, it is possible that the feed liquid forms an appropriate turbulent flow, whereby the incidence of concentration polarization on the membrane surface is suppressed and the flow resistance of feed liquid increase. Therefore, when the feed liquid having a high solute concentration, for example, is subject to reverse osmosis separation, it is possible to decrease the energy loss due to a loss of pressure in the element and obtain the filtered liquid from high quality.

Si el elemento de malla que tiene la dicha estructura de malla anteriormente descrita tiene un grosor medio más pequeño que 0,5 mm, la velocidad lineal del líquido de alimentación sobre la superficie de la membrana es grande y se produce fácilmente un flujo turbulento. Esto hace posible suprimir la incidencia de la polarización de la concentración sobre la superficie de la membrana de una membrana de ósmosis inversa. Sin embargo, la pérdida de presión aumenta ya que es muy probable que el paso se obstruya con las sustancias de contaminación contenidas en el líquido de alimentación.If the mesh element that has bliss mesh structure described above has a medium thickness smaller than 0.5 mm, the linear velocity of the liquid of feeding on the membrane surface is large and it easily produces turbulent flow. This makes it possible to suppress the incidence of concentration polarization on the Membrane surface of a reverse osmosis membrane. Without However, the pressure loss increases since it is very likely that the passage becomes clogged with the contained pollution substances in the feed liquid.

Si el elemento de malla tiene un grosor medio más grande que 1 mm, la velocidad lineal del líquido de alimentación sobre la superficie de la membrana es pequeña, de modo que la polarización de la concentración tienda a ocurrir sobre la superficie de la membrana de una membrana de ósmosis inversa.If the mesh element has a medium thickness larger than 1 mm, the linear velocity of the feed liquid on the surface of the membrane is small, so that the polarization of the store concentration to occur on the Membrane surface of a reverse osmosis membrane.

En este sentido, en la invención presente, es deseable determinar el grosor medio del elemento de malla para que sea de 0,5 a 1 mm. Más deseablemente, el grosor medio es determinado para que sea de 0,55 a 0,9 mm, y todavía más deseablemente que sea de 0,6 a 0,8 mm.In this sense, in the present invention, it is desirable to determine the average thickness of the mesh element so that be 0.5 to 1 mm. More desirably, the average thickness is determined to be 0.55 to 0.9 mm, and even more desirably from 0.6 to 0.8 mm.

Aquí, el grosor medio significa un valor (T/m) obtenido midiendo el grosor del elemento de malla en al menos 10 posiciones (m posiciones) utilizando un indicador de grosor de precisión, sumando los valores medidos, y dividiendo la suma (T) por m.Here, the average thickness means a value (T / m) obtained by measuring the thickness of the mesh element by at least 10 positions (m positions) using a thickness indicator of precision, adding the measured values, and dividing the sum (T) by m.

Determinando el grosor medio del elemento de malla que esté dentro de la dicha zona, es posible proporcionar un elemento en el que el líquido de alimentación tenga una velocidad lineal apropiada sobre la superficie de la membrana de modo que la incidencia de la polarización de la concentración sobre la superficie de membrana puede ser suprimida con mayor eficacia, y se impide que el paso se obstruya con las sustancias de contaminación de modo que un aumento rápido de la pérdida de presión pueda ser prevenido. Con este elemento, el líquido filtrado de alta calidad puede ser obtenido en una condición de funcionamiento estable durante un largo período de tiempo.Determining the average thickness of the element of mesh that is within said zone, it is possible to provide a element in which the feed liquid has a velocity appropriate linear on the membrane surface so that the incidence of concentration polarization on the membrane surface can be suppressed more effectively, and the passage is prevented from clogging with the substances of pollution so that a rapid increase in the loss of Pressure can be prevented. With this element, the filtered liquid High quality can be obtained in a condition of stable operation for a long period of time.

Incluso si el grosor medio (T/m) del elemento de malla se encuentra dentro de la gama anteriormente dicha, la velocidad lineal del líquido de alimentación sobre la superficie de la membrana no puede ser uniforme en el caso de que el elemento de malla que tiene una variación de grosor excesiva de modo que las partes respectivas del paso de líquido de alimentación sobre la misma superficie de la membrana varíen en el grosor. Esto no es favorable para la membrana de ósmosis inversa para desarrollar la capacidad de rendimiento uniforme. Es deseable que una gama máxima variable de grosor del elemento de malla esté entre los valores que son 0,9 veces y 1,1 veces el grosor medio del elemento de malla, respectivamente.Even if the average thickness (T / m) of the element of mesh is within the aforementioned range, the linear velocity of the feed liquid on the surface of the membrane cannot be uniform in the event that the element of mesh that has excessive thickness variation so that the respective parts of the feed liquid passage over the Same membrane surface vary in thickness. This is not favorable for the reverse osmosis membrane to develop the uniform performance capacity. It is desirable that a maximum range variable thickness of the mesh element is between the values that they are 0.9 times and 1.1 times the average thickness of the mesh element, respectively.

Si el grosor está dentro de la dicha gama, la diferencia en la velocidad lineal del líquido de alimentación sobre la superficie de la membrana causada por la diferencia en el grosor del elemento de malla no es tan grande que pueda afectar la capacidad de rendimiento de la membrana de ósmosis inversa. Así, la membrana de ósmosis inversa puede desarrollar totalmente su capacidad.If the thickness is within said range, the difference in linear velocity of the feed liquid over the membrane surface caused by the difference in thickness of the mesh element is not so large that it can affect the performance capacity of the reverse osmosis membrane. So, the reverse osmosis membrane can fully develop its capacity.

Aunque el material para el elemento de malla no esté limitado a uno especial, el elemento de malla se hace preferentemente de un material que no dañe la membrana de ósmosis inversa dispuesta en contacto con el elemento de malla y a partir del cual el elemento de malla puede hacerse a un bajo precio. Por ejemplo, el poliéster y el polipropileno son materiales deseables.Although the material for the mesh element does not be limited to a special one, the mesh element is made preferably of a material that does not damage the osmosis membrane reverse arranged in contact with the mesh element and from Of which the mesh element can be made at a low price. By example, polyester and polypropylene are materials desirable.

Los elementos de paso de líquido filtrado 3 tienen una estructura como se describe abajo. Este elemento puede ser manejado a una presión más alta.The passage elements of filtered liquid 3 They have a structure as described below. This item can be handled at a higher pressure.

Como se muestra en la figura 9, el elemento de paso de líquido filtrado 8 comprende un elemento de tejido o tejido de punto 8b que tiene una pluralidad de surcos paralelos 8a formados al menos sobre un lado (en el dibujo, sólo sobre un lado) del mismo, y un elemento de tela líquida- permeable 8c dispuesto sobre la superficie acanalada del elemento de tela tejida 8b. Todo el elemento de paso líquido filtrado 8 está dispuesto en una membrana de ósmosis inversa en forma de bolsa 1, 1.As shown in Figure 9, the element of passage of filtered liquid 8 comprises a tissue or tissue element of point 8b having a plurality of parallel grooves 8a formed at least on one side (in the drawing, only on one side) of the same, and a permeable liquid cloth element 8c disposed on the ribbed surface of the woven fabric element 8b. All the filtered liquid passage element 8 is arranged in a membrane of reverse osmosis in the form of a bag 1, 1.

Se determina que el grosor medio del elemento de tejido o tejido de punto sea de 0,15 a 0,4 mm. Aquí, el grosor medio significa el promedio de los valores de grosor del elemento de tejido o tejido de punto medido en al menos 10 posiciones utilizando un indicador de grosor de precisión, igual que el grosor medio del elemento de paso de líquido de alimentación 4 arriba mencionado.It is determined that the average thickness of the element of fabric or knitting is from 0.15 to 0.4 mm. Here, the thickness mean means the average of the thickness values of the element of tissue or knitting measured in at least 10 positions using a precision thickness gauge, same as the thickness middle of the feed liquid passage element 4 above mentioned.

Si el grosor medio es más pequeño que 0,15 mm, se puede disponer de un número grande de membranas de ósmosis inversa en el elemento de modo que el área total de la membrana pueda ser aumentada. Sin embargo, los surcos 8a formados en la superficie del elemento de tejido o tejido de punto y que sirve como paso para el líquido filtrado no pueden ser grandes. Por lo tanto, la resistencia al flujo de líquido filtrado es grande, y el rendimiento de separación baja.If the average thickness is smaller than 0.15 mm, a large number of osmosis membranes can be available inverse in the element so that the total area of the membrane It can be increased. However, the 8a grooves formed in the surface of the knitting or knitting element and serving as step for the filtered liquid can not be large. Thus, the resistance to the flow of filtered liquid is large, and the low separation performance.

Si se determina que el grosor medio del elemento de tejido o tejido de punto 8b sea más grande de 0,4 mm, se solucionan los problemas arriba mencionados. Sin embargo, el número de las membranas de ósmosis inversa que pueden ser dispuestas en el elemento disminuyen, y de ahí la cantidad de líquido filtrado por elemento disminuye. Además, surge una dificultad al enrollar en espiral el elemento de tejido o tejido de punto alrededor de la superficie externa del tubo hueco ya que la rigidez del elemento de tela aumenta.If it is determined that the average thickness of the element of knitting or knitting 8b is larger than 0.4 mm, They solve the problems mentioned above. However, the number of the reverse osmosis membranes that can be arranged in the element decrease, and hence the amount of liquid filtered by element decreases. In addition, a difficulty arises when rolling in spiral the knitting or knitting element around the outer surface of the hollow tube since the stiffness of the element of fabric increases.

Determinando el grosor medio del elemento de tejido o tejido de punto 8b para que esté dentro de la gama arriba mencionada, un tamaño suficiente de los surcos 8a y un área total más grande de la membrana en el elemento puede obtenerse al mismo tiempo. Por lo tanto, está asegurado un flujo suficiente de agua filtrada en el elemento. El grosor deseable medio del elemento de tejido o tejido de punto es de 0,15 a 0,3 mm.Determining the average thickness of the element of fabric or knitting 8b so that it is within the range above mentioned, a sufficient size of grooves 8a and a total area larger membrane in the element can be obtained from it weather. Therefore, a sufficient water flow is ensured filtered in the element. The average desirable thickness of the element of fabric or knitting is from 0.15 to 0.3 mm.

Los surcos 8a formados en la superficie del elemento de tejido o tejido de punto 8b sirven como pasos para el líquido filtrado y están cubiertos de un elemento de tela permeable 8c (descrito más adelante). Si los surcos tienen una anchura demasiado grande, la resistencia al flujo de líquido filtrado puede aumentar debido a la presencia del elemento de tela permeable que puede ser deformada en el funcionamiento de alta presión. Además, si el número de surcos formados es demasiado grande, la fuerza del elemento de tejido o tejido de punto en conjunto disminuye. Por otra parte, si el número de surcos formados es demasiado pequeño, el índice de flujo de líquido filtrado disminuye.The grooves 8a formed on the surface of the knitting element or knitting 8b serve as steps for the filtered liquid and are covered with a permeable fabric element 8c (described below). If the grooves have a width too large, the resistance to the flow of filtered liquid may increase due to the presence of the permeable fabric element that It can be deformed in high pressure operation. Further, if the number of grooves formed is too large, the force of the tissue element or knitting together decreases. By On the other hand, if the number of grooves formed is too small, the Flow rate of filtered liquid decreases.

En este sentido, es deseable que los surcos 8a sean de 0,1 a 0,2 mm de ancho y de 0,05 a 0,2 mm de fondo, y que los surcos estén formados en un índice de 18 a 25 por 1 cm en la superficie del elemento de tejido o tejido de punto.In this sense, it is desirable that the grooves 8a be 0.1 to 0.2 mm wide and 0.05 to 0.2 mm deep, and that grooves are formed in an index of 18 to 25 by 1 cm in the surface of the knitting or knitting element.

Si los surcos se forman para cumplir las dichas exigencias, la resistencia al flujo de líquido filtrado se mantiene suficientemente baja y el elemento de tela permeable es apoyado con el fin de impedir que se deforme y que se hunda en los surcos incluso en el funcionamiento a alta presión.If the grooves are formed to meet the said requirements, the resistance to the flow of filtered liquid is maintained sufficiently low and the permeable fabric element is supported with in order to prevent it from deforming and sinking in the furrows even in high pressure operation.

Más deseablemente, los surcos 8a son 0,1 a 0,15 mm de ancho y 0,1 a 0,15 mm de fondo, y los surcos son formados en el elemento de tejido o tejido de punto en un índice de 20 a 25 por 1 cm.More desirably, the grooves 8a are 0.1 to 0.15 mm wide and 0.1 to 0.15 mm deep, and the grooves are formed in the knitting element or knitting at an index of 20 to 25 per 1 cm

Se advierte que la anchura, la profundidad, y el número de surcos arriba mencionados son obtenidos haciendo un promedio de los valores de la anchura, la profundidad y el número de surcos medidos en al menos 10 posiciones sobre una fotografía tomada en una amplificación de 10 a 50.It is noted that width, depth, and number of grooves mentioned above are obtained by making a average of the width, depth and number of values grooves measured in at least 10 positions on a photograph taken in an amplification of 10 to 50.

El elemento de tejido o tejido de punto 8b no se limita a ninguna clase especial siempre y cuando cumpla las dichas exigencias estructurales. Deseablemente, es un elemento de tricot porque el tricot tiene una alta calidad y puede ser producido a un precio bajo. Hay varias clases de tricot como "double denbigh", "queens cord", "three-guide-bar". Puede utilizarse cualquier clase de tricot siempre y cuando pueda proporcionar pasos para el líquido filtrado y no se deforme siquiera en funcionamiento a alta presión.The knitting or knitting element 8b is not limited to any special class as long as it meets said structural requirements. Desirably, it is a knitting element because the knitting has a high quality and can be produced at a low price. There are several kinds of knitting such as " double denbigh ", " queens cord ", " three-guide-bar ". Any kind of knitting can be used as long as it can provide steps for the filtered liquid and does not deform even in high pressure operation.

El elemento de tejido o tejido de punto 8b puede hacerse de cualquier material siempre y cuando el material pueda mantener una forma de un elemento de paso y los componentes del material no se disuelvan en el líquido filtrado. Por ejemplo, pueden utilizarse la poliamida como el nylón, el poliéster, poliacrilonitrilo, poliolefino como el polietileno y el polipropileno, el cloruro de polivinilo, cloruro polivinilideno, polifluoroetileno, material de carbón y similares.The knitting or knitting element 8b It can be made of any material as long as the material can maintain a shape of a passing element and the components of the material does not dissolve in the filtered liquid. For example, polyamide such as nylon, polyester, can be used polyacrylonitrile, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyfluoroethylene, carbon material and the like.

Entre los dichos materiales, el poliéster es deseable porque el elemento de tejido o tejido de punto (descrito más adelante) que está hecho de poliéster muestra una resistencia suficiente a la presión incluso en funcionamiento a alta presión y es fácil de manejar.Among the said materials, polyester is desirable because the element of knitting or knitting (described later) which is made of polyester shows a resistance enough at pressure even in high pressure operation and It is easy to handle.

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Preferentemente, el elemento de tejido o tejido de punto está sometido a una cura para aumentar su rigidez de modo que el elemento de tela no pueda ser deformado en el funcionamiento a alta presión.Preferably, the tissue or tissue element knitted is subjected to a cure to increase its stiffness so that the fabric element cannot be deformed in operation at high pressure

La curación puede ser realizada, por ejemplo, impregnando el elemento de tejido o tejido de punto ya formado con resina líquida como melanina o epoxi y endureciéndolo. Si el elemento de tejido o tejido de punto se hace con material termalmente fusible, puede ser sometido a fusión termal en la que las fibras que constituyen al elemento de tela se calientan para fundirse y se fijan la una a la otra.Healing can be performed, for example, impregnating the fabric element or knitted fabric already formed with liquid resin such as melanin or epoxy and hardening it. If he knitting element or knitting is made with material thermally fusible, can be subjected to thermal fusion in which the fibers that constitute the fabric element are heated to merge and fix each other.

Además, el elemento de tejido o tejido de punto puede ser sometido a calandrado, para presionar irregularidades diminutas sobre la superficie del elemento de tela debido a las formas irregulares externas de las fibras componentes del mismo. En este caso, el elemento de tejido o tejido de punto tiene una superficie muy lisa y plana, y por lo tanto el elemento de tela permeable y la membrana de ósmosis inversa que están en contacto con el elemento de tejido o tejido de punto no sufren la deformación local o desigual incluso en funcionamiento a alta presión, por lo cual la durabilidad y el rendimiento del elemento son además mejorados.In addition, the element of knitting or knitting can be subjected to calendering, to press irregularities tiny on the surface of the fabric element due to the irregular external shapes of the component fibers thereof. In In this case, the knitting or knitting element has a very smooth and flat surface, and therefore the fabric element permeable and reverse osmosis membrane that are in contact with the element of knitting or knitting they do not suffer the local or uneven deformation even at high operation pressure, so the durability and performance of the element They are also improved.

El elemento de tela permeable 8c puesto sobre la superficie ranurada del elemento de tejido o tejido de punto 8b no se limita a ningún tipo especial. La tela no tejida es deseable ya que tiene una permeabilidad líquida suficiente y muestra buena resistencia a la deformación funcionando a alta presión.The permeable fabric element 8c placed on the grooved surface of the knitting or knitting element 8b no It is limited to any special type. Nonwoven fabric is desirable since which has sufficient liquid permeability and shows good deformation resistance running at high pressure.

Las telas no tejidas se clasifican en una tela no tejida denominada no orientada cuyas fibras componentes no están orientadas, una tela no tejida cuyas fibras componentes están orientadas en una dirección definida, y una tela no tejida de una naturaleza orientada intermedia. Para el elemento de tela permeable 8c de la invención presente, cualquiera de aquellos tres tipos de tela no tejida puede utilizarse, pero la tela no tejida comprendida de fibras componentes orientadas en una dirección definida es deseable ya que puede proporcionar una rigidez suficiente dentro de una cierta gama de grosor.Nonwoven fabrics are classified in a fabric non-woven called non-oriented whose component fibers are not oriented, a nonwoven fabric whose component fibers are oriented in a defined direction, and a non-woven fabric of a intermediate oriented nature. For the permeable fabric element 8c of the present invention, any of those three types of non-woven fabric can be used, but the non-woven fabric included of component fibers oriented in a defined direction is desirable since it can provide sufficient stiffness within A certain range of thickness.

Cuando se utiliza un elemento de tela no tejido comprendido de fibras orientadas, es deseable poner al elemento de tela no tejido sobre la superficie ranurada del elemento de tejido o tejido de punto 8b de manera que las fibras orientadas cruzan la dirección que se extiende de los surcos 8a en ángulo recto.When a nonwoven fabric element is used comprised of oriented fibers, it is desirable to put the element of nonwoven fabric on the grooved surface of the fabric element or knitting 8b so that the oriented fibers cross the direction extending from grooves 8a at right angles.

El elemento de tela no tejido dispuesto de esta manera tiene anisotropía en fuerza y en rigidez, de modo que muestra una mayor fuerza en la dirección perpendicular a la orientación de las fibras componentes cuando recibe tensión de deformación como el doblamiento y la acción de retorcimiento. Por lo tanto, incluso cuando funciona a alta presión, se impide que el elemento de tela no tejido se deforme y se hunda en los surcos 8a del elemento de tejido o tejido de punto.The nonwoven fabric element disposed of this way has anisotropy in strength and rigidity, so that shows greater force in the direction perpendicular to the orientation of the component fibers when receiving tension from deformation such as bending and twisting action. For the so much, even when operating at high pressure, it prevents the nonwoven fabric element deforms and sinks into grooves 8a of the knitting or knitting element.

El grosor medio del elemento de tela permeable 8c está determinado para ser de 0,05 a 0,2 mm. Si el grosor medio es más pequeño que 0,05 mm, el elemento de tela permeable 8c se deforma en funcionamiento a alta presión, y la resistencia al flujo de líquido filtrado aumenta. Si el grosor medio es más grande que 0,2 mm, la rigidez y la resistencia a la deformación se mejora. Sin embargo, el número de las membranas de ósmosis inversa que se pueden disponer en el elemento disminuye, y el área total de la membrana disminuye en consecuencia. Además, la resistencia al flujo de líquido filtrado aumenta. El grosor medio deseable del elemento de tela es de 0,07 a 0,15 mm.The average thickness of the permeable fabric element 8c is determined to be 0.05 to 0.2 mm. If the average thickness It is smaller than 0.05mm, the permeable fabric element 8c is deformation in high pressure operation, and flow resistance of filtered liquid increases. If the average thickness is larger than 0.2 mm, stiffness and resistance to deformation is improved. Without However, the number of reverse osmosis membranes that are can be arranged in the element decreases, and the total area of the membrane decreases accordingly. In addition, flow resistance of filtered liquid increases. The desirable average thickness of the element of cloth is from 0.07 to 0.15 mm.

Determinando que el grosor medio del elemento de tela permeable 8c esté dentro de la dicha gama, la incidencia de deformación puede ser suprimida incluso en funcionamiento a alta presión, y al mismo tiempo se puede obtener un área total suficiente de la membrana en el elemento.Determining that the average thickness of the element of permeable fabric 8c is within said range, the incidence of deformation can be suppressed even in high operation pressure, and at the same time a sufficient total area can be obtained of the membrane in the element.

Se señala que el grosor medio anteriormente dicho es un promedio obtenido midiendo el grosor de un elemento de tela en al menos 10 posiciones utilizando un indicador de grosor de precisión y haciendo un promedio de los valores medidos.It is noted that the average thickness above said is an average obtained by measuring the thickness of an element of fabric in at least 10 positions using a thickness gauge of precision and averaging the measured values.

Aunque el elemento de tela permeable 8c no esté limitado en la permeabilidad líquida, es deseable que, en el caso donde el ambiente de alimentación es agua pura, la tela permeable 8c muestra la permeabilidad de agua de 0,5 m^{3}/m^{2}\cdotMPa/min o mayor en términos de coeficiente de permeabilidad a una temperatura de 25ºC. En este caso, la resistencia al flujo de líquido filtrado es pequeña y la pérdida de presión disminuye. Más deseablemente, la tela permeable 8c es un elemento de tela no tejido que tiene un coeficiente de permeabilidad de 0,8 m^{3}/m^{2}\cdotMPa\cdotmin o mayor en relación con el agua pura de 25ºC.Although the permeable fabric element 8c is not limited in liquid permeability, it is desirable that, in the case where the feeding environment is pure water, the permeable fabric 8c shows water permeability of 0.5 m 3 / m 2 \ mpd / min or greater in terms of coefficient of permeability at a temperature of 25 ° C. In this case, the resistance to the flow of filtered liquid is small and the loss of Pressure decreases. More desirably, the permeable fabric 8c is a non-woven fabric element that has a permeability coefficient of 0.8 m 3 / m 2 \ cdotMPa \ cdotmin or greater in relation to pure water of 25 ° C.

El elemento de tela líquido permeable 8c puede estar hecho de cualquier material mientras no implique deformación sustancial incluso en funcionamiento a alta presión y sus componentes no se disuelven en el líquido filtrado. Por ejemplo, pueden utilizarse la poliamida como el nilón, poliéster, poliacrilonitrilo, poliolefino como el polietileno y el polipropileno, cloruro de polivinilo, el cloruro polivinilideno, polifluoroetileno, material de carbón y similares.The permeable liquid cloth element 8c can be made of any material as long as it does not involve deformation substantial even in high pressure operation and its Components do not dissolve in the filtered liquid. For example, Polyamide such as nylon, polyester, can be used polyacrylonitrile, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyfluoroethylene, carbon material and the like.

Entre los dichos materiales, es deseable el poliéster porque la tela no tejida de poliéster es fácil de manejar y tiene una gran fuerza, y los componentes de poliéster se disuelven poco en el líquido filtrado.Among such materials, it is desirable to Polyester because polyester non-woven fabric is easy to handle and it has great strength, and the polyester components dissolve Little in the filtered liquid.

Más adelante, será descrito el módulo de membrana de ósmosis inversa de la invención presente.Later, the module of reverse osmosis membrane of the present invention.

La figura 10 es una vista transversal de un ejemplo de un módulo M de la invención presente. El módulo M incluye elementos de membrana en espiral de ósmosis inversa 10 según la reivindicación 1 teniendo cada uno una estructura mostrada en la figura 1. Estos elementos 10 se reciben en un recipiente cilíndrico a presión 9a en un estado en el que están conectados en serie entre ellos.Figure 10 is a cross-sectional view of a example of a module M of the present invention. The M module includes  reverse osmosis spiral membrane elements 10 according to the claim 1 each having a structure shown in the Figure 1. These elements 10 are received in a cylindrical container at pressure 9a in a state in which they are connected in series between they.

Se dispone de una placa selladora del lado de corriente arriba 9c que tiene una entrada 9b para el líquido de alimentación 6 en un extremo del recipiente de presión 9. En el otro extremo del recipiente de presión 9, se dispone de forma impermeable una placa selladora 9c del lado corriente abajo, que tiene una salida 9d para el líquido concentrado producido por la separación de ósmosis inversa.It has a sealing plate on the side of upstream 9c having an inlet 9b for the liquid from feed 6 on one end of the pressure vessel 9. On the other end of the pressure vessel 9, is arranged so waterproof a sealing plate 9c of the downstream side, which it has a 9d outlet for the concentrated liquid produced by the reverse osmosis separation.

Un elemento de armazón 5 configurado para permitir que el líquido pase a través de este está conectado a un extremo del elemento 10 dispuesto sobre el lado de corriente más alto del módulo M. Como se muestra en el área J_{1} de la figura 10, con el empleo de un elemento de sellado 11, se forma una estructura impermeable entre la circunferencia del elemento de armazón 5 y la pared interior del recipiente a presión 9a. Una apertura de un tubo hueco 1 del elemento 10 se sella también por un elemento de sellado 12.A frame element 5 configured to allow the liquid to pass through this is connected to a end of element 10 arranged on the current side plus height of module M. As shown in area J_ {1} in the figure 10, with the use of a sealing element 11, a waterproof structure between the circumference of the element of frame 5 and the inner wall of the pressure vessel 9a. A opening of a hollow tube 1 of element 10 is also sealed by a sealing element 12.

Como se ha visto en el área J_{2} de la figura 10, en el módulo M, un elemento del lado de corriente arriba está conectado de forma impermeable a un elemento de lado corriente abajo de tal forma que las aperturas de sus respectivos tubos huecos 1,1 están unidas la una a la otra y está dispuesto un elemento sellador 12 alrededor de la parte de unión de estos elementos. La estructura impermeable también está formada entre la circunferencia del elemento de armazón 5 del elemento de lado corriente abajo y la pared interior del recipiente de presión 9a con un elemento sellador 11.As seen in the J_ {2} area of the figure 10, in module M, an element of the upstream side is waterproofly connected to a downstream side element in such a way that the openings of their respective hollow tubes 1,1 are attached to each other and a sealing element is arranged 12 around the joining part of these elements. The structure waterproof is also formed between the circumference of the frame element 5 of the downstream side element and the inner wall of the pressure vessel 9a with a sealing element eleven.

Como se ha visto en el área J_{3} de la figura 10, el elemento 10 dispuesto sobre el lado de corriente abajo del módulo M está conectado de forma impermeable al lado corriente abajo de la placa selladora 9e de tal forma que la apertura de un tubo hueco 1 está en comunicación con la salida 9f para el líquido filtrado, y un elemento sellador 12 está dispuesto alrededor de la parte que comunica entre el tubo hueco y la salida que está formada en el centro axial del lado corriente debajo de la placa selladora 9e.As seen in the J_ {3} area of the figure 10, the element 10 arranged on the downstream side of the M module is waterproofly connected to the downstream side of the sealing plate 9e such that the opening of a tube gap 1 is in communication with the outlet 9f for the liquid filtered, and a sealing element 12 is arranged around the part that communicates between the hollow tube and the outlet that is formed at the axial center of the running side under the sealing plate 9e.

En el módulo M, una pérdida de presión que se produce entre el líquido de alimentación del lado entrante y del lado saliente varía según el número de elementos dispuestos en el módulo M. Como el número de elementos dispuestos en el módulo aumenta, se produce una pérdida de presión más grande y baja la eficiencia operativa. El número deseable de elementos recibidos en el módulo M de la invención presente es de 1 a 10. El número más deseable es de 1 a 8.In module M, a pressure loss that is produces between the feed liquid on the incoming side and the protruding side varies according to the number of elements arranged in the module M. As the number of elements arranged in the module increases, a larger pressure loss occurs and the operating efficiency. The desirable number of items received in the module M of the present invention is from 1 to 10. The number plus desirable is from 1 to 8.

Determinando que el número de elementos dispuestos en el módulo M estén dentro de la dicha gama, la pérdida de presión producida entre el líquido de alimentación del lado entrante y el lado saliente puede ser disminuida. Por lo tanto, una bajada en la presión de funcionamiento debida a la pérdida de presión puede ser disminuida, por lo cual la pérdida de energía puede ser disminuida y el líquido filtrado puede ser obtenido con una alta eficacia.Determining that the number of elements arranged in module M are within said range, the loss of pressure produced between the feed liquid on the side incoming and outgoing side can be decreased. Therefore a decrease in operating pressure due to loss of pressure can be decreased, so the loss of energy can be decreased and the filtered liquid can be obtained with High efficiency

El módulo M es suministrado, a través de la entrada 9b, con el líquido de alimentación 6 presurizado a una presión predeterminada. El líquido de alimentación 6 fluye en el elemento 10 a través del elemento de armazón 5 configurado para permitir al líquido pasar a través del mismo. Como el líquido de alimentación fluye hacia el lado corriente abajo, continúa la separación de ósmosis inversa del líquido de alimentación. El líquido filtrado 6a acaba en el tubo hueco 1, fluye a través del lado corriente abajo, y fluye desde la salida 9f.Module M is supplied, through the inlet 9b, with the feed liquid 6 pressurized to a default pressure. Feed liquid 6 flows into the element 10 through the frame element 5 configured to allow the liquid to pass through it. As the liquid of power flows to the downstream side, continues the Reverse osmosis separation of the feed liquid. He filtered liquid 6a ends in the hollow tube 1, flows through the downstream side, and flows from exit 9f.

El líquido de alimentación restante fluye hacia el lado corriente abajo como líquido concentrado 6b, y finalmente fluye por una salida 9d en su estado más concentrado.The remaining feed liquid flows to the downstream side as concentrated liquid 6b, and finally it flows through a 9d outlet in its most concentrated state.

De esta manera, el líquido de alimentación 6 suministrado en el módulo M bajo presión es separado en líquido filtrado y líquido concentrado. Se debe señalar, el líquido concentrado separado tiene la misma energía de presión que tiene el líquido de alimentación 6.In this way, the feed liquid 6 supplied in the M module under pressure is separated in liquid filtrate and concentrated liquid. It should be noted, the liquid separate concentrate has the same pressure energy as the feed liquid 6.

Por lo tanto, en el proceso de separación, se produce poco la polarización de la concentración sobre las superficies de las membranas de ósmosis inversa, y el líquido filtrado de alta calidad puede ser obtenido a un alto índice de recuperación.Therefore, in the separation process, it produces little polarization of concentration on surfaces of the reverse osmosis membranes, and the liquid High quality filtering can be obtained at a high rate of Recovery.

En particular, la deformación de los elementos de paso de líquido filtrado no se produce incluso en funcionamiento a alta presión, y por lo tanto, el índice de recuperación del líquido impregnado mejora aún más. El empleo del módulo es favorable, por ejemplo, para la desalinización del agua de mar porque el coste de producción de agua disminuye.In particular, the deformation of the elements passage of filtered liquid does not occur even in operation at high pressure, and therefore, the rate of recovery of impregnated liquid improves even more. The use of the module is favorable, for example, for seawater desalination because the cost of water production decreases.

Ahora, será descrito el aparato y el método de separación de ósmosis inversa según la presente invención.Now, the apparatus and method of reverse osmosis separation according to the present invention.

La figura 11 es un diagrama bloque que muestra, por medio de un ejemplo, la estructura básica S_{0} del aparato de separación de ósmosis inversa de la invención presente.Figure 11 is a block diagram showing, by means of an example, the basic structure S_ {0} of the apparatus of reverse osmosis separation of the present invention.

El aparato S_{0} comprende una sección T_{1} de separación de líquido de alimentación y medios de presurización de líquido de alimentación P_{1} dispuestos en la sección de separación de lado corriente arriba T_{1}. La sección de separación del líquido de alimentación T_{1} tiene una configuración gradual comprendida por módulos M de la presente invención mostrada en la figura 10 y conectada en paralelo o en serie entre ellos.The apparatus S_ {0} comprises a section T_ {1} of separation of feed liquid and pressurization means of feed liquid P_ {1} arranged in the section of upstream side spacing T1. The section of separation of the feed liquid T1 has a gradual configuration comprised of modules M of the present invention shown in figure 10 and connected in parallel or in series between them.

El líquido de alimentación 6 como agua de mar se suministra a los medios de presurización P1 donde es presurizado a una presión predeterminada. El líquido de alimentación presurizado se suministra a los módulos M de la presente invención que constituye la sección de separación T1 en la cual continúa la separación de ósmosis inversa, donde el lí-
quido de alimentación se separa en líquido filtrado 6a habiendo predeterminado la calidad y el líquido concentrado 6b.
The feed liquid 6 as seawater is supplied to the pressurizing means P1 where it is pressurized at a predetermined pressure. The pressurized feed liquid is supplied to the modules M of the present invention which constitutes the separation section T1 in which the reverse osmosis separation continues, where the
feed liquid is separated into filtered liquid 6a having predetermined the quality and concentrated liquid 6b.

La presión del líquido de alimentación 6 se representa mediante la suma de una presión eficaz y la presión osmótica del líquido de alimentación. La presión varía según la clase de soluto y la concentración del líquido de alimentación. Para producir el líquido filtrado por la separación de ósmosis inversa de manera eficiente, es deseable que se determine la presión eficaz para que sea de 0,5 a 7,0 MPa, y más deseable que sea de 1,5 a 6,0 MPa.The pressure of the feed liquid 6 is represents by adding an effective pressure and the pressure Osmotic feeding fluid. The pressure varies according to the solute class and concentration of feed liquid. To produce the filtered liquid by osmosis separation Inverse efficiently, it is desirable that the effective pressure to be 0.5 to 7.0 MPa, and more desirable to be from 1.5 to 6.0 MPa.

Tomando un ejemplo donde el líquido de alimentación es agua de mar, la presión osmótica de la alimentación del agua de mar que tiene una concentración de sal del 3,5% generalmente es de 2,5 MPa, y es preferible determinar la presión de la alimentación del agua de mar dentro de una gama de 3,0 a 9,5 MPa. Determinando que la presión de la alimentación del agua de mar se encuentra dentro de esta gama, la separación de ósmosis inversa por membranas puede ser realizada de manera eficiente. Una gama de presión más deseable es de 4,0 a 8,5 MPa. En la presión del líquido de alimentación que se encuentra dentro de esta gama, puede obtenerse agua filtrada de calidad más favorable de agua. Es más deseable la presión dentro de una gama de 6,0 a 8,5 MPa.Taking an example where the liquid from feeding is sea water, the osmotic pressure of the feeding of seawater that has a salt concentration of 3.5% it is generally 2.5 MPa, and it is preferable to determine the pressure of seawater feed within a range of 3.0 to 9.5 MPa. Determining that the seawater feed pressure It is within this range, the separation of reverse osmosis by membranes it can be performed efficiently. A range of most desirable pressure is 4.0 to 8.5 MPa. In liquid pressure power supply that is within this range, can obtain filtered water of more favorable water quality. It's more desirable pressure within a range of 6.0 to 8.5 MPa.

Medios de presurización P_{1} pueden ser cualquier medio siempre y cuando puedan presurizar el líquido de alimentación 6 a una presión necesaria para la ósmosis inversa. Por ejemplo, puede utilizarse una bomba eléctrica de alta presión. Es favorable un turbocompresor hidráulico que presuriza la bomba (descrito más tarde), porque puede presurizar el líquido de alimentación y suministrar el mismo a un módulo de lado corriente abajo M. Además, esta bomba puede recuperar la parte de energía de presión de líquido concentrado producido en el módulo M y añadir la misma al líquido de alimentación, donde la presión del líquido de alimentación es aumentada y utilizada. Así, la bomba de presurización de este tipo ayuda a manejar el aparato S_{0} con una alta eficacia de energía y con un bajo coste de manejo del aparato y de producción del líquido filtrado.Pressurization means P_ {1} can be any medium as long as they can pressurize the liquid from 6 feed at a pressure necessary for reverse osmosis. By For example, a high pressure electric pump can be used. Is favorable a hydraulic turbocharger that pressurizes the pump (described later), because it can pressurize the liquid from power and supply it to a current side module below M. In addition, this pump can recover the energy part of concentrated liquid pressure produced in module M and add the same to the feed liquid, where the pressure of the liquid from Feeding is increased and used. So, the bomb of Pressurization of this type helps to operate the device S_ {0} with high energy efficiency and a low cost of handling apparatus and production of the filtered liquid.

Ahora, será explicado un ejemplo favorable donde se aplica el aparato y el método de separación de ósmosis inversa de la presente invención para la desalinización del agua de mar.Now, a favorable example will be explained where the apparatus and the reverse osmosis separation method of the present invention for desalination of seawater.

La figura 12 es un diagrama bloque que muestra un ejemplo favorable S_{1} del aparato de separación de ósmosis inversa de la invención presente para el tratamiento del agua de mar.Figure 12 is a block diagram showing a favorable example S1 of the osmosis separation apparatus Inverse of the present invention for water treatment of sea.

El aparato S_{1} en conjunto se forma en dos etapas. Básicamente, la etapa precedente comprende una primera sección de separación T_{0}, que incluye una pluralidad de módulos de membrana de ósmosis inversa M_{0} conectadas en paralelo o en serie entre sí, y una bomba eléctrica de alta presión P_{0} dispuesta aguas arriba del lado de la sección de separación T_{0} y sirviendo como un medio de presurización. La etapa siguiente comprende una segunda sección de separación T_{1} que comprende una pluralidad de módulos de membrana de ósmosis inversa M de la invención presente como se muestra en la figura 10 conectados en paralelo o en serie entre sí, y una bomba turbocompresor de presurización P_{T} dispuesta aguas arriba al lado de la sección de separación P_{T} y sirviendo como un medio de presurización. La primera sección de separación T_{0} está conectada a la bomba de presurización P_{0}.The device S_ {1} together is formed in two stages Basically, the preceding stage comprises a first separation section T_ {0}, which includes a plurality of modules of reverse osmosis membrane M 0 connected in parallel or in series with each other, and a high pressure electric pump P_ {0} arranged upstream from the side of the separation section T_ {0} and serving as a means of pressurization. The next stage comprises a second separation section T 1 comprising a plurality of reverse osmosis membrane modules M of the invention present as shown in figure 10 connected in parallel or in series with each other, and a turbocharger pump of pressurization P_ {T} arranged upstream next to the section of separation P_ {T} and serving as a means of pressurization. The first separation section T_ {0} is connected to the pump pressurization P_ {0}.

La bomba turbocompresor de presurización hidráulica P_{0} utilizada en el aparato S_{1} es de un tipo descrito, por ejemplo, en la Publicación Preliminar japonesa de la patente Nº 1-294903. Esta bomba está provista de una cobertura donde una sección de turbina y una sección de bomba (la sección de compresor) están conectadas directa y coaxialmente la una a la otra. La sección de bomba se maneja para presurizar el agua suministrada, utilizando la parte de energía de presión de, por ejemplo, el agua saturada con sal (Brine Water) de alta presión que fluye en la sección de turbina.The hydraulic pressure turbocharger pump P_ {0} used in the apparatus S_ {1} is of a type described, for example, in the Japanese Preliminary Publication of Patent No. 1-294903. This pump is provided with a cover where a turbine section and a pump section (the compressor section) are directly and coaxially connected to each other. The pump section is operated to pressurize the water supplied, using the pressure energy portion of, for example, the high pressure salt water ( Brine Water ) flowing in the turbine section.

Los módulos M_{0} que constituyen la etapa precedente pueden ser o módulos convencionales en realidad usados para desalinización del agua de mar o módulos M de la presente invención mostrados en la figura 10.The M_ {0} modules that constitute the stage previous can be or conventional modules actually used for desalination of seawater or M modules of this invention shown in figure 10.

Preferentemente, el número de módulos M_{0} que constituyen la etapa precedente es de 1 a 3 veces, más preferentemente de 1,5 a 2, 5 veces el número de módulos M_{1} que constituyen la etapa posterior.Preferably, the number of modules M_ {0} which constitute the preceding stage is 1 to 3 times, more preferably 1.5 to 2.5 times the number of modules M_ {1} that They constitute the later stage.

Determinando el número de módulos en cada etapa para cumplir las dichas exigencias, la cantidad y la presión de agua de mar suministrada a los módulos en cada etapa pueden ser convenientes, mejorando así la calidad de agua filtrada producida en los módulos en cada etapa. Al mismo tiempo, la eficacia de separación de ósmosis inversa mejora, por lo cual el agua filtrada puede ser obtenida con menos energía.Determining the number of modules in each stage to meet these requirements, the amount and pressure of Seawater supplied to the modules at each stage can be convenient, thus improving the quality of filtered water produced in the modules at each stage. At the same time, the effectiveness of reverse osmosis separation improves, whereby filtered water It can be obtained with less energy.

En el aparato S_{1}, la toma de agua de mar 13 es presurizada a una presión predeterminada por la bomba eléctrica de alta presión P_{0}, y está sometida a la separación de ósmosis inversa por los módulos M_{0} en la primera sección de separación T_{0}, donde el agua de mar es separada en agua filtrada 6a_{1} y agua concentrada 6b_{1}, teniendo una presión p.In the device S_ {1}, the seawater intake 13 it is pressurized at a predetermined pressure by the electric pump high pressure P 0, and is subject to osmosis separation inverse by the modules M_ {0} in the first separation section T_ {0}, where seawater is separated into filtered water 6a_ {1} and concentrated water 6b1, having a pressure p.

El agua concentrada 6b_{1} fluyendo en la sección de bomba R1 de la bomba de presurización P_{0} es presurizada a una presión p_{1} (p_{1}> p). El líquido concentrado 6b_{1} se suministra bajo presión en los módulos M de la invención presente constituyendo la segunda sección de separación T_{1} donde el líquido concentrado está sometido a la separación de ósmosis inversa por los módulos M, para ser separado en agua filtrada 6a_{2} y agua concentrada 6b_{2}, teniendo una presión p_{2}.The concentrated water 6b1 flowing in the pump section R1 of the pressurization pump P_ {0} is pressurized at a pressure p 1 (p 1> p). The liquid 6b_ {1} concentrate is supplied under pressure in the M modules of the present invention constituting the second separation section T_ {1} where the concentrated liquid is subject to separation of reverse osmosis by the M modules, to be separated in water filtered 6a 2 and concentrated water 6b 2, having a pressure p_ {2}.

Ya que la presión osmótica del agua de mar 13 (que tiene una concentración de sal del 3,5%) es de 2,5 MPa, la alimentación del agua de mar tiene una presión deseable p de la misma encontrándose dentro de una gama de 3,0 a 9,5 MPa. Determinando la presión p de la alimentación del agua de mar para que se encuentre dentro de esta gama, la separación de ósmosis inversa por membranas puede ser realizada de manera eficiente. Una gama más deseable es de 4,0 a 8,5 MPa. En la presión p determinada que esté dentro de esta gama, puede obtenerse agua filtrada de calidad más deseable. Una gama más deseable es de 6,0 a 8,5 MPa.Since the osmotic pressure of seawater 13 (which has a salt concentration of 3.5%) is 2.5 MPa, the seawater feed has a desirable pressure p of the It is within a range of 3.0 to 9.5 MPa. Determining the pressure p of the seawater feed for that is within this range, the osmosis separation Reverse by membranes can be performed efficiently. A most desirable range is 4.0 to 8.5 MPa. At the determined pressure p that is within this range, filtered water can be obtained from more desirable quality. A more desirable range is 6.0 to 8.5 MPa.

Ya que la alimentación del agua de mar está concentrada en los módulos en la etapa precedente y su concentración de sal aumenta, la presión osmótica del agua concentrada 6b_{1} suministrada a los módulos M en la etapa siguiente se hace mayor. Así, la presión p_{1} del agua concentrada 6b_{1} tiene una relación p_{1}> p en relación con la presión p en la etapa precedente. La concentración de sal del agua concentrada 6b_{1} es aproximadamente del 4,0 al 6,0%, y la presión osmótica del agua concentrada 6b_{1} es aproximadamente de 3,0 a 5,0 MPa. Para obtener agua filtrada de alta calidad de manera eficiente en los módulos M en la etapa posterior, es deseable determinar la presión P_{1} para que se encuentre dentro de una gama de 5,0 a 12,0 MPa. Una gama más deseable es de 7,0 a 11,0 MPa, y una gama aún más deseable es de 8,0 a 10,0 MPa.Since the seawater feed is concentrated on the modules in the preceding stage and their concentration  of salt increases, the osmotic pressure of the concentrated water 6b1 supplied to the M modules in the next stage becomes larger. Thus, the pressure p 1 of the concentrated water 6b 1 has a relation p_ {1}> p in relation to the pressure p in the stage preceding. The salt concentration of the concentrated water 6b1 it is approximately 4.0 to 6.0%, and the osmotic water pressure 6b1 concentrate is approximately 3.0 to 5.0 MPa. For obtain high quality filtered water efficiently in the M modules in the later stage, it is desirable to determine the pressure P_ {1} to be within a range of 5.0 to 12.0 MPa. A more desirable range is 7.0 to 11.0 MPa, and an even more range desirable is 8.0 to 10.0 MPa.

El agua concentrada 6b_{2} es suministrada a presión a la sección de turbina R_{2} de la bomba de presurización P_{0}, y parte de la energía de presión de la misma se añade al agua concentrada 6b_{1} suministrada a la sección de bomba R_{1}. En otras palabras, la energía de presión es en parte consumida para presurizar el agua concentrada 6b_{1} a la presión p_{1}. Entonces, el agua concentrada 6b_{2} es descargada. La totalidad del agua filtrada es igual a la suma del agua filtrada a 6a_{1} y el agua filtrada 6a_{2}.The concentrated water 6b2 is supplied to pressure to the turbine section R2 of the pressurization pump  P_ {0}, and part of the pressure energy thereof is added to the 6b_ {1} concentrated water supplied to the pump section R_ {1}. In other words, the pressure energy is partly consumed to pressurize the concentrated water 6b_ {1} under pressure p_ {1}. Then, the concentrated water 6b2 is discharged. The all filtered water is equal to the sum of filtered water a 6a_ {1} and filtered water 6a_ {2}.

En lo anterior, se han descrito la estructura básica y el funcionamiento del aparato S_{1}. Más adelante, se describirá cómo es manejado el aparato S1 en realidad.In the above, the structure has been described basic and operation of the device S_ {1}. Later on, it describe how the device S1 is actually handled.

En el funcionamiento del aparato S1, se toma el agua de mar 13 y se la somete al tratamiento preliminar (descrito más tarde) para prevenir el deterioro de membranas. Entonces, el agua de mar es presurizada a una presión predeterminada por la bomba eléctrica de alta presión P_{0} y se la somete a la separación de ósmosis inversa.In the operation of the device S1, the seawater 13 and undergoes preliminary treatment (described later) to prevent the deterioration of membranes. So he seawater is pressurized at a predetermined pressure by the pump high pressure electric P_ {{}} and is subjected to the separation of Inverse osmosis.

Aunque se puede adoptar la toma de agua de alta mar, la toma de agua subterránea de playa (beach well water) y la toma de agua osmótica para la toma de agua de mar, es deseable la toma de agua permeable (permeative) o la toma de agua subterránea de playa (beach well water) ya que se puede tomar agua de mar de alta claridad, de modo que puede simplificarse el tratamiento preliminar (descrito más adelante).Although it is possible to adopt the sea water intake, the beach ground water intake and the osmotic water intake for seawater intake, permeable ( permeative ) or water intake is desirable. groundwater from the beach ( beach well water ) since high clarity seawater can be taken, so that preliminary treatment can be simplified (described below).

El tratamiento preliminar, que contempla quitar las sustancias de contaminación contenidas en la toma de agua de mar, se pone en práctica coagulando filtración de arena donde el agua de mar se filtra después en un coagulante como el cloruro férrico, aluminio policlorado, sulfato de aluminio o se añade además aluminio policlorado. O bien, se adopta una filtración de coagulación secundaria (filtración de refinamiento).The preliminary treatment, which includes removing the pollution substances contained in the water intake of sea, is implemented by coagulating sand filtration where the seawater is then filtered in a coagulant such as chloride ferric, polychlorinated aluminum, aluminum sulfate or additionally added polychlorinated aluminum Or, a filtration of secondary coagulation (refinement filtration).

Para la toma de agua de mar, por ejemplo, por la toma de agua impregnada, se pone en práctica la ultrafiltración utilizando microfilmes o membranas de ultrafiltración. Estas filtraciones pueden ser realizadas separadamente o en com-
binación. Es deseable que el índice de contaminación (FI) de agua de mar sea más bajo de aproximadamente 3 a 4.
For seawater intake, for example, by the impregnated water intake, ultrafiltration is carried out using microfilms or ultrafiltration membranes. These leaks can be performed separately or in comparison.
bination It is desirable that the pollution index (FI) of seawater be lower than about 3 to 4.

Haciendo que el índice de contaminación sea más bajo de aproximadamente 3 a 4, se evita que las sustancias de contaminación se depositen sobre la superficie de membrana en elementos de membrana de ósmosis inversa, y por lo tanto se puede prevenir un aumento de la pérdida de presión y presión de funcionamiento, por lo cual el agua filtrada puede ser producida establemente durante mucho tiempo.Making the pollution index more Under about 3 to 4, it prevents substances from contamination are deposited on the membrane surface in reverse osmosis membrane elements, and therefore it can prevent an increase in pressure loss and pressure of operation, whereby filtered water can be produced stably for a long time.

Para el tratamiento preliminar, se utiliza un filtro de arena coagulante o un filtro de refinamiento, que está comprendido por un recipiente a presión lleno de algunas clases de arena dispuesta en capas y que tiene tamaños de grano diferentes, el filtro está configurado para someter la alimentación de agua de mar a filtración bajo una presión predeterminada. Los ingredientes y los tamaños de grano de la arena son escogidos según la calidad de agua de mar. En cuanto a los ingredientes, es deseable arena que tenga un bajo contenido de cobre, porque si el contenido de cobre de la arena es alto, el cobre tiende a disolverse en el agua de mar, reaccionar con el cloro, iones de sulfato y similares, y a deteriorar las membranas de ósmosis inversa.For preliminary treatment, a coagulating sand filter or a refinement filter, which is comprised of a pressure vessel filled with some kinds of sand arranged in layers and having different grain sizes, the filter is configured to submit the water supply of Sea filtration under a predetermined pressure. The ingredients and the grain sizes of the sand are chosen according to the quality of sea water. As for the ingredients, it is desirable sand that have a low copper content, because if the copper content of the sand is high, copper tends to dissolve in seawater, react with chlorine, sulfate ions and the like, and to deteriorate reverse osmosis membranes.

Como membrana de ultrafiltración y la membrana de microfiltración, se conocen un elemento de fibra hueco o un elemento espiral. Cualquiera de los elementos puede ser utilizado en el aparato de la invención presente. Como materiales para la membrana de ultrafiltración y la membrana de microfiltración, se conocen el poliacrilonitrilo, polisulfona, sulfidesulfona polifeneleno, polietileno, polipropileno, poliamida, acetato de celulosa y otros por el estilo Puede utilizarse cualquiera de estos materiales.As ultrafiltration membrane and membrane of microfiltration, a hollow fiber element or a spiral element. Any of the elements can be used in the apparatus of the present invention. As materials for the ultrafiltration membrane and microfiltration membrane, it know polyacrylonitrile, polysulfone, sulfidesulfone polyphenelene, polyethylene, polypropylene, polyamide, acetate cellulose and others like that You can use any of these materials.

Para destruir la bacteria o inhibir el crecimiento de la bacteria en el agua de mar, se realiza un tratamiento de esterilización añadiendo NaOCl, que corresponde en cantidad a la concentración de cloro de aproximadamente de 1 a 5 ppm. Regulando la concentración de cloro para que sea aproximadamente de 1 a 5 ppm, la bacteria del agua de mar puede ser destruida suficientemente o inhibido su crecimiento, y la producción de trihalometano, causado por la reacción de cloro con sustancias orgánicas contenidas en el agua de mar, puede ser mantenida baja al mismo tiempo. Si la concentración de cloro se encuentra dentro de la dicha gama, puede suprimirse el deterioro de las membranas de ósmosis inversa debido a la oxidación causada por residuos de cloro excesivos, por lo cual la duración de las membranas de ósmosis inversa puede ser más larga. El tratamiento descrito arriba previene el deterioro de las membranas de ósmosis inversa.To destroy the bacteria or inhibit the bacteria growth in seawater, a sterilization treatment by adding NaOCl, which corresponds to amount to chlorine concentration of about 1 to 5 ppm. Regulating chlorine concentration to be approximately 1 to 5 ppm, seawater bacteria can be sufficiently destroyed or inhibited its growth, and production of trihalomethane, caused by the reaction of chlorine with substances organic contained in seawater, can be kept low by Same time. If the chlorine concentration is within the said range, the deterioration of the membranes of reverse osmosis due to oxidation caused by chlorine residues excessive, so the duration of osmosis membranes Reverse can be longer. The treatment described above prevents the deterioration of reverse osmosis membranes.

Al agua de mar que ha experimentado el dicho tratamiento, se añade sodio bisulfito (SBS), por ejemplo, para extraer el cloro residual por neutralización, y se añade ácido sulfúrico para regular el pH del agua de mar.To the sea water that has experienced the saying treatment, sodium bisulfite (SBS) is added, for example, to extract residual chlorine by neutralization, and acid is added sulfuric acid to regulate the pH of seawater.

La serie ya mencionada de procesos para el tratamiento de esterilización puede ser realizada continuamente o intermitentemente, según cómo esté el agua de mar contaminada con la bacteria. Por ejemplo, el tratamiento intermitente se realiza una vez al día durante aproximadamente de 1 a 5 horas, por lo cual la bacteria puede ser destruida o inhibido su crecimiento. El intervalo y la duración del tratamiento pueden ser cambiados, según el grado de contaminación del agua de mar.The aforementioned series of processes for the sterilization treatment can be performed continuously or intermittently, depending on how seawater is contaminated with the bacterium. For example, intermittent treatment is performed once a day for about 1 to 5 hours, so the Bacteria can be destroyed or inhibited its growth. He interval and duration of treatment can be changed, depending on the degree of pollution of seawater.

Para destruir la bacteria o inhibir el crecimiento de bacteria en los elementos de membrana de ósmosis inversa, se añade una gran cantidad de sodio bisulfito (SBS) o ácido sulfúrico de forma intermitente al agua de mar al cual ha sido añadido sodio bisulfito (SBS). La cantidad a añadir de sodio bisulfito (SBS) o ácido sulfúrico y la duración y el intervalo de adición de SBS puede ser determinada según el grado de contaminación del agua de mar. Preferentemente, se añade sodio bisulfito (SBS) o ácido sulfúrico en un índice de 100 a 1000 ppm o se añade de modo que el pH del agua de mar pueda ser 4,0 o más bajo, y la adición se realiza una vez al día, durante de 1 a 5 horas. Determinando la cantidad, la duración y el intervalo de adición de sodio bisulfito (SBS) o ácido sulfúrico para cumplir las dichas exigencias, la bacteria sobre las superficies de la membrana puede ser destruida de manera eficiente o inhibido su crecimiento. En este caso, las condiciones ambientales en las superficies de la membrana no son constantes, pero cambian intermitentemente, de modo que no pueda ocurrir un problema de crecimiento anormal de bacteria particular. De ahí, el aparato puede funcionar durante mucho tiempo con estabilidad. Es más deseable que se añada el sodio bisulfito (SBS) o el ácido sulfúrico en un índice de 300 a 600 ppm o se añada de modo que el pH del agua de mar pueda ser de 2,6 o más bajo, y que la adición se realice una vez al día, durante de 2 a 4 horas.To destroy the bacteria or inhibit the Bacterial growth in osmosis membrane elements conversely, a large amount of sodium bisulfite (SBS) is added or sulfuric acid intermittently to seawater which has sodium bisulfite (SBS) has been added. The amount to add sodium bisulfite (SBS) or sulfuric acid and the duration and range of SBS addition can be determined according to the degree of contamination of sea water. Preferably, sodium bisulfite (SBS) is added or sulfuric acid at an index of 100 to 1000 ppm or added so that the pH of seawater can be 4.0 or lower, and the addition is performed once a day, for 1 to 5 hours. Determining the amount, duration and interval of addition of sodium bisulfite (SBS) or sulfuric acid to meet these requirements, the bacteria on membrane surfaces can be destroyed efficiently or inhibited its growth. In this case, the environmental conditions on membrane surfaces are not constant, but change intermittently, so that you cannot occur a problem of abnormal growth of particular bacteria. Hence, the device can work for a long time with stability. It is more desirable that sodium bisulfite (SBS) or sulfuric acid at an index of 300 to 600 ppm or added so that the pH of seawater may be 2.6 or lower, and that the Addition is made once a day, for 2 to 4 hours.

Será explicado un ejemplo abajo, en el cual el agua de mar que tiene una concentración de sal del 3,5% es desalada por el funcionamiento del aparato S_{1}.An example will be explained below, in which the seawater that has a salt concentration of 3.5% is desalted for the operation of the device S_ {1}.

Se toman cien (100) partes de agua de mar 13 y se someten al tratamiento preliminar descrito anteriormente, y se suministran a la bomba eléctrica de alta presión P_{0}. El agua de mar, presurizada a 6,0 MPa por la bomba eléctrica de alta presión P_{0}, se suministra a la primera sección de separación To.One hundred (100) parts of seawater are taken 13 and undergo the preliminary treatment described above, and they supply the high pressure electric pump P_ {0}. The water of sea, pressurized to 6.0 MPa by the high pressure electric pump P_ {0}, is supplied to the first separation section To.

Mediante los módulos M_{0} de la primera sección de separación To, se realiza una primera separación de ósmosis inversa, y se obtienen 40 partes de agua dulce 6a_{1} (índice de recuperación: 40%) y se producen al mismo tiempo 60 partes de agua concentrada 6b_{1} con una concentración de sal del 5,8%.Using the modules M_ {0} of the first separation section To, a first separation of reverse osmosis, and 40 parts of fresh water 6a_ {1} are obtained (recovery rate: 40%) and occur at the same time 60 parts of concentrated water 6b1 with a salt concentration of 5.8%

Se suministran sesenta (60) partes de agua concentrada 6b_{1} así producidas a la bomba turbocompresor de presurización P_{T} y luego se suministran a la segunda sección de separación T_{1} donde se realiza la segunda separación de ósmosis inversa por los módulos M de la invención presente, por donde se obtienen 20 partes de agua dulce 6a_{2} (índice de recuperación: 33%) y se producen al mismo tiempo 40 partes de agua concentrada 6b_{2} que tienen una concentración de sal del 8,8%. Se suministra el agua concentrada 6b_{2} a la sección de turbina R_{2} de la bomba de presurización P_{0}, y se añade parte de energía de presión de la misma al agua concentrada 6b_{1} que entra en la sección de bomba R_{1}. Así, el agua concentrada 6b_{1} es presurizada de 6,0 MPa a 8,5 MPa.Sixty (60) parts of water are supplied 6b_ {1} concentrate thus produced to the turbocharger pump of pressurization P_ {T} and then supplied to the second section of separation T1 where the second separation of reverse osmosis by the M modules of the present invention, by where 20 parts of fresh water 6a_ {2} are obtained (index of recovery: 33%) and 40 parts of water are produced at the same time 6b2 concentrate having a salt concentration of 8.8%. Concentrated water 6b2 is supplied to the turbine section R2 of the pressurization pump P_ {0}, and part of pressure energy thereof to concentrated water 6b_ {1} that enters the pump section R_ {1}. So, concentrated water 6b_ {1} is pressurized from 6.0 MPa to 8.5 MPa.

Como consecuencia del funcionamiento del aparato S_{1}, se producen 60 partes de agua dulce y 40 partes de agua de mar residual de 100 partes de agua de mar. El índice de recuperación es por lo tanto del 60%.As a result of the operation of the device S_ {1}, 60 parts of fresh water and 40 parts of water are produced residual sea of 100 parts of seawater. Recovery rate It is therefore 60%.

En el aparato convencional mostrado en la figura 6, el índice de recuperación es el 40%. Esto significa que se producen 40 partes de agua dulce y 60 partes de agua concentrada (agua de mar residual) que tienen una concentración de sal del 4,8% de 100 partes de agua de mar.In the conventional apparatus shown in the figure 6, the recovery rate is 40%. This means that it produce 40 parts of fresh water and 60 parts of concentrated water (residual seawater) that have a salt concentration of 4.8% of 100 parts of seawater.

A condición de que se produzca la misma cantidad de agua dulce, el aparato S_{1} de la invención presente hace posible disminuir una cantidad de toma de agua de mar, una cantidad de descarga de agua de mar residual y un contenido de sal de aproximadamente dos terceras partes, una mitad o menos y sobre dos terceras partes, respectivamente, de aquellas requeridas u observadas en el caso del aparato convencional de la figura 6. Es decir, el aparato S_{1} de la invención presente puede producir una gran cantidad de agua de la misma cantidad de toma de agua de mar con una pequeña cantidad de energía operativa, con lo cual los gastos de producción de agua se pueden reducir.On condition that the same amount is produced of fresh water, the apparatus S 1 of the present invention makes possible to decrease an amount of seawater intake, an amount of discharge of residual seawater and a salt content of about two thirds, one half or less and about two third parties, respectively, of those required or observed in the case of the conventional apparatus of figure 6. It is that is, the apparatus S 1 of the present invention can produce a large amount of water of the same amount of water intake from sea with a small amount of operational energy, thereby Water production costs can be reduced.

La permeabilidad de las membranas de ósmosis inversa aumenta a medida que aumenta la temperatura ambiental. Por lo tanto, el índice de recuperación de agua filtrada que el aparato S_{1} muestra en verano es diferente en invierno, es decir el índice de recuperación en verano es más alto que en invierno. Para hacer que el aparato S_{1} produzca una cantidad constante de agua filtrada independientemente de las estaciones, es deseable regular la apertura de las válvulas, respectivamente proporcionadas en tubos para el agua filtrada dispuestas sobre el lado corriente abajo de las secciones de separación To y T_{1}, de tal forma que es aplicada una contrapresión predeterminada al agua filtrada en los módulos M_{0} y M, de modo que la presión efectiva en la separación de ósmosis inversa se regula para lograr un ajuste de permeabilidad.The permeability of osmosis membranes Inverse increases as the ambient temperature increases. By therefore, the rate of recovery of filtered water that the apparatus S_ {1} shows in summer is different in winter, that is the recovery rate in summer is higher than in winter. For make the device S_ {1} produce a constant amount of filtered water regardless of the seasons, it is desirable regulate the opening of the valves, respectively provided in tubes for filtered water arranged on the running side below the separation sections To and T_ {1}, so that a predetermined back pressure is applied to the filtered water in the modules M_ {0} and M, so that the effective pressure in the reverse osmosis separation is regulated to achieve an adjustment of permeability.

Como se ha descrito arriba, el elemento de membrana de ósmosis inversa, el módulo de membrana de ósmosis inversa M, y los aparatos S_{0} y S_{1} de la invención presente son convenientes para los objetivos de obtención del líquido filtrado a partir del líquido altamente concentrado en un alto índice de recuperación, como la desalación del agua de mar. También son aplicables a otros objetivos de concentración de alimentos como el vinagre, la cerveza, el alcohol y el zumo, la concentración de residuos industriales, y separando el líquido altamente concentrado por la separación de ósmosis inversa como en la recuperación de objetos de valor de residuos industriales, para mejorar la eficacia y bajar el coste de estos tratamientos.As described above, the element of reverse osmosis membrane, the osmosis membrane module inverse M, and the apparatus S_ {0} and S_ {1} of the invention present are convenient for the objectives of obtaining the liquid filtered from the highly concentrated liquid in a high rate of recovery, such as desalination of seawater. They are also applicable to other concentration objectives of foods such as vinegar, beer, alcohol and juice, concentration of industrial waste, and separating the liquid highly concentrated by the separation of reverse osmosis as in the recovery of valuables of industrial waste, for improve efficiency and lower the cost of these treatments.

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Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La figura 1 es una vista en corte de perspectiva de un elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa;Figure 1 is a perspective sectional view. of a spiral membrane element of reverse osmosis;

La figura 2 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea II-II de la figura 1;Figure 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of figure 1;

La figura 3 es una vista del plano de un elemento de paso de líquido de alimentación;Figure 3 is a plan view of a feed liquid passage element;

La figura 4 es una vista transversal de un elemento de paso de líquido filtrado convencional para estar dispuesto en una membrana de ósmosis inversa;Figure 4 is a cross-sectional view of a conventional filtered liquid passage element to be arranged in a reverse osmosis membrane;

La figura 5 es una vista transversal de otro elemento de paso de líquido filtrado convencional;Figure 5 is a cross-sectional view of another conventional filtered liquid passage element;

La figura 6 es un diagrama esquemático que muestra por vía de ejemplo un aparato convencional para la separación de ósmosis inversa;Figure 6 is a schematic diagram that shows by way of example a conventional apparatus for reverse osmosis separation;

La figura 7 es un dibujo que muestra cómo el líquido de alimentación fluye a lo largo de un elemento de paso de líquido de alimentación;Figure 7 is a drawing that shows how the feed liquid flows along a passage element of feed liquid;

La figura 8 es un dibujo que muestra cómo el líquido de alimentación fluye a lo largo de otro elemento de paso de líquido de alimentación;Figure 8 is a drawing that shows how the feed liquid flows along another passage element of feed liquid;

La figura 9 es una vista transversal de un elemento de paso de líquido filtrado usado en un elemento de la invención presente;Figure 9 is a cross-sectional view of a element of passage of filtered liquid used in an element of the present invention;

La figura 10 es una vista transversal de un módulo de membrana de ósmosis inversa incluyendo los elementos de la invención presente;Figure 10 is a cross-sectional view of a reverse osmosis membrane module including the elements of the present invention;

La figura 11 es un diagrama que muestra la estructura básica de un aparato para la separación de ósmosis inversa utilizando los módulos de la invención presente;Figure 11 is a diagram showing the basic structure of an osmosis separation apparatus inverse using the modules of the present invention;

La figura 12 es un diagrama que muestra la estructura básica de un aparato para la separación de ósmosis inversa de agua de mar según la invención presente;Figure 12 is a diagram showing the basic structure of an osmosis separation apparatus inverse of seawater according to the present invention;

La figura 13 es un gráfico que muestra la relación entre la velocidad de flujo de líquido de alimentación y la pérdida de presión que muestra un módulo de membrana de ósmosis inversa cuando es manejado.Figure 13 is a graph showing the relationship between the flow rate of feed liquid and the pressure loss showing an osmosis membrane module Reverse when handled.

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Mejor modo de realización de la invenciónBest embodiment of the invention

Ejemplo 1, Ejemplo Comparativo 1Example 1, Comparative Example one

(1) Elementos de paso de líquido de alimentación(1) Feed liquid passage elements

Se prepararon elementos de red a, b cada uno teniendo una estructura de red mostrada en la figura 3. En cuanto al elemento de red a, el grosor medio era de 0,7 mm, la distancia (Y) entre los puntos de convergencia 7c, 7d era de 5 mm, y el ángulo \alpha era de 33º. Como elemento de red b, el grosor medio era de 0,7 mm, la distancia (Y) entre los puntos de convergencia 7c, 7d era de 4 mm, y el ángulo \alpha era de 47º.Network elements a, b each were prepared having a network structure shown in figure 3. As for to the network element a, the average thickness was 0.7 mm, the distance (Y) between the convergence points 7c, 7d was 5 mm, and the angle α was 33 °. As network element b, the average thickness was 0.7 mm, the distance (Y) between the points of convergence 7c, 7d was 4 mm, and the angle α was 47 °.

Cada uno de los elementos de red a, b se dispusieron sobre una célula de placa paralela plana (anchura de paso: 160 mm, longitud de paso: 300 mm) de tal manera que una línea que conecta los puntos de convergencia 7c, 7d se extiende en paralelo a la dirección de paso. Se hizo fluir el agua a una temperatura de 25ºC, y se midieron la velocidad de flujo sobre la superficie de célula y la pérdida de presión producida entre ambos extremos de la célula. Los resultados se muestran en la figura 13.Each of the network elements a, b is arranged on a flat parallel plate cell (width of pitch: 160 mm, pitch length: 300 mm) such that a line which connects the convergence points 7c, 7d extends in parallel to the direction of passage. The water was flowed to a temperature of 25 ° C, and the flow rate on the cell surface and the pressure loss produced between both cell ends The results are shown in the figure 13.

Como se evidencia en la figura 13, en el caso del elemento de red a, la pérdida de presión es muy pequeña.As evidenced in Figure 13, in the case of the network element a, the pressure loss is very small.

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(2) Elementos de membrana de ósmosis Inversa y módulos(2) Reverse osmosis membrane elements and modules

Se prepararon compuestos de membranas de ósmosis inversa en forma de bolsa que sirven como membranas de ósmosis inversa, cada membrana hecha de una membrana de apoyo porosa polisulfona que tiene una superficie de la misma formada con una capa activa fina de poliamida aromática entrecruzada y recibiendo un elemento de paso de líquido filtrado de tricot de poliéster. El elemento de paso de líquido filtrado era de 0,25 mm en el grosor medio y se formó en un lado con surcos de 0,15 mm de ancho y 0,10 mm de fondo con un índice de 23 por 1 cm. Las membranas de ósmosis inversa compuestas, entre las cuales fue interpuesto el elemento de red a o b que sirve como elemento de paso de líquido de alimentación, se enrollaron alrededor de la superficie externa de un tubo hueco, de modo que se prepararon dos clases de elementos de 1 m de longitud total y 200 mm de diámetro externo. De las dos clases de elementos, el elemento que utiliza los elementos de red "a" será mencionado como el elemento "a" y el elemento que utiliza los elementos de red "b" se mencionará como el elemento b.Osmosis membrane compounds were prepared bag-shaped inverse that serve as osmosis membranes reverse, each membrane made of a porous support membrane polysulfone having a surface thereof formed with a thin active layer of crosslinked aromatic polyamide and receiving a Polyester tricot filtered liquid passage element. He Filtered liquid passage element was 0.25 mm in thickness medium and formed on one side with grooves 0.15 mm wide and 0.10 mm deep with an index of 23 by 1 cm. Osmosis membranes inverse compounds, among which the element of network a or b serving as a liquid passage element of feed, were wrapped around the outer surface of a hollow tube, so that two kinds of elements of 1 were prepared m of total length and 200 mm of external diameter. Of the two classes of elements, the element that uses the network elements "a" it will be mentioned as the "a" element and the element it uses The network elements "b" will be mentioned as the element b.

Cada elemento "a", "b" tenía un área efectiva de membrana de 35 m^{2}.Each element "a", "b" had an area effective membrane of 35 m2.

Fueron colocados seis (6) series de elementos unidos el uno al otro en un recipiente a presión, para formar un módulo. El módulo que tiene los elementos "a" se mencionará como el módulo "a", y el módulo que tiene los elementos "b" se mencionará como el módulo "b".Six (6) series of elements were placed attached to each other in a pressure vessel, to form a module. The module that has the elements "a" will be mentioned like the "a" module, and the module that has the elements "b" will be mentioned as module "b".

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(3) Rendimiento de Módulo(3) Module Performance

Los módulos a, b fueron cada uno incorporado a un aparato S_{0} mostrado en la figura 11. Fue suministrada solución acuosa de NaCl teniendo una concentración de sal del 0,05%, un pH de 6,5 y una temperatura líquida de 25ºC a cada módulo a una presión de 0,7 MPa, y se midieron la pérdida de presión, el rendimiento de producción de agua y la concentración NaCl de agua filtrada.Modules a, b were each incorporated into an apparatus S_ {0} shown in figure 11. It was supplied aqueous NaCl solution having a salt concentration of 0.05%, a pH of 6.5 and a liquid temperature of 25 ° C to each module at a pressure of 0.7 MPa, and the pressure loss was measured, the Water production yield and NaCl concentration of water filtered.

Cada módulo a, b fue manejado con un índice de recuperación del 50%.Each module a, b was managed with an index of 50% recovery.

Los resultados son los siguientes: La pérdida de presión era de 1510 hPa en el módulo "a" y 2030 hPa en el módulo "b". El rendimiento de producción de agua era de 156 m^{3}/día en el módulo "a" y 148 m^{3}/día en el módulo "b". La concentración NaCl de agua filtrada era de 4,6 ppm en el módulo "a" y de 4,9 ppm en el módulo "b".The results are as follows: Loss of pressure was 1510 hPa in module "a" and 2030 hPa in module "b". The water production yield was 156 m 3 / day in module "a" and 148 m 3 / day in module "b". The NaCl concentration of filtered water was 4.6 ppm at module "a" and 4.9 ppm in module "b".

Con el módulo "a" teniendo los elementos "a" de la invención presente, la pérdida de presión producida durante la operación puede disminuir, el rendimiento de producción de agua puede ser mejorado, y se puede obtener agua filtrada de mayor calidad.With module "a" having the elements "a" of the present invention, the loss of pressure produced During operation may decrease, production yield of water can be improved, and filtered water can be obtained from higher quality

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Ejemplos 2 a 5, ejemplos comparativos 2 a 5Examples 2 to 5, examples comparatives 2 a 5

(1) Preparación de membranas de ósmosis inversa y elementos de paso de líquido de alimentación(1) Preparation of reverse osmosis membranes and feed liquid passage elements

Se preparó un compuesto de membrana de poliamida aromática entrecruzado, que era la membrana plana que tiene el rendimiento de tal modo que el agua filtrada era fácil de conseguir con un índice de 0,85 m^{3}/m^{2} por día y con una expulsión de sal del 99,75% cuando una solución salina teniendo una concentración del 3,5% fue sometida a separación por ósmosis inversa, a una presión de 5,5 MPa. La separación de ósmosis inversa fue puesta en práctica utilizando una célula de evaluación plana de la membrana provista de la membrana compuesta teniendo un área efectiva de la membrana de 32 cm^{2}. La membrana compuesta anteriormente dicha se mencionará como la membrana I.A polyamide membrane compound was prepared crosslinked aromatic, which was the flat membrane that has the performance such that filtered water was easy to achieve with an index of 0.85 m 3 / m 2 per day and with an expulsion of 99.75% salt when a saline solution having a 3.5% concentration was subjected to osmosis separation inverse, at a pressure of 5.5 MPa. Reverse Osmosis Separation was implemented using a flat evaluation cell of the membrane provided with the composite membrane having an area effective of the 32 cm2 membrane. Composite membrane said above will be mentioned as the membrane I.

Se preparó otro compuesto de membrana con poliamida aromática entrecruzado, que era una membrana plana que tiene el rendimiento de tal modo que el agua filtrada era fácil de conseguir con un índice de 0,87 m^{3}/m^{2} por día y con una expulsión de sal del 99,72% cuando una solución salina teniendo una concentración del 5,8% fue sometida a la filtración, a una presión de 8,8 MPa, utilizando una célula de evaluación plana de la membrana teniendo un área efectiva de la membrana de 32 cm^{2}. Esta membrana se mencionará como la membrana II.Another membrane compound was prepared with crosslinked aromatic polyamide, which was a flat membrane that it has the performance such that the filtered water was easy to achieve with an index of 0.87 m 3 / m 2 per day and with a 99.72% salt expulsion when a saline solution having a 5.8% concentration was subjected to filtration, at a pressure 8.8 MPa, using a flat membrane evaluation cell having an effective area of the membrane of 32 cm2. This membrane will be mentioned as membrane II.

Como elementos de paso de líquido de alimentación, se prepararon elementos de red de polietileno teniendo una estructura de red como se muestra en la Fig. 3, donde los valores de X,Y, ángulo \alpha y el grosor medio se muestran en la tabla 1.As liquid passage elements of feeding, polyethylene net elements were prepared having a network structure as shown in Fig. 3, where the values of X, Y, angle α and the average thickness are shown in the Table 1.

TABLA 1TABLE 1

1one

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(2) Montaje de elementos y módulos, evaluación de rendimiento(2) Assembly of elements and modules, evaluation of performance

Se preparó un elemento de paso de líquido filtrado comprendido por un elemento de tricot de poliéster y un elemento de tela de poliéster no tejido. El elemento de tricot de poliéster era de 0,20 mm de grosor medio y formado en un lado del mismo con surcos de 0,15 mm de ancho y 0,10 mm de fondo con un índice de 23 por 1 cm. El elemento de tela de poliéster no tejido, puesto sobre el lado acanalado del elemento de tricot, era de 0,10 mm de grosor medio, y el coeficiente de permeabilidad del mismo en relación con el agua pura a una temperatura de 25ºC era de 0,90 m^{3}/m^{2}\cdotMPa por min.A liquid passage element was prepared filtering comprised of a polyester knitting element and a Element of non-woven polyester fabric. The knitting element of polyester was 0.20 mm medium thick and formed on one side of the same with grooves 0.15 mm wide and 0.10 mm deep with a 23 by 1 cm index. The element of non-woven polyester fabric, placed on the ribbed side of the knitting element, it was 0.10 mm of average thickness, and the coefficient of permeability thereof in ratio with pure water at a temperature of 25 ° C was 0.90 m 3 / m 2 • MPa per min.

Se montaron elementos de membrana de ósmosis inversa especificados en la tabla 2 combinando los elementos de paso de líquido filtrado, los elementos de paso de líquido de alimentación mostrados en la tabla 1 y las membranas anteriormente dichas I, II de la manera mostrada en la tabla 2.Osmosis membrane elements were mounted inverse specified in table 2 combining the step elements of filtered liquid, the liquid passage elements of feed shown in table 1 and the membranes above said I, II in the manner shown in table 2.

2. Los módulos fueron montados disponiendo un elemento correspondiente en un recipiente a presión de cada módulo. Los aparatos S_{0} como se muestran en la figura 11 y cada uno acomodando un módulo correspondiente fueron manejados en las condiciones de funcionamiento mostradas en la tabla 2 durante 15 horas, y se midió el flujo de agua filtrada y el índice de expulsión de sal. Los resultados se muestran en una en su conjunto en la tabla 2.2. The modules were assembled by providing a corresponding element in a pressure vessel of each module. The devices S_ {0} as shown in Figure 11 and each accommodating a corresponding module were handled in the operating conditions shown in table 2 for 15 hours, and the filtered water flow and the rate of salt expulsion The results are shown in one as a whole in table 2.

En cuanto al ejemplo 4 y el ejemplo comparativo 5, también se midió la pérdida de presión. Los resultados se muestran en la tabla 2.As for example 4 and the comparative example 5, the pressure loss was also measured. The results are shown in table 2.

22

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Como se evidencia por la tabla 2, cuando se utilizan los elementos de la invención presente, el flujo de agua filtrada aumenta, la expulsión de sal aumenta y la pérdida de presión disminuye mucho.As evidenced by table 2, when use the elements of the present invention, the flow of water filtered increases, the expulsion of salt increases and the loss of Pressure decreases a lot.

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Ejemplos 6 a 17, ejemplos comparativos 6 a 14Examples 6 to 17, examples comparative 6 to 14

Se preparó un compuesto membrana de poliamida aromática entrecruzado, que era una membrana plana teniendo tal rendimiento que el agua filtrada era fácil de conseguir con un índice de 0,85 m^{3}/m^{2} por día y con una expulsión de sal del 99,80% cuando una solución de salina teniendo una concentración del 6,0% fue sometida a separación por ósmosis inversa, a una presión de 9,0 MPa, utilizando una célula de evaluación plana de la membrana teniendo un área efectiva de membrana de 32 cm^{2}.A polyamide membrane compound was prepared crosslinked aromatic, which was a flat membrane having such performance that filtered water was easy to achieve with a 0.85 m3 / m2 index per day and with a salt expulsion 99.80% when a saline solution having a concentration of 6.0% underwent separation by reverse osmosis, at a pressure of 9.0 MPa, using a flat evaluation cell of the membrane having an effective membrane area of 32 cm2.

Se prepararon elementos de tela no tejida de fibra corta de poliéster, cada uno teniendo un grosor medio y un coeficiente de permeabilidad en relación con el agua pura (a 25ºC) como se muestra en la tabla 3. Además, se prepararon los elementos de tricot único teniendo una doble estructura de denbigh de fibra de poliéster, estos elementos de tricot habiendo experimentado la curación por la fusión termal y calandrado de superficie. Los elementos de tricot tenían cada uno un grosor medio como se muestra en la tabla 3 y se formaron en un lado con surcos especificados en la tabla 3. Poniendo cada elemento de tela no tejido sobre la superficie acanalada de un elemento de tricot correspondiente, se prepararon varias clases de elementos de paso de líquido filtrado teniendo una estructura transversal mostrada en la figura 9.Elements of short woven polyester fiber fabric were prepared, each having a medium thickness and a coefficient of permeability in relation to pure water (at 25 ° C) as shown in Table 3. In addition, the knitting elements were prepared. Unique having a double structure of polyester fiber denbigh , these knitting elements having undergone healing by thermal melting and surface calendering. The knitting elements each had an average thickness as shown in table 3 and were formed on one side with grooves specified in table 3. By placing each nonwoven fabric element on the ribbed surface of a corresponding knitting element, they prepared several kinds of filtered liquid passage elements having a cross-sectional structure shown in Figure 9.

Se prepararon elementos de red de polietileno que sirven como elementos de paso de líquido de alimentación, los elementos de red teniendo valores de X, Y, el ángulo \alpha y el grosor medio como se muestra en la tabla 3.Polyethylene net elements were prepared which serve as passage elements of feed liquid, the network elements having values of X, Y, the angle? and the average thickness as shown in table 3.

Combinando aquellos elementos en una manera mostrada en la tabla 3 y enrollando cada elemento combinado alrededor de la superficie externa de un tubo hueco de 32 mm de diámetro, se prepararon elementos de 200 mm de diámetro externo y 1000 mm de longitud. Cada elemento tenía un área efectiva de membrana como se muestra en la tabla 3. Además, se montaron los módulos disponiendo cada elemento correspondiente en un recipiente a presión de cada módulo.Combining those elements in a way shown in table 3 and rolling each combined element around the outer surface of a 32mm hollow tube of diameter, 200 mm external diameter elements were prepared and 1000 mm in length Each element had an effective area of membrane as shown in table 3. In addition, the modules arranging each corresponding element in a container to pressure of each module.

Los Aparatos S_{0} como se muestra en la figura 11 y cada uno incorporando un módulo correspondiente fueron manejados utilizando solución salina al 6,0% de concentración, 25º C de temperatura líquida y con un pH de 6,5, sobre las condiciones de funcionamiento en que la presión era de 9,0 MPa y el índice de flujo de líquido concentrado era de 80 L/min. Después de funcionar 24 horas, se midieron el flujo de agua filtrada, la expulsión de sal y la pérdida de presión para la evaluación del rendimiento.The S_ {0} Appliances as shown in the figure 11 and each incorporating a corresponding module were handled using saline solution at 6.0% concentration, 25º C of liquid temperature and with a pH of 6.5, on the conditions of operation in which the pressure was 9.0 MPa and the flow rate of concentrated liquid was 80 L / min. After running 24 hours, filtered water flow, salt expulsion and Pressure loss for performance evaluation.

Si la expulsión de sal era del 99,7% o mayor, el flujo de agua filtrada sería de 16,0 m^{3}/día o mayor, y la pérdida de presión de 11,0 kPa o menor, se dió la evaluación de rendimiento \ccirculo. Si la expulsión de sal era del 99,5 al 99,7%, el flujo de agua filtrada era de 14,0 a 16,0 m^{3}/día, y la pérdida de presión era de 11,0 a 14,0 kPa, se dió la evaluación de rendimiento \medcirc. Si la expulsión de sal era del 99,0 al 99,5%, el flujo de agua filtrada era de 12,0 a 14,0 m^{3}/día, y la pérdida de presión era de 14,0 a 17,0 kPa, se dió la evaluación de rendimiento \Delta.If the salt expulsion was 99.7% or greater, the filtered water flow would be 16.0 m 3 / day or greater, and the pressure loss of 11.0 kPa or less, the evaluation of performance \ circle. If the salt expulsion was 99.5 to 99.7%, the filtered water flow was 14.0 to 16.0 m 3 / day, and the pressure loss was 11.0 to 14.0 kPa, the evaluation was given performance \ medcirc. If the salt expulsion was 99.0 to 99.5%, the flow of filtered water was 12.0 to 14.0 m 3 / day, and the pressure loss was 14.0 to 17.0 kPa, the evaluation was given of performance \ Delta.

En otros casos, se dio la evaluación de rendimiento 3.In other cases, the evaluation of performance 3.

Los resultados se muestran en la tabla 3.The results are shown in table 3.

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(Tabla pasa a página siguiente)(Table goes to page next)

TABLA 3-1TABLE 3-1

33

TABLA 3-2TABLE 3-2

44

TABLA 3-3TABLE 3-3

55

TABLA 3-4TABLE 3-4

66

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Como se evidencia en la Tabla 3, el elemento de la invención presente y el módulo utilizando el mismo, hace posible producir agua filtrada de alta calidad con una pequeña pérdida de presión a un alto flujo de agua permeada incluso a una alta presión de funcionamiento de 9,0 MPa.As evidenced in Table 3, the element of the present invention and the module using it, makes possible produce high quality filtered water with a small loss of pressure at a high flow of permeated water even at high pressure Operating 9.0 MPa.

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Ejemplos 18 a 22, ejemplos comparativos 15 a 17Examples 18 to 22, examples comparative 15 to 17

Se prepararon los elementos especificados en la tabla 4 de la misma manera que los elementos de ejemplos 6 a 17. Entonces se montaron los módulos utilizando los elementos.The elements specified in the Table 4 in the same way as the elements of examples 6 to 17. Then the modules were mounted using the elements.

Fueron manejados aparatos S_{0} como se muestran en la figura 11 y cada uno acomodando un módulo correspondiente, utilizando agua de mar tomada en la costa de Ehime y concentrada anteriormente a un grado que tenía un contenido total de solución disuelta del 6,0% en peso y un FI de 3,0 a 4,0, sobre las condiciones de funcionamiento de que la presión fuera de 9,0 MPa, el pH de 6,5 y la velocidad de flujo concentrado de agua de 80 L/min. Después de 2000 horas de funcionamiento, se midieron la expulsión de sal, el flujo de agua filtrada, y la pérdida de presión. El índice de retención en expulsión de sal, el índice de retención en flujo de agua filtrada, y el índice de cambio de la pérdida de presión fue calculado de valores medidos conforme a las expresiones siguientes:S_ {0} devices were handled as shown in figure 11 and each accommodating a module corresponding, using seawater taken on the coast of Ehime and previously concentrated to a degree that had a total content of dissolved solution of 6.0% by weight and an IF of 3.0 to 4.0, about the operating conditions of the pressure being 9.0 MPa, pH 6.5 and the concentrated water flow rate of 80 L / min After 2000 hours of operation, the salt expulsion, filtered water flow, and loss of Pressure. The index of retention in salt expulsion, the index of retention in filtered water flow, and the rate of change of the pressure loss was calculated from measured values according to the following expressions:

Índice de retención en expulsión de sal (%) = 100 x expulsión de sal después de 2000 horas de funcionamiento / expulsión de sal inicialIndex of salt expulsion retention (%) = 100 x salt expulsion after 2000 hours of operation / salt expulsion initial

Índice de retención en flujo de agua filtrada (%) = 100 x flujo de agua filtrada después de 2000 horas de funcionamiento / flujo inicial de agua filtradaIndex of retention in filtered water flow (%) = 100 x water flow filtered after 2000 hours of operation / flow initial water filtered

Índice de cambio de pérdida de presión (%) = 100 x pérdida de presión después de 2000 horas de funcionamiento / pérdida de presión inicialIndex of pressure loss change (%) = 100 x pressure loss after 2000 hours of operation / pressure loss initial

Los resultados se muestran en su conjunto en la tabla 4.The results are shown as a whole in the table 4.

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TABLA 4-1TABLE 4-1

77

TABLA 4-2TABLE 4-2

88

Como se evidencia en la tabla 4, los cambios de la pérdida de presión, del flujo del agua filtrada y de la expulsión de sal son pequeños en el módulo utilizando el elemento de la invención presente, incluso si el módulo funciona durante mucho tiempo utilizando el agua de mar teniendo una alta concentración de sal y que contiene sustancias de contaminación correspondientes a un FI de aproximadamente 3,0 a 4,0. Por lo tanto, el módulo M puede funcionar con estabilidad durante mucho tiempo en condiciones en que la presión es alta y la concentración es alta.As evidenced in Table 4, changes in the loss of pressure, the flow of filtered water and the Salt ejection are small in the module using the element of the present invention, even if the module works for a long time time using seawater having a high concentration of salt and containing pollution substances corresponding to an IF of approximately 3.0 to 4.0. Therefore, module M can operate with stability for a long time in conditions where The pressure is high and the concentration is high.

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Ejemplos 23, 24, ejemplos comparativos 18, 19Examples 23, 24, examples comparatives 18, 19

Se prepararon los elementos especificados en la tabla 5 de la misma manera que los elementos de los ejemplos 6 a 17. Los módulos se montaban cada uno colocando seis elementos asociados a los mismos en un recipiente a presión de cada módulo, con estos elementos conectados en serie entre ellos. Cada módulo fue incorporado a una segunda etapa de un aparato S_{0} mostrado en la figura 12 y teniendo una primera etapa que acomodaba un módulo de membrana de ósmosis inversa convencional.The elements specified in the table 5 in the same way as the elements of examples 6 to 17. The modules were mounted each placing six elements associated with them in a pressure vessel of each module, with these elements connected in series with each other. Each module was incorporated into a second stage of an apparatus S_ {0} shown in Figure 12 and having a first stage that accommodated a module of Conventional reverse osmosis membrane.

El agua de mar fue tomada de la costa de Ehime, y se añadió cloruro férrico, sirviendo como coagulante, continuamente con un índice de 5 ppm. Para el tratamiento fungicida para el agua de mar, se añadió sodio bisulfito (SBS) intermitentemente a un índice de 3 ppm una vez al día, durante dos horas. Entonces el agua de mar fue sometida a la filtración utilizando un filtro de arena coagulante y un filtro de pulimento para tener un FI de 3 a 4.Seawater was taken from the coast of Ehime, and ferric chloride was added, serving as a coagulant, continuously with an index of 5 ppm. For the fungicidal treatment for seawater, sodium bisulfite (SBS) was added intermittently at a rate of 3 ppm once a day, for two hours. Then the seawater was subjected to filtration using a coagulating sand filter and a polish filter to have an FI of 3 to 4.

Al agua de mar que ha experimentado dicho tratamiento preliminar, se añadió sodio bisulfito (SBS) de forma intermitente una vez al día, durante dos horas para eliminar el cloro. Además, para el tratamiento fungicida para los elementos de membrana de ósmosis inversa, se añadió ácido sulfúrico al agua de mar de forma intermitente una vez al día, durante dos horas, de modo que el pH del agua de mar pudiera ser de 2,5. Utilizando el agua de mar así preparada, se puso en funcionamiento el aparato, en el que la presión de funcionamiento en la primera etapa fue regulada para ser de 6,5 MPa de modo que el índice de recuperación en la primera etapa pudiera ser del 40%, y la presión de funcionamiento en la segunda etapa fuera regulada de modo que el índice de recuperación en la segunda etapa pudiera ser del 33%. Después de 100 horas de funcionamiento realizadas con la condición de que el pH fuera de 6,5, se midieron la calidad de agua del agua filtrada, la presión de funcionamiento, y la pérdida de presión.To the sea water that has experienced said preliminary treatment, sodium bisulfite (SBS) was added so flashing once a day, for two hours to remove the chlorine. In addition, for the fungicidal treatment for the elements of reverse osmosis membrane, sulfuric acid was added to the water of intermittent sea once a day, for two hours, of so that the pH of seawater could be 2.5. Using the seawater thus prepared, the apparatus was put into operation, in the one that the operating pressure in the first stage was regulated to be 6.5 MPa so that the recovery rate in the first stage it could be 40%, and the pressure of operation in the second stage was regulated so that the Recovery rate in the second stage could be 33%. After 100 hours of operation performed with the condition If the pH was 6.5, the water quality of the water was measured filtered, operating pressure, and pressure loss.

Los resultados se muestran en su conjunto en la tabla 5.The results are shown as a whole in the table 5.

Como se evidencia por la tabla 5, cuando un aparato de desalación del tipo multi etapa de agua de mar funciona con un alto índice de recuperación de aproximadamente el 60%, el empleo de un módulo que tiene una etapa subsiguiente incorporando los elementos de la invención presente hace posible producir agua de alta calidad en condiciones en que la presión es alta y la concentración es alta, sin requerir una presión de funcionamiento demasiado alta y sin producir una pérdida de presión demasiado grande.As evidenced by table 5, when a desalination apparatus of the multi stage type of seawater works with a high recovery rate of approximately 60%, the use of a module that has a subsequent stage incorporating The elements of the present invention make it possible to produce water from high quality in conditions where the pressure is high and the concentration is high, without requiring an operating pressure too high and without causing too much pressure loss big.

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TABLA 5TABLE 5

99

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Aplicabilidad industrialIndustrial applicability

El elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa de la invención presente y el módulo de membrana de ósmosis inversa incluyendo la misma hacen posible suprimir la incidencia de la polarización de la concentración sobre la superficie de la membrana de una membrana de ósmosis inversa y mejorar la resistencia a la presión de un elemento de paso de líquido filtrado, de modo que el agua filtrada de alta calidad puede ser producida de forma constante con un alto índice de recuperación incluso cuando el elemento es manejado a una alta presión durante mucho tiempo con agua de mar teniendo una alta concentración. En el aparato para la separación de ósmosis inversa donde se incorpora el módulo, la provisión de una bomba turbocompresor de presurización, sirviendo como medio de presurización para el líquido de alimentación, hace posible presurizar el líquido de alimentación con el empleo de la energía de presión de flujo de líquido concentrado. Por lo tanto, el coste de energía requerida para manejar el aparato puede ser bajado. Esto contribuye mucho a la bajada de coste de la producción de agua.The osmosis spiral membrane element reverse of the present invention and the osmosis membrane module inverse including the same make it possible to suppress the incidence of the polarization of the concentration on the surface of the membrane of a reverse osmosis membrane and improve resistance at the pressure of a filtered liquid passage element, so that high quality filtered water can be produced so constant with a high recovery rate even when the element is handled at high pressure for a long time with sea water having a high concentration. In the device for reverse osmosis separation where the module is incorporated, the provision of a pressurization turbocharger pump, serving as a pressurization medium for the feed liquid, it makes possible to pressurize the feed liquid with the use of concentrated liquid flow pressure energy. Therefore the Energy cost required to operate the device can be lowered. This contributes greatly to the lowering of the production cost of Water.

Claims (14)

1. Elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa (10), caracterizado porque:1. Reverse osmosis spiral membrane element (10), characterized in that: una pluralidad de membranas de ósmosis inversa en forma de bolsa (2), elementos de paso de líquido filtrado (3) dispuestos en el interior de dichas membranas de ósmosis inversa (2), y una pluralidad de elementos de paso de líquido de alimentación (4) intercalados entre las dichas membranas de ósmosis inversa (2) están enrollados alrededor de una superficie externa de un tubo hueco (1) de modo que sólo los interiores de dichas membranas de ósmosis inversa (2) comunican con orificios de paso (1a) formados en la superficie de dicho tubo hueco (1);a plurality of reverse osmosis membranes bag-shaped (2), filtered liquid passage elements (3) arranged inside said reverse osmosis membranes (2), and a plurality of liquid passage elements of feed (4) interspersed between said osmosis membranes inverse (2) are wrapped around an outer surface of a hollow tube (1) so that only the interiors of said reverse osmosis membranes (2) communicate with through holes (1a) formed on the surface of said hollow tube (1); cada uno de los dichos elementos de paso de líquido de alimentación (4) es un elemento en malla que tiene una serie de mallas cuadriláteras formadas por una pluralidad de elementos lineales que se cruzan; dos puntos opuestos de convergencia (7c, 7d) sobre cuatro puntos de convergencia (7c, 7d, 7e, 7f) de cada una de dichas mallas cuadriláteras están ajustados paralelamente a una dirección axial de dicho tubo hueco (1); yeach of said step elements of feed liquid (4) is a mesh element that has a series of quadrilateral meshes formed by a plurality of linear elements that intersect; two opposite points of convergence (7c, 7d) over four points of convergence (7c, 7d, 7e, 7f) of each of said quadrilateral meshes are adjusted parallel to an axial direction of said hollow tube (1); Y se satisfacen las relaciones 2 mm \leq X \leq 5 mm y X \leq Y \leq 1,8X donde X designa una distancia entre los dichos puntos de convergencia (7e, 7f) en una dirección perpendicular a la dirección axial de dicho tubo hueco (1) e Y designa una distancia entre los dichos puntos de convergencia (7c, 7d) en la dirección axial de dicho tubo hueco, caracterizado porque dicho elemento de paso de líquido filtrado (3) comprende un elemento de tejido o tejido de punto (8b) de 0,15 a 0,4 mm de espesor medio que tiene una pluralidad de ranuras (8a) por lo menos sobre uno de sus lados y un elemento de tela permeable al líquido (8c) de 0,05 a 0,2 mm de espesor medio colocado sobre la superficie ranurada de dicho elemento de tejido o tejido de punto (8b).the ratios 2 mm? X? 5 mm and X? Y? 1.8X are satisfied where X designates a distance between said convergence points (7e, 7f) in a direction perpendicular to the axial direction of said tube hollow (1) and Y designates a distance between said convergence points (7c, 7d) in the axial direction of said hollow tube, characterized in that said filtered liquid passage element (3) comprises a knitted fabric or knitting element (8b) of 0.15 to 0.4 mm of average thickness having a plurality of grooves (8a) on at least one of its sides and a liquid permeable fabric element (8c) of 0.05 to 0, 2 mm medium thickness placed on the grooved surface of said knitting or knitting element (8b).
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2. Elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque el espesor medio de dicho elemento de paso de líquido de alimentación (4) es de 0,5 a 1 mm.2. Reverse osmosis spiral membrane element (10) according to claim 1, characterized in that the average thickness of said feed liquid passage element (4) is 0.5 to 1 mm. 3. Elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa (10) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque una gama variable de espesores de dicho elemento de paso de líquido de alimentación (4) está comprendida entre valores que representan 0,9 veces y 1,1 veces dicho espesor medio, respectivamente.3. Reverse osmosis spiral membrane element (10) according to claim 1 or 2, characterized in that a variable range of thicknesses of said feed liquid passage element (4) is comprised between values representing 0.9 times and 1.1 times said average thickness, respectively. 4. Elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho elemento de paso de líquido de alimentación (4) es realizado a partir de polietileno o a partir de polipropileno.4. Reverse osmosis spiral membrane element (10) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said feed liquid passage element (4) is made from polyethylene or from polypropylene. 5. Elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el valor absoluto de un ángulo entre una línea que enlaza los puntos de convergencia (7c, 7d) que están ajustados en la dirección axial de dicho tubo hueco (1) y una pata de malla (7a, 7b) se encuentra dentro de una gama de 29 a 45º.5. Reverse osmosis spiral membrane element (10) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the absolute value of an angle between a line linking the convergence points (7c, 7d) that are adjusted in the axial direction of said hollow tube (1) and a mesh leg (7a, 7b) is within a range of 29 to 45 °. 6. Módulo de membrana de ósmosis inversa (M), caracterizado porque por lo menos un elemento de membrana en espiral de ósmosis inversa (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 está dispuesto en un recipiente a presión (9a) teniendo una entrada para el líquido de alimentación a nivel de un extremo y una salida para el líquido concentrado resultante a nivel del otro extremo.6. Reverse osmosis membrane module (M), characterized in that at least one reverse osmosis spiral membrane element (10) according to any one of claims 1 to 5 is arranged in a pressure vessel (9a) having a inlet for the feed liquid at the level of one end and an outlet for the resulting concentrated liquid at the level of the other end. 7. Módulo de membrana de ósmosis inversa (M) según la reivindicación 6 donde dos elementos de membrana en espiral de ósmosis inversa (10) o más son enlazados en serie y dispuestos en el recipiente a presión (9a).7. Reverse osmosis membrane module (M) according to claim 6 wherein two spiral membrane elements reverse osmosis (10) or more are linked in series and arranged in the pressure vessel (9a). 8. Aparato para la separación de ósmosis inversa (S_{0}), que comprende:8. Apparatus for the separation of reverse osmosis (S_ {0}), which comprises: una sección de separación de líquido de alimentación (T_{1}) que comprende módulos de membrana de ósmosis inversa (M) según la reivindicación 6 ó 7, que son enlazados en forma de multifases y medios de presión de líquido de alimentación (P_{1}) dispuestos por el lado corriente arriba de dicha sección de separación (T_{1}).a liquid separation section of feed (T1) comprising osmosis membrane modules inverse (M) according to claim 6 or 7, which are linked in Multi-phase form and pressure means of feed liquid (P_ {1}) arranged on the upstream side of said section of separation (T1).
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9. Aparato para la separación de ósmosis inversa (S_{0}) según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha sección de separación (T_{1}) comprende módulos de membrana de ósmosis inversa (M) según la reivindicación 6 ó 7.9. Apparatus for the separation of reverse osmosis (S0) according to claim 8, characterized in that said separation section (T1) comprises reverse osmosis membrane modules (M) according to claim 6 or 7. 10. Aparato para la separación de ósmosis inversa (S_{0}) según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque los dichos medios de presión (P_{1}) es una bomba a presión de turbocompresor (P_{T}).10. Apparatus for separating reverse osmosis (S0) according to claim 8 or 9, characterized in that said pressure means (P1) is a turbocharged pressure pump (PT). 11. Aparato para la separación de ósmosis inversa (S_{0}) según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque una válvula de control de contra-presión está prevista en un paso para el líquido filtrado que se extiende a partir de la sección de separación (T_{1}).11. Apparatus for separating reverse osmosis (S0) according to any one of claims 8 to 10, characterized in that a counter-pressure control valve is provided in one step for the filtered liquid extending from the separation section (T1).
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12. Aparato para la separación de ósmosis inversa (S_{1}) según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque dicho líquido de alimentación es agua de mar, los dichos módulos de membrana de ósmosis inversa (M) son enlazados por lo menos en forma de dos etapas, una bomba de alta presión eléctrica (P_{0}) está dispuesta por un lado aguas arriba una membrana de ósmosis inversa (M_{0}) en la etapa precedente, una bomba de presurización de turbocompresor (P_{T}) está dispuesta entre el módulo de membrana de ósmosis inversa (M_{0}) en la etapa precedente y un módulo de membrana de ósmosis inversa (M) en una etapa subsiguiente, y se proporciona un sistema de paso para suministrar el fluido concentrado a partir del módulo de membrana de ósmosis inversa (M_{0}) en la etapa precedente a una sección de compresor de dicha bomba de presurización (P_{T}) y para hacer circular el líquido concentrado a partir del módulo de membrana de ósmosis inversa (M) en la etapa subsiguiente hasta una sección de turbina de dicha bomba de presurización (P_{T}).12. Apparatus for separating reverse osmosis (S1) according to any one of claims 8 to 11, characterized in that said feed liquid is seawater, said reverse osmosis membrane modules (M) are linked by at least in the form of two stages, a high-pressure electric pump (P 0) is arranged on the one side upstream a reverse osmosis membrane (M 0) in the preceding stage, a turbocharger pressurization pump ( P_ {T}) is disposed between the reverse osmosis membrane module (M_ {0}) in the preceding stage and a reverse osmosis membrane module (M) in a subsequent stage, and a passage system is provided to supply the fluid concentrated from the reverse osmosis membrane module (M_ {0}) in the step preceding a compressor section of said pressurization pump (P_ {T}) and to circulate the concentrated liquid from the module of reverse osmosis membrane (M) e n the subsequent step to a turbine section of said pressurization pump (P_ {T}). 13. Procedimiento de separación de ósmosis inversa, que comprende:13. Osmosis separation procedure reverse, which includes: una etapa que consiste en alimentar líquido de alimentación (6) a medios a presión (P_{1}) de un aparato para la separación de ósmosis inversa (S_{0}) según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 y poner a presión el líquido de alimentación (6), ya stage that consists of feeding liquid from supply (6) to pressurized media (P1) of an apparatus for reverse osmosis separation (S 0) according to any one of the claims 8 to 12 and pressurize the feed liquid (6), and una etapa que consiste en alimentar el líquido de alimentación a presión (6) a una sección de separación (T_{1}) del aparato (S_{0}) y separar el líquido de alimentación a presión (6) en líquido filtrado (6a) y el líquido concentrado (6b).a stage that consists of feeding the liquid pressure feed (6) to a separation section (T1) of the device (S_ {) and separate the pressure feed liquid (6) in filtered liquid (6a) and concentrated liquid (6b).
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14. Procedimiento de separación de ósmosis inversa de agua de mar utilizando un aparato para la separación de ósmosis inversa (S_{1}) según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 que comprende:14. Osmosis separation procedure inverse of seawater using an apparatus for the separation of reverse osmosis (S_ {1}) according to any one of the claims 8 to 12 comprising: una primera etapa de separación que consiste en alimentar el agua de mar bajo presión obtenida accionando la bomba de alta presión eléctrica (P_{0}) hacia un módulo de membrana de ósmosis inversa (M_{0}) en una etapa precedente y separar el agua de mar bajo presión en agua filtrada (6a_{1}) y agua concentrada (6b_{1});a first stage of separation consisting of feed the seawater under pressure obtained by operating the pump of high electrical pressure (P0) towards a membrane module of reverse osmosis (M_ {0}) in a preceding stage and separate the water of sea under pressure in filtered water (6a1) and concentrated water (6b1); una segunda etapa de separación que consiste en alimentar el agua concentrada (6b_{1}) producida en dicha primera etapa de separación a un módulo de membrana de ósmosis inversa (M) en una etapa subsiguiente vía la sección de compresor de la bomba de presurización de turbocompresor (P_{T}) y separar dicha agua concentrada (6b_{1}) en agua filtrada (6a_{2}) y en agua concentrada (6b_{2}); ya second stage of separation consisting of feed the concentrated water (6b1) produced in said first separation stage to a reverse osmosis membrane module (M) in a subsequent stage via the compressor section of the pump turbocharger pressurization (P_ {T}) and separate said water concentrated (6b1) in filtered water (6a2) and in water concentrated (6b2); Y una etapa que consiste en hacer circular el agua concentrada (6b_{2}) producida en dicha segunda etapa de separación hacia la sección de turbina de dicha bomba de presurización (P_{T}).a stage that consists in circulating the water concentrate (6b2) produced in said second stage of separation towards the turbine section of said pump of pressurization (P_ {T}).
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