ES2371192B1 - WATER PRE-TREATMENT AND CONDITIONING FILTER OF PRESSURE GRANULAR MILK TYPE CLOSED - Google Patents

WATER PRE-TREATMENT AND CONDITIONING FILTER OF PRESSURE GRANULAR MILK TYPE CLOSED Download PDF

Info

Publication number
ES2371192B1
ES2371192B1 ES200931184A ES200931184A ES2371192B1 ES 2371192 B1 ES2371192 B1 ES 2371192B1 ES 200931184 A ES200931184 A ES 200931184A ES 200931184 A ES200931184 A ES 200931184A ES 2371192 B1 ES2371192 B1 ES 2371192B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
filter
water
lter
pressure
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
ES200931184A
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES2371192A1 (en
Inventor
Antonio Ordoñez Fernández
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Inima Environment SA
Original Assignee
Ohl Medio Ambiente Inima S A U
Ohl Medio Ambiente Inima Sau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ohl Medio Ambiente Inima S A U, Ohl Medio Ambiente Inima Sau filed Critical Ohl Medio Ambiente Inima S A U
Priority to ES200931184A priority Critical patent/ES2371192B1/en
Publication of ES2371192A1 publication Critical patent/ES2371192A1/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2371192B1 publication Critical patent/ES2371192B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D24/00Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D24/00Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/46Regenerating the filtering material in the filter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Filtro de pretratamiento y acondicionamiento de agua del tipo de lecho granular cerrado a presión con medios de lavado a contracorriente.#La presente invención se refiere a un filtro del tipo de lecho granular cerrado a presión, como los comúnmente empleados en el pre-tratamiento de agua dentro de procesos de potabilización, desalación, tratamiento de aguas residuales y tratamiento de reutilización o regeneración de aguas residuales, al que se han incorporado unos medios de inyección de aire comprimido a la misma presión de funcionamiento del filtro durante el ciclo de servicio o filtrado del mismo, así como unos medios de extracción-evacuación simultánea de dicho aire inyectado, por la parte superior del filtro al exterior. El aire inyectado al interior del filtro atraviesa el lecho granular, rompiendo y levantando las capas más próximas a la superficie, dejando canales de paso en el lecho que favorecen y potencian la penetración de las partículas de menor tamaño en capas inferiores. Constituye otro objeto de la presente invención un proceso de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua mediante filtración a presión con la unidad de filtro aquí descrita, así como la planta de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua bruta que incorpora dicho filtro.Pretreatment and conditioning water filter of the type of granular bed closed under pressure with backwashing means. # The present invention relates to a filter of the type of granular bed closed under pressure, such as those commonly used in the pre-treatment of water within processes of purification, desalination, wastewater treatment and treatment of reuse or regeneration of wastewater, to which compressed air injection means have been incorporated at the same filter operating pressure during the service or filtering cycle thereof, as well as means of simultaneous extraction-evacuation of said injected air, from the top of the filter to the outside. The air injected into the filter crosses the granular bed, breaking and lifting the layers closest to the surface, leaving passageways in the bed that favor and enhance the penetration of smaller particles in lower layers. Another object of the present invention is a process of pre-treatment and conditioning of water by pressure filtration with the filter unit described herein, as well as the pre-treatment and conditioning plant of raw water incorporating said filter.

Description

Filtro de pretratamiento y acondicionamiento de agua del tipo de lecho granular cerrado a presión con medios de lavado a contracorriente. Pretreatment and conditioning water filter of the granular bed type closed under pressure with countercurrent washing means.

Sector de la técnica Technical sector

La presente invención pertenece al campo del tratamiento de agua, ya sea en procesos de potabilización de agua dulce, tratamiento de aguas residuales, tratamiento de reutilización o de regeneración de aguas residuales, y desalación de agua salobre o marina, especialmente en plantas desaladoras de ósmosis inversa, y más concretamente se relaciona con la etapa de pre-tratamiento y acondicionamiento a la que se somete dicha fuente de agua antes de proceder a su desalación, desinfección y/o potabilización. Entre la gran variedad de sistemas de pre-tratamiento conocidos, la invención es aplicable a todos los dispositivos de filtración a presión sobre lechos granulares, tales como arena, grava, antracita, carbón activo, granate, roca porosa, piedra pómez, basalto... o cualquier combinación de los mismos, independientemente de la presión de diseño o trabajo (funcionamiento) del dispositivo. The present invention pertains to the field of water treatment, whether in freshwater purification processes, wastewater treatment, reuse or wastewater regeneration treatment, and desalination of brackish or marine water, especially in osmosis desalination plants conversely, and more specifically it relates to the pre-treatment and conditioning stage to which said water source is subjected before desalination, disinfection and / or purification. Among the wide variety of known pre-treatment systems, the invention is applicable to all pressure filtration devices on granular beds, such as sand, gravel, anthracite, activated carbon, garnet, porous rock, pumice stone, basalt. or any combination thereof, regardless of the design or work pressure (operation) of the device.

Estado de la técnica State of the art

El agua bruta a tratar en procesos de potabilización, tratamiento de aguas residuales, tratamiento de reutilización o regeneración de aguas residuales y desalación debe cumplir con una serie de requisitos de calidad antes de su entrada en la planta de tratamiento, entre otras razones para evitar obstrucciones y reducir el número de lavados. Con objeto de cumplir los estándares de calidad requeridos, generalmente se incluye una o varias etapas de pre-tratamiento en dichos procesos. The raw water to be treated in processes of purification, wastewater treatment, wastewater reuse or regeneration treatment and desalination must meet a series of quality requirements before entering the treatment plant, among other reasons to avoid obstructions and reduce the number of washes. In order to meet the required quality standards, one or more stages of pre-treatment are generally included in these processes.

Entre los sistemas de pre-tratamiento conocidos (coagulación/floculación, decantación, filtración, flotación, adición de diferentes reactivos para ajuste de pH, desinfección...), el más generalizado por su sencillez, reducidos costes de inversión y explotación es la filtración a través de lechos granulares en filtros cerrados a presión. Estos filtros tienen por objeto eliminar la mayor parte de los sólidos decantables y en suspensión contenidos en el agua dulce, de mar Among the known pre-treatment systems (coagulation / fl oculation, decantation, fi ltration, fl otation, addition of different reagents for pH adjustment, disinfection ...), the most widespread due to its simplicity, reduced investment and exploitation costs is filtration through granular beds in closed pressure filters. These filters are intended to eliminate most of the decantable and suspended solids contained in freshwater, seawater

o salobre y en aguas residuales desde la fuente de captación. La filtración sobre lechos granulares es una técnica conocida y muy implantada especialmente en las plantas de tratamiento convencionales de agua potable (aguas de río, embalses, lagunas, acuíferos de agua dulce, etc.), por lo que puede encontrarse una extensa bibliografía al respecto, entre la que se puede citar de manera destacada: “Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y reutilización”, Metcalf&Eddy, Tercera Edición (1998), Ed. McGraw-Hill (capítulos 6.8 y 11.3); y “Manual Técnico del Agua”, Degrémot, Cuarta Edición (1979), Ed. Grafo, S.A. (capítulos3y4). or brackish and in sewage from the source of collection. Filtration on granular beds is a well-known and well-implemented technique especially in conventional drinking water treatment plants (river waters, reservoirs, lagoons, freshwater aquifers, etc.), so an extensive bibliography can be found in this regard. , among which we can mention in an outstanding way: “Wastewater engineering. Treatment, discharge and reuse ”, Metcalf & Eddy, Third Edition (1998), Ed. McGraw-Hill (chapters 6.8 and 11.3); and “Water Technical Manual”, Degrémot, Fourth Edition (1979), Ed. Grafo, S.A. (chapters 3 and 4).

En la actualidad se utilizan baterías de filtros en una o dos etapas en serie para realizar esta función. El funcionamiento de los filtros se basa en la retención progresiva de los mencionados sólidos sobre la capa de arena filtrante. Una vez que el filtro se colmata y pierde por tanto su capacidad de seguir filtrando es necesario sacarlo de la línea de producción (es decir, finaliza su ciclo de servicio) y lavarlo en contracorriente para retirar la materia retenida en el mismo; normalmente se lava con agua de mar bruta o con la salmuera producida en los bastidores de ósmosis y/o soplado de aire a presión atmosférica. Una vez lavado el filtro, se pone de nuevo en servicio para realizar un nuevo ciclo de filtrado. Currently, fi lter batteries are used in one or two stages in series to perform this function. The operation of the fi lters is based on the progressive retention of the mentioned solids on the fi lting sand layer. Once the fi lter becomes clogged and therefore loses its ability to continue filtering, it is necessary to remove it from the production line (that is, it ends its service cycle) and wash it countercurrently to remove the retained material in it; normally washed with raw sea water or with the brine produced in the osmosis and / or air blown racks at atmospheric pressure. Once the fi lter is washed, it is put back into service to perform a new fi ltering cycle.

Una clara desventaja de este proceso es que la mayor parte de los sólidos retenidos en los filtros se localizan en los primeros centímetros del lecho de arena, lo que supone una infrautilización de la capacidad filtrante del volumen total del lecho y, como consecuencia, una rápida colmatación lo que se traduce en cortos periodos de servicio o altas frecuencias de lavado, mayor consumo de agua de contralavado y de desplazamiento, agua que hay que bombear con el consiguiente gasto energético. Otro inconveniente del proceso convencional es la necesidad de disponer de mayor superficie filtrante para prever la elevadas frecuencias de lavado y, por tanto, un número mayor de unidades de filtros y todos sus elementos auxiliares, en definitiva un mayor coste de inversión de las plantas desaladoras. A clear disadvantage of this process is that most of the solids retained in the fi lters are located in the first centimeters of the sand bed, which implies an underutilization of the fi ltrant capacity of the total bed volume and, as a consequence, a rapid clogging which translates into short periods of service or high washing frequencies, increased consumption of backwash and displacement water, water that must be pumped with the consequent energy expenditure. Another drawback of the conventional process is the need to have a higher fi ltering surface to provide for high washing frequencies and, therefore, a greater number of filter units and all their auxiliary elements, in de fi nition a higher investment cost of desalination plants. .

A la vista de estos inconvenientes, uno de los objetivos fundamentales de la presente invención consiste en incorporar un sistema de inyección y evacuación de aire comprimido a los filtros actuales de lecho granular a presión con el fin de incrementar significativamente su capacidad de filtración, medida como kilogramos de materia retenida del agua a filtrar por kilogramo de material de lecho filtrante, y como consecuencia la reducción del número de unidades de filtración necesarias para conseguir el mismo fin. In view of these drawbacks, one of the fundamental objectives of the present invention is to incorporate an injection and evacuation system of compressed air into the current filters of granular bed under pressure in order to significantly increase its fi ltration capacity, measured as kilograms of water retained matter to filter per kilogram of fi lter bed material, and as a consequence the reduction in the number of fi ltration units necessary to achieve the same end.

Descripción de la invención Description of the invention

Descripción breve brief description

La presente invención se refiere a una unidad de filtro del tipo de lecho granular cerrado a presión, como los comúnmente empleados en el pre-tratamiento y acondicionamiento de agua de procesos de desalación de agua marina The present invention relates to a fi lter unit of the type of granular bed closed under pressure, such as those commonly used in the pre-treatment and conditioning of water of seawater desalination processes

o salobre, potabilización de agua dulce, tratamiento de aguas residuales y tratamiento de reutilización o regeneración de aguas residuales, al que se han incorporado unos medios de inyección de aire comprimido a la misma presión de funcionamiento del filtro durante el ciclo de servicio o filtrado del mismo, así como unos medios de extracciónevacuación simultánea de dicho aire inyectado por la parte superior del filtro al exterior. Como agua dulce, salobre o marina, tal cual se citan en la presente invención, se entiende aquella que presenta un contenido en sales menor del 0,05%, entre 0,05% y 3%, y entre 3% y 5%, respectivamente. or brackish, fresh water purification, wastewater treatment and wastewater reuse or regeneration treatment, to which compressed air injection means have been incorporated at the same operating pressure of the fi lter during the fi ltered duty cycle. same, as well as means of simultaneous extraction and evacuation of said air injected from the top of the fi lter to the outside. As fresh, brackish or marine water, as cited in the present invention, is understood to be that which has a salt content of less than 0.05%, between 0.05% and 3%, and between 3% and 5%, respectively.

La inyección de aire comprimido al interior del filtro, que puede ser continua o pulsante, se realiza en la parte inferior de una placa sobre la que se sostiene el lecho granular filtrante y que separa dicho lecho y la cámara superior donde éste se aloja de un falso fondo (cámara inferior), de forma similar a la inyección de aire de soplado atmosférico en la fase de lavado cuando el filtro está fuera de servicio. La placa está provista de al menos una boquilla o crepina que permite la distribución de agua y de aire, como las que posibilitan el lavado a contracorriente en este tipo de filtros a presión con falso fondo. The injection of compressed air into the fi lter, which can be continuous or pulsating, is carried out in the lower part of a plate on which the fi ltering granular bed is held and separating said bed and the upper chamber where it is housed in a false bottom (lower chamber), similar to the injection of atmospheric blowing air in the washing phase when the fi lter is out of service. The plate is provided with at least one nozzle or crepe that allows the distribution of water and air, such as those that allow backwashing in this type of pressure filters with false bottoms.

Al ser el filtro un sistema cerrado a presión, es necesario evacuar de su interior el aire inyectado en el falso fondo, y que se acumula en la cámara superior tras atravesar el lecho granular, para conseguir la continuidad del funcionamiento de la fase de filtración. La extracción del aire comprimido de la cámara superior se realiza mediante unos medios de evacuación, conectados a la carcasa, que comprenden al menos un medio de aeración ubicado en la parte más alta de dicha carcasa; dicho medio de aeración puede ser preferiblemente una ventosa, y más preferentemente una ventosa trifuncional. Since the fi lter is a closed pressure system, it is necessary to evacuate the air injected into the false bottom from its interior, and which accumulates in the upper chamber after crossing the granular bed, in order to achieve the continuity of the fi ltration phase. The extraction of compressed air from the upper chamber is carried out by means of evacuation means, connected to the housing, which comprise at least one aeration means located in the highest part of said housing; said aeration means may preferably be a suction cup, and more preferably a trifunctional suction cup.

Entre las principales ventajas derivadas de la incorporación de ambos medios a un filtro de lecho granular a presión cabe destacar el incremento significativo en su capacidad de filtración, y como consecuencia la reducción del número de unidades de filtrado en las instalaciones de pre-tratamiento de agua para conseguir el mismo rendimiento que un sistema constituido por un mayor número de filtros sin los dos dispositivos objeto de la presente invención. Among the main advantages derived from the incorporation of both media to a pressurized granular bed fi lter, the significant increase in their fi ltration capacity, and consequently the reduction in the number of units filtered in the water pre-treatment facilities, should be highlighted. to achieve the same performance as a system consisting of a greater number of filters without the two devices object of the present invention.

La invención también se refiere a una instalación de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua que comprende al menos un filtro como el descrito anteriormente, así como específicamente a una planta desaladora, más preferiblemente de ósmosis inversa, que comprende dicha instalación de pre-tratamiento que incorpora uno o varios filtros con el dispositivo de inyección-evacuación de aire comprimido. Asimismo, la invención divulga el uso de dicho filtro para el pretratamiento y acondicionamiento de agua en procesos de potabilización de agua dulce, desalación de agua marina The invention also refers to a pre-treatment and water conditioning installation comprising at least one filter as described above, as well as specifically to a desalination plant, more preferably reverse osmosis, comprising said pre-treatment installation which It incorporates one or several filters with the injection-evacuation device of compressed air. Likewise, the invention discloses the use of said fi lter for the pretreatment and conditioning of water in freshwater purification processes, seawater desalination

o salobre, tratamiento de aguas residuales y tratamiento de reutilización o regeneración de aguas residuales, y más específicamente se refiere al uso de dicha instalación de pre-tratamiento de agua salobre o marina en una planta de desalación de ósmosis inversa. or brackish, wastewater treatment and wastewater reuse or regeneration treatment, and more specifically refers to the use of said brackish or marine water pre-treatment facility in a reverse osmosis desalination plant.

Otro objeto de la presente invención consiste en un procedimiento de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua mediante la unidad de filtro antes descrita, que comprende al menos inyectar aire comprimido en el interior del filtro a la presión de funcionamiento del mismo, y evacuar simultáneamente dicho aire al exterior durante el funcionamiento del filtro, es decir, durante el proceso de filtración del agua. Another object of the present invention is a process of pre-treatment and conditioning of water by means of the fi lter unit described above, which comprises at least injecting compressed air inside the fi lter at the operating pressure thereof, and simultaneously evacuating said outside air during fi lter operation, that is, during the water fi ltration process.

Descripción detallada Detailed description

El objeto principal de la presente invención es un filtro de pretratamiento y acondicionamiento de agua del tipo de lecho granular cerrado a presión con medios de lavado a contracorriente, que comprende al menos: The main object of the present invention is a pretreatment and conditioning water filter of the type of granular bed closed under pressure with countercurrent washing means, comprising at least:

--
una carcasa (1) compartimentada en dos cámaras cerrada a presión, a housing (1) compartmentalized in two chambers closed by pressure,

--
una cámara superior (2) que contiene en su interior el lecho granular filtrante (4), dotada al menos de medios de entrada o alimentación del agua a filtrar (3), an upper chamber (2) containing inside the fi ltering granular bed (4), provided with at least means of entry or feeding of the water to be filtered (3),

--
una cámara inferior (5) a modo de falso fondo del filtro, dotada al menos de medios de salida (6) del agua filtrada y acondicionada, y a lower chamber (5) as a false bottom of the fi lter, provided with at least the outlet means (6) of the filtered and conditioned water, and

--
una placa (7) de sustentación del lecho granular filtrante que separa ambas cámaras superior e inferior, estando dicha placa provista de al menos una boquilla o crepina (8) de distribución de agua y aire, que forma parte de los medios (9) de lavado a contracorriente del filtro; a support plate (7) of the fi ltering granular bed separating both upper and lower chambers, said plate being provided with at least one nozzle or crepe (8) for water and air distribution, which is part of the means (9) of backwashing of the fi lter;

caracterizado porque el filtro comprende además: characterized in that the filter further comprises:

--
medios de inyección de aire comprimido (10) a la presión de trabajo del filtro y durante el funcionamiento del mismo, conectados al falso fondo mediante una toma de inyección (11) ubicada en la carcasa; y compressed air injection means (10) at the working pressure of the fi lter and during operation thereof, connected to the false bottom by means of an injection socket (11) located in the housing; Y

--
medios de evacuación (12) al exterior de dicho aire inyectado, conectados a la cámara superior mediante una toma de evacuación (13) ubicada en la parte más elevada de la carcasa (1), y que comprenden al menos una tubuladura (14) y un medio de aeración (15). evacuation means (12) outside said injected air, connected to the upper chamber by means of an evacuation socket (13) located in the highest part of the housing (1), and comprising at least one tubing (14) and aeration means (15).

Preferiblemente, el pretratamiento y acondicionamiento de agua mediante el filtro descrito se engloba dentro de procesos de potabilización de agua dulce, desalación de agua marina o salobre, tratamiento de aguas residuales y tratamiento de reutilización o regeneración de aguas residuales. Preferably, the pretreatment and conditioning of water by means of the described fi lter is encompassed within processes of purification of fresh water, desalination of sea or brackish water, treatment of wastewater and treatment of reuse or regeneration of wastewater.

Para una mejor comprensión del filtro aquí descrito se presenta en la Figura 1 un esquema ilustrativo del mismo, sin que dicha figura tenga carácter limitativo de la invención. For a better understanding of the fi lter described herein, an illustrative scheme thereof is presented in Figure 1, without said figure having a limiting character of the invention.

El aire comprimido se inyecta en la cámara inferior (5) que corresponde al falso fondo del filtro de forma similar a como se inyecta el aire de soplado atmosférico en la fase de lavado a contracorriente. Sin embargo, existen claras diferencias entre ambos procesos de inyección de aire: por un lado, el aire de lavado es inyectado al interior de la unidad de filtro cuando éste está en parada o fuera de servicio y a presión atmosférica, mientras que el aire comprimido es inyectado en la presente invención durante el funcionamiento o servicio del filtro y a la misma presión de trabajo del mismo, que nunca es a presión atmosférica, sino mayor. En definitiva, el lavado a contracorriente del filtro se puede realizar única y exclusivamente en parada, es decir, cuando éste se ha detenido y sacado de la línea de filtración debido a su colmatación. Por el contrario, los dispositivos de inyección (10) y evacuación (12) de aire comprimido de la presente invención funcionan simultáneamente y durante el ciclo de trabajo del filtro, es decir, durante el proceso de filtrado del agua, desde que comienza hasta que se termina. Esta función no es posible en el caso del sistema de lavado (9), ya que ningún dispositivo conocido de lavado a contracorriente por soplado está diseñado y habilitado para inyectar aire a la presión a la que comúnmente trabajan los filtros de lecho granular (una presión considerablemente mayor que la requerida para el lavado a contracorriente), y en ella residen los efectos beneficiosos conseguidos respecto al acondicionamiento del agua a filtrar en un proceso de desalación. Compressed air is injected into the lower chamber (5) corresponding to the false bottom of the fi lter in a manner similar to how atmospheric blowing air is injected in the backwash phase. However, there are clear differences between both air injection processes: on the one hand, the washing air is injected into the fi lter unit when it is stopped or out of service and at atmospheric pressure, while the compressed air is injected into the present invention during the operation or service of the fi lter and at the same working pressure thereof, which is never at atmospheric pressure, but higher. In short, backflushing of the fi lter can be performed only and exclusively at a standstill, that is, when it has stopped and removed from the fi ltration line due to its clogging. On the contrary, the injection (10) and evacuation (12) devices of compressed air of the present invention operate simultaneously and during the fi lter duty cycle, that is, during the water fi ltering process, from the beginning until it ends. This function is not possible in the case of the washing system (9), since no known blow-up backwash device is designed and enabled to inject air at the pressure commonly used by granular bed fi lters (a pressure considerably greater than that required for backwashing), and therein lie the beneficial effects achieved with respect to the conditioning of the water to be filtered in a desalination process.

El aire comprimido es inyectado al interior del filtro por su falso fondo (5) a la misma presión que la del agua que está siendo filtrada, es decir, a la presión de trabajo establecida en el interior del filtro. Como a la misma presión el aire tiene una densidad inferior a la del agua, ascenderá en forma de burbujas a la cámara superior (2) a través de una o varias boquillas (8) distribuidoras ubicadas en la placa de sustentación (7) del lecho granular, atravesando dicho lecho granular (4) y levantando y rompiendo las capas más próximas a la superficie del lecho, dejando canales de paso para que continúe el proceso de filtración. Además, de esta manera, al levantar el manto de sólidos depositado en las primeras capas superficiales, se facilita la penetración de las partículas de menor tamaño en el lecho, que serán retenidas a mayor profundidad, con lo que se incrementa la capacidad de retención de materia en el filtro. También de esta manera la presión diferencial entre entrada de agua de alimentación a filtrar y salida de agua filtrada en el filtro, que mide el grado de atascamiento o colmatación del mismo, disminuirá bien gradualmente con la inyección de aire continua o bien escalonadamente con cada pulso de inyección de aire, logrando así alargar el tiempo que media entre la presión diferencial inicial de servicio y la final, antes de la parada del filtro para proceder a su lavado. Este fenómeno puede verse representado en las Figuras adjuntas3y4 donde se muestra la evolución del caudal de agua filtrada y de la carga de sólidos retenida por el filtro (Figura 3), y la presión diferencial del mismo en función del tiempo de servicio The compressed air is injected into the fi lter by its false bottom (5) at the same pressure as that of the water being filtered, that is, at the working pressure established inside the fi lter. Since at the same pressure the air has a density lower than that of the water, it will rise in the form of bubbles to the upper chamber (2) through one or several nozzles (8) distributors located on the support plate (7) of the bed granulate, crossing said granular bed (4) and lifting and breaking the layers closest to the bed surface, leaving passage channels for the fi ltration process to continue. In addition, in this way, by lifting the blanket of solids deposited in the first surface layers, penetration of smaller particles in the bed is facilitated, which will be retained in greater depth, thereby increasing the retention capacity of matter in the fi lter. Also in this way the differential pressure between feed water inlet to fi lter and outlet of water fi ltered in the fi lter, which measures the degree of clogging or clogging thereof, will decrease either gradually with continuous air injection or stepwise with each pulse. of air injection, thus managing to lengthen the time between the initial differential pressure and the final pressure, before the fi lter stops to proceed to its washing. This phenomenon can be seen in the attached Figures3 and 4 where the evolution of the flow of filtered water and the solids load retained by the fi lter is shown (Figure 3), and the differential pressure thereof depending on the service time

o fase de filtración (Figura 4). or fi ltration phase (Figure 4).

El aire comprimido inyectado al falso fondo (5) se distribuye por la parte inferior de las boquillas (8), formando dicho aire un colchón que asciende homogéneamente por todas ellas hacia el lecho granular (4). De esta forma, aunque los medios de evacuación (12) pueden estar conectados al filtro en cualquier parte de la zona más elevada de la carcasa (1), preferentemente estarán alojados hacia la mitad del filtro (y, por tanto, también la toma de evacuación (13)), siendo ésta la situación hidráulica más favorable para la evacuación del aire comprimido. The compressed air injected to the false bottom (5) is distributed along the bottom of the nozzles (8), said air forming a mattress that rises homogeneously through all of them towards the granular bed (4). In this way, although the evacuation means (12) can be connected to the fi lter in any part of the highest area of the housing (1), they will preferably be housed towards the middle of the fi lter (and, therefore, also the outlet of evacuation (13)), this being the most favorable hydraulic situation for the evacuation of compressed air.

Preferentemente, el lecho granular filtrante (4) se compone de un material seleccionado dentro del grupo compuesto por arena, grava, antracita, carbón activo, granate, roca fragmentada, roca porosa, piedra pómez, fragmentos cerámicos, fragmentos plásticos, fragmentos metálicos, basalto y cualquier combinación de los mismos. A su vez, la carcasa Preferably, the fi ltering granular bed (4) is composed of a material selected from the group consisting of sand, gravel, anthracite, activated carbon, garnet, fragmented rock, porous rock, pumice stone, ceramic fragments, plastic fragments, metal fragments, basalt and any combination thereof. In turn, the housing

(2) del filtro puede estar construida con cualquier material de los comúnmente empleados, ya sea acero, materiales plásticos u otro. (2) The fi lter can be constructed of any material commonly used, be it steel, plastic materials or other.

El sistema de inyección-evacuación de aire comprimido aquí descrito funciona y permite alcanzar las mejoras antes citadas para cualquier presión de diseño o trabajo del filtro. Preferiblemente, la presión de funcionamiento del filtro y de inyección del aire comprimido está comprendida entre 2 y 8 bares, y más preferentemente es de 6 bares. The compressed air injection-evacuation system described here works and allows the above-mentioned improvements to be achieved for any design or working pressure of the filter. Preferably, the operating pressure of the filter and injection of the compressed air is between 2 and 8 bars, and more preferably it is 6 bars.

En una realización preferida, la inyección de aire comprimido a la misma presión de funcionamiento del filtro durante todo el ciclo de servicio del mismo se realiza a caudal continuo. En otra realización, la inyección es pulsante, es decir a intervalos de tiempo regulares o irregulares. Cada pulso de inyección de aire comprimido tienen preferentemente una duración comprendida entre 1 y 10 segundos, más preferentemente entre 3 y 6 segundos, y siendo más preferentemente todavía de 3 segundos, mientras que la frecuencia (o intervalo de tiempo entre pulsos) está comprendida preferentemente entre 1 y 60 minutos, siendo más preferentemente de 30 minutos. En una realización preferida en la que se emplea inyección de aire pulsante, los pulsos de aire son más cortos y espaciados en el tiempo al comienzo del periodo de funcionamiento del filtro que al final de dicho periodo, en el que los pulsos tienen mayor duración y están menos espaciados entre sí. In a preferred embodiment, the injection of compressed air at the same operating pressure of the fi lter during the entire service cycle thereof is carried out at continuous flow. In another embodiment, the injection is pulsating, ie at regular or irregular time intervals. Each compressed air injection pulse preferably has a duration between 1 and 10 seconds, more preferably between 3 and 6 seconds, and more preferably still 3 seconds, while the frequency (or time interval between pulses) is preferably comprised between 1 and 60 minutes, more preferably 30 minutes. In a preferred embodiment in which pulsed air injection is used, the air pulses are shorter and spaced in time at the beginning of the fi lter operating period than at the end of said period, in which the pulses have longer duration and They are less spaced apart.

En otra realización de la invención, en la que el filtro incluye en su falso fondo una tubería de distribución de aire de soplado/lavado a contracorriente (elemento (23) de la Figura 1), el aire comprimido se inyecta en la corona circular que existe entre la tubuladura de salida (6) y dicho tubo de distribución o reparto de aire (23), constituyendo en este caso la toma de inyección de aire comprimido (11’). In another embodiment of the invention, in which the filter includes in its false bottom a blow-off / backwash air distribution pipe (element (23) of Figure 1), the compressed air is injected into the circular crown which it exists between the outlet pipe (6) and said air distribution or distribution tube (23), in this case constituting the injection of compressed air (11 ').

Preferiblemente, los medios de inyección comprenden al menos: Preferably, the injection means comprise at least:

--
un equipo de aire comprimido (16) que comprende una válvula automática de inyección (17), un manorreductor con válvula de control de presión (18), un rotámetro (19) para medida del caudal de aire comprimido inyectado y un dispositivo de programación de pulsos de aire (20); y a compressed air equipment (16) comprising an automatic injection valve (17), a pressure reducer with pressure control valve (18), a rotameter (19) for measuring the flow of compressed air injected and a programming device for air pulses (20); Y

--
una tubuladura (21) que conecta la válvula del equipo de aire comprimido con la toma de inyección del falso fondo del filtro. a tubing (21) that connects the valve of the compressed air equipment with the injection inlet of the false bottom of the fi lter.

Preferentemente, la válvula automática de inyección es una electrovávula. Preferably, the automatic injection valve is an electrovalve.

Por su parte, en otra realización preferida los medios de evacuación (12) del aire inyectado comprenden, además de una tubuladura (14) y un medio de aeración (15), una tubería que conduce el aire evacuado desde dicho medio de aeración hasta una arqueta de desagüe. Más preferentemente, el medio de aeración (15) es una ventosa de evacuación de aire, más preferentemente aún es una ventosa trifuncional. También preferentemente, la tubuladura (14) tiene un diámetro nominal comprendido entre 1” y 8”, siendo más preferentemente de 4”. On the other hand, in another preferred embodiment the means of evacuation (12) of the injected air comprise, in addition to a tubing (14) and an aeration means (15), a pipe that conducts the air evacuated from said aeration means to a drainage box More preferably, the aeration means (15) is an air evacuation suction cup, more preferably it is still a trifunctional suction cup. Also preferably, the tubing (14) has a nominal diameter between 1 "and 8", being more preferably 4 ".

Los dispositivos de inyección y evacuación de aire comprimido aquí descritos, ya sea en flujo continuo o pulsante, pueden emplearse sin restricciones en cualquier tipo de filtro a presión de lecho granular, no sólo independientemente de la presión de diseño o trabajo del mismo, sino también de su disposición, ya sea vertical, horizontal u otra, o de su geometría, pudiendo tener la carcasa del filtro una forma cilíndrica, paralelepipédica, cónica, esférica u otra forma distinta a las enunciadas, aunque preferiblemente el filtro es cilíndrico y horizontal. Un filtro como el aquí reivindicado, que incorpora los dispositivos de inyección (10) y evacuación (12) de aire comprimido, también puede emplearse en cualquier conjunto o batería de filtros en serie o paralelo, e independientemente de la granulometría del lecho (4), la longitud y el diámetro del filtro. De forma preferente, la granulometría del lecho puede estar comprendida entre 0,1 y 10 milímetros, el diámetro de la carcasa (2) tiene un valor máximo de 6 metros y es más preferentemente de 4 metros, y la longitud de la carcasa está comprendida entre1y25 metros, siendo más preferiblemente de 14 metros. The injection and evacuation devices of compressed air described herein, whether in continuous or pulsating fl ow, can be used without restrictions in any type of granular bed pressure filter, not only regardless of the design or working pressure thereof, but also of its arrangement, whether vertical, horizontal or other, or of its geometry, the fi lter housing being able to have a cylindrical, parallelepipedic, conical, spherical or other shape other than those stated, although preferably the fi lter is cylindrical and horizontal. A fi lter like the one claimed here, which incorporates the devices for injection (10) and evacuation (12) of compressed air, can also be used in any series or parallel fi lter set or battery, and independently of the bed granulometry (4) , the length and diameter of the fi lter. Preferably, the bed granulometry may be between 0.1 and 10 millimeters, the diameter of the housing (2) has a maximum value of 6 meters and is more preferably 4 meters, and the length of the housing is comprised between 1 and 25 meters, being more preferably 14 meters.

Constituye otro objeto de la presente invención un proceso de pretratamiento y acondicionamiento de agua mediante filtración a presión con la unidad de filtro aquí descrita, que comprende los medios de inyección (10) y evacuación Another object of the present invention is a process of pretreatment and conditioning of water by means of pressure filtration with the fi lter unit described herein, comprising the injection (10) and evacuation means

(12) simultánea de aire comprimido, caracterizado porque comprende al menos las siguientes etapas: (12) Simultaneous compressed air, characterized in that it comprises at least the following stages:

(a) (to)
inyectar aire comprimido al interior del falso fondo (5) del filtro a la presión de funcionamiento del mismo, mediante los medios de inyección (10), y inject compressed air into the false bottom (5) of the fi lter at its operating pressure, by means of injection means (10), and

(b) (b)
evacuar al exterior del filtro el aire inyectado en la etapa (a) mediante los medios de evacuación (12) conectados a la cámara superior (2), evacuate outside the fi lter the air injected in step (a) by means of the evacuation means (12) connected to the upper chamber (2),

y caracterizado porque el aire comprimido se inyecta y evacúa simultáneamente durante el funcionamiento del filtro, es decir, durante el ciclo de filtración del agua. Dicho proceso de pretratamiento y acondicionamiento de agua se lleva a cabo preferiblemente dentro de procedimientos de potabilización de agua dulce, desalación de agua marina and characterized in that the compressed air is injected and evacuated simultaneously during the operation of the filter, that is, during the water filtration cycle. Said water pretreatment and conditioning process is preferably carried out within freshwater purification, seawater desalination processes.

o salobre, tratamiento de aguas residuales, o tratamientos de reutilización o regeneración de aguas residuales, entre otros. or brackish, wastewater treatment, or wastewater reuse or regeneration treatments, among others.

Preferentemente, la presión de funcionamiento del filtro y, en consecuencia, de inyección del aire comprimido, está comprendida entre2y8 bares, incluyéndose ambos limites, y más preferentemente es de 6 bares. Preferably, the operating pressure of the fi lter and, consequently, of compressed air injection, is comprised between 2 and 8 bars, both limits being included, and more preferably 6 bars.

En una realización preferida, el aire comprimido se inyecta en el falso fondo (5) de forma continua en la etapa (a). En otra realización, el aire se inyecta de manera pulsante, es decir, mediante pulsos de inyección a intervalos de tiempo regulares o irregulares. Cada pulso de inyección de aire comprimido tienen preferentemente una duración comprendida entre1y10segundos, más preferentemente entre3y6segundos, y siendo más preferentemente todavía de 3 segundos, mientras que la frecuencia (o intervalo de tiempo entre pulsos) está comprendida preferentemente entre 1 y 60 minutos, siendo más preferentemente de 30 minutos. En una realización preferida en la que se emplea inyección de aire pulsante, los pulsos de aire son más cortos y espaciados en el tiempo al comienzo del periodo de funcionamiento del filtro que al final de dicho periodo, en el que los pulsos tienen mayor duración y están menos espaciados entre sí. Además, la inyección del aire mediante pulsos se lleva a cabo más preferentemente de manera automática mediante el dispositivo de programación de pulsos de aire. In a preferred embodiment, the compressed air is injected into the false bottom (5) continuously in step (a). In another embodiment, the air is injected in a pulsed manner, that is, by injection pulses at regular or irregular time intervals. Each compressed air injection pulse preferably has a duration between 1 and 10 seconds, more preferably between 3 and 6 seconds, and being more preferably still 3 seconds, while the frequency (or time interval between pulses) is preferably between 1 and 60 minutes, being more preferably 30 minutes. In a preferred embodiment in which pulsed air injection is used, the air pulses are shorter and spaced in time at the beginning of the fi lter operating period than at the end of said period, in which the pulses have longer duration and They are less spaced apart. In addition, the injection of the air by pulses is carried out more preferably automatically by means of the air pulse programming device.

La presente invención también se refiere al uso del filtro aquí descrito, que comprende medios de inyección (10) y evacuación (12) de aire comprimido a la presión de funcionamiento del filtro, para el pre-tratamiento y acondicionamiento de agua en procesos de potabilización de agua dulce, desalación de agua marina o salobre, tratamiento de aguas residuales y tratamiento de reutilización o regeneración de aguas residuales. Específicamente, se refiere también al uso del filtro en una instalación de pretratamiento de agua salobre o de mar de una planta desaladora; preferentemente, la planta desaladora es de ósmosis inversa. The present invention also refers to the use of the fi lter described herein, which comprises means of injection (10) and evacuation (12) of compressed air at the operating pressure of the fi lter, for the pre-treatment and conditioning of water in purification processes. of fresh water, desalination of sea or brackish water, wastewater treatment and reuse or regeneration treatment of wastewater. Specifically, it also refers to the use of the fi lter in a brackish or seawater pretreatment facility of a desalination plant; preferably, the desalination plant is reverse osmosis.

Asimismo, se contempla en la presente invención una instalación de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua, caracterizada porque comprende al menos un filtro de lecho granular a presión como el aquí descrito, es decir, que comprende medios de inyección (10) y evacuación (12) del aire comprimido. Si dicha instalación comprende más de un filtro, preferentemente los filtros o unidades de filtrado están conectados en serie o en paralelo. Likewise, a pre-treatment and water conditioning installation is contemplated in the present invention, characterized in that it comprises at least one pressure granular bed fi lter as described herein, that is, comprising injection (10) and evacuation means ( 12) of compressed air. If said installation comprises more than one filter, preferably the fi lters or filtering units are connected in series or in parallel.

Otro objeto de la presente invención es una planta desaladora que comprende al menos una instalación de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua salobre o marina mediante filtración de lecho granular a presión, caracterizada porque dicha instalación de pretratamiento comprende al menos un filtro como el aquí reivindicado. Preferentemente, la planta desaladora es de ósmosis inversa. Another object of the present invention is a desalination plant comprising at least one pre-treatment and conditioning system of brackish or marine water by filtration of granular bed under pressure, characterized in that said pretreatment installation comprises at least one filter as claimed herein. . Preferably, the desalination plant is reverse osmosis.

Entre las ventajas más relevantes tanto del presente filtro, que comprende dispositivos de inyección (10) y evacuación (12) de aire comprimido a la presión de filtrado, como del procedimiento de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua que se lleva a cabo mediante dicho filtro, cabe citar: Among the most relevant advantages of both this fi lter, which comprises injection (10) and evacuation (12) devices of compressed air at the set pressure, as well as the pre-treatment and water conditioning procedure carried out by said fi lter, it is worth mentioning:

--
Reducción significativa de los costes de inversión de los sistemas de pre-tratamiento convencionales. Significant reduction of investment costs of conventional pre-treatment systems.

--
Reducción del número de unidades necesarias para la misma capacidad de filtración que un sistema convencional, y reducción de todos los elementos auxiliares del filtro inherentes al proceso de filtración como son las fundaciones y bancadas de apoyo de los filtros, tuberías de distribución, soportes, válvulas de alimentación y filtrado, válvulas de entrada y salida de agua de contralavado, válvulas de entrada de aire de soplado y válvula de venteo, electroválvulas asociadas a los actuadores neumáticos, actuadores eléctricos, cableado de fuerza y control, y la parte correspondiente del montaje mecánico y eléctrico del conjunto. Reduction of the number of units necessary for the same fi ltration capacity as a conventional system, and reduction of all the auxiliary elements of the fi lter inherent in the fi ltration process such as the foundations and support benches of the fi lters, distribution pipes, supports, valves supply and filtering, backwash water inlet and outlet valves, blow air inlet valves and vent valve, solenoid valves associated with pneumatic actuators, electric actuators, force and control wiring, and the corresponding part of the mechanical assembly and electric set.

--
Reducción significativa de la frecuencia de lavado y, como consecuencia directa, un menor consumo de agua de contralavado. Además, en los casos en los que el contralavado se realiza con agua bruta de alimentación (la mayoría de las plantas desaladoras utilizan agua bruta para el contralavado), se reducen las necesidades de caudal de diseño de agua bruta del pre-tratamiento lo que implica una reducción del tamaño y capacidad de todos los equipos y elementos que conforman el pre-tratamiento (inmisarios y bombas de captación, obra civil asociada, tuberías de alimentación, válvulas y accesorios, etc.). Significant reduction in the frequency of washing and, as a direct consequence, lower consumption of backwash water. In addition, in cases where the backwash is carried out with raw feed water (most desalination plants use raw water for the backwash), the raw water flow design needs of the pre-treatment are reduced, which implies a reduction in the size and capacity of all the equipment and elements that make up the pre-treatment (immissaries and collection pumps, associated civil works, supply pipes, valves and accessories, etc.).

--
Menor consumo energético de las bombas de contralavado al reducir el consumo total de agua de dicho contralavado. Lower energy consumption of backwash pumps by reducing the total water consumption of said backwash.

--
Mayor concentración de sólidos en las aguas de lavado de filtros, lo que permite de acuerdo con las exigencias medioambientales de extracción y tratamiento de fangos, reducir el tamaño de la planta de tratamiento ad hoc (menor inversión) y la disminución del consumo de reactivos de coagulación y floculación necesarios para obtener la misma sequedad final de fango tratado. Higher concentration of solids in filter washing waters, which allows, in accordance with the environmental requirements of sludge extraction and treatment, to reduce the size of the ad hoc treatment plant (lower investment) and decrease the consumption of reagents coagulation and fl oculation necessary to obtain the same final dryness of treated sludge.

--
Factibilidad y sencillez en la aplicación de la presente invención para todos los sistemas actuales de pre-tratamiento que utilicen filtración en lechos granulares a un bajo coste. Feasibility and simplicity in the application of the present invention for all current pre-treatment systems that use fi ltration in granular beds at a low cost.

--
Reducción de coste de mantenimiento, al disminuir el número de equipos y elementos asociados. Reduction of maintenance cost, by decreasing the number of equipment and associated elements.

--
Por último, pero no por ello menos importante, la oxidación natural e inherente al proceso de inyección de aire comprimido de iones contenidos en el agua bruta y potencialmente nocivos para el proceso de ósmosis inversa como son el Fe+2 yelMn+2, reduciendo o eliminando la dosificación de productos oxidantes tradicionalmente usados en el pre-tratamiento como el hipoclorito sódico, el dióxido de cloro, el permanganato potásico o el bisulfito sódico. Las formas oxidadas Fe2O3 y MnO2, quedarían retenidas en el lecho filtrante, evitando daños irreversibles en el dispositivo de desalación. Last but not least, the natural oxidation inherent in the process of injecting compressed air of ions contained in raw water and potentially harmful to the reverse osmosis process such as Fe + 2 yelMn + 2, reducing or eliminating the dosage of oxidizing products traditionally used in pre-treatment such as sodium hypochlorite, chlorine dioxide, potassium permanganate or sodium bisulphite. The oxidized forms Fe2O3 and MnO2 would be retained in the filter bed, avoiding irreversible damage to the desalination device.

Descripción de las figuras Description of the fi gures

La Figura 1 ilustra una realización del filtro objeto de la presente solicitud, sin ser limitante de la misma. Figure 1 illustrates an embodiment of the fi lter object of the present application, without being limiting thereof.

Así, se muestra una vista seccionada de un filtro cilíndrico horizontal convencional de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua del tipo de lecho granular cerrado a presión que comprende los medios de inyección y evacuación de aire comprimido a la presión de filtración, según la invención. Dicha vista muestra los siguientes elementos: Thus, a sectional view of a conventional horizontal cylindrical fi lter for pretreatment and conditioning of the type of closed granular bed under pressure comprising the injection and evacuation means of compressed air at the fi ltration pressure according to the invention is shown. This view shows the following elements:

(1) (one)
Carcasa compartimentada o envolvente externa del filtro Enclosed compartment or external envelope of the fi lter

(2) (2)
Cámara superior Upper chamber

(3) (3)
Medios (tubuladura) de entrada de agua bruta a filtrar Raw water inlet means (tubing) to filter

(3.1) (3.1)
Tubería de agua bruta a filtrar Raw water pipe to filter

(3.2) Válvula de entrada de agua bruta (3.2) Raw water inlet valve

(4) (4)
Lecho granular filtrante Filtering granular bed

(5) (5)
Falso fondo (o cámara inferior) False bottom (or lower chamber)

(6) (6)
Medios (tubuladura) de salida de agua filtrada Filtered water outlet means (tubing)

(6.1) Tubería de agua filtrada (6.1) Filtered water pipe

(6.2) Válvula de salida de agua filtrada (6.2) Filtered water outlet valve

(7) (7)
Placa de sustentación/soporte del lecho granular Support plate / granular bed support

(7.1) Soportes de sustentación del lecho filtrante (7.1) Supporting supports for the filter bed

(8) (8)
Boquilla o crepina de distribución Distribution nozzle or crepe

(9) (9)
Medios de lavado a contracorriente del filtro Filter backwash media

(9.1) Válvula de entrada de agua de lavado (9.1) Washing water inlet valve

(9.2) Válvula de salida de agua de lavado (9.2) Washing water outlet valve

(9.3) Válvula de entrada de aire de soplado (9.3) Blown air inlet valve

(9.4) Válvula de salida de aire de soplado (9.4) Blown air outlet valve

(10) (10)
Medios de inyección de aire comprimido Compressed air injection means

(11) (eleven)
Toma (tubuladura) de inyección de aire comprimido, en el caso de filtros sin tubería de reparto de aire Compressed air injection socket (tubing), in the case of filters without air distribution pipe

de soplado. Esta tubuladura se sitúa entre el plano de la placa de soporte (7) y el plano formado por los of blowing. This pipe is located between the plane of the support plate (7) and the plane formed by the

extremos de las colas de las boquillas (8) nozzle tails ends (8)

(11’) (eleven')
Toma (tubuladura) de inyección de aire comprimido, en el caso de filtros con tubería (23) de distribu Compressed air injection socket (tubing), in the case of filters with distribution pipe (23)

ción/reparto de aire de soplado para la limpieza del filtro. El aire comprimido se inyecta en la corona tion / distribution of blow air for cleaning the filter. Compressed air is injected into the crown

circular que existe entre la tubuladura de salida (6) y dicho tubo de reparto (23) circular that exists between the outlet pipe (6) and said delivery tube (23)

(12) (12)
Medios de evacuación del aire comprimido inyectado Means for evacuating the injected compressed air

(13) (13)
Toma de evacuación del aire comprimido Outlet of compressed air

(14) (14)
Tubuladura Tubing

(15) (fifteen)
Medio de aeración, por ejemplo una ventosa automática de salida de aire comprimido Aeration means, for example an automatic compressed air suction cup

(16) (16)
Equipo de aire comprimido Compressed air equipment

(17) (17)
Válvula automática de inyección, por ejemplo electroválvula todo-nada de paso de aire comprimido Automatic injection valve, for example all-nothing compressed air solenoid valve

(18) (18)
Manurreductor con válvula de control de presión del aire comprimido Pressure gauge with compressed air pressure control valve

(19) (19)
Rotámetro para medida del caudal de aire comprimido inyectado Rotameter for measuring the flow of compressed air injected

(20) (twenty)
Programador de pulsos de aire comprimido Compressed air pulse programmer

(21) (twenty-one)
tubuladura de conexión entre la válvula del equipo (16) y la toma de inyección (11) connection pipe between the valve of the equipment (16) and the injection socket (11)

(22) (22)
Válvula de vaciado del filtro Filter drain valve

(23) (2. 3)
Tubería de distribución de aire de soplado para la limpieza del filtro, opcional para filtros de longitud Blower air distribution pipe for filter cleaning, optional for length filters

cilíndrica inferior a 12 metros cylindrical less than 12 meters

La Figura 2 muestra un diagrama de flujo de una instalación piloto de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua salobre y marina destinada a su desalación, diseñada para incorporar 2 filtros de lecho granular a presión: un filtro A que trabaja en las mismas condiciones que un filtro real convencional y un filtro B similar al mostrado en la Figura 1 y que representa la presente invención, es decir, similar al filtro A pero que además incorpora medios de inyección y de evacuación de aire comprimido a la presión de filtración durante el funcionamiento del filtro. El diagrama muestra los siguientes elementos: Figure 2 shows a flow chart of a pilot pre-treatment and conditioning system of brackish and marine water intended for desalination, designed to incorporate 2 filters of granular bed under pressure: an A filter that works in the same conditions as a conventional real fi lter and a fi lter B similar to that shown in Figure 1 and representing the present invention, that is, similar to fi lter A but which also incorporates injection and evacuation means of compressed air at the fi ltration pressure during operation of the fi lter. The diagram shows the following elements:

(1) (one)
Carcasa compartimentada o envolvente externa del filtro, de PCV transparente DN 160 y PN6 Enclosed compartmental or external envelope of the fi lter, transparent PCV DN 160 and PN6

(2) (2)
Cámara superior del filtro Upper fi lter chamber

(3) (3)
Medios (tubuladura) de entrada de agua bruta a filtrar Raw water inlet means (tubing) to filter

(4) (4)
Lecho granular filtrante de arena de sílice de 0,45 mm de talla efectiva, 1,6 de coeficiente de uniformidad y1 metro de altura de lecho. Éste es el mismo tipo de medio granular y altura de lecho que el correspondiente a un filtro a escala real actualmente en funcionamiento. Granular bed of 0.45 mm silica sand of effective size, 1.6 of uniformity coefficient and 1 meter of bed height. This is the same type of granular medium and bed height as that corresponding to a real-scale fi lter currently in operation.

(5) (5)
Falso fondo (o cámara inferior) False bottom (or lower chamber)

(6) (6)
Medios (tubuladura) de salida de agua filtrada Filtered water outlet means (tubing)

(6.1) Tubería de agua filtrada (6.1) Filtered water pipe

(7) (7)
Placa de sustentación/soporte del lecho granular Support plate / granular bed support

(8) (8)
Boquilla o crepina de distribución; la superficie de influencia de la boquilla sigue la relación de un filtro a escala real, es decir, 50 boquillas/m2 Distribution nozzle or crepe; the surface of in fl uence of the nozzle follows the ratio of a full-scale fi lter, that is, 50 nozzles / m2

(9.1) Válvula de entrada de agua de lavado del filtro (9.1) Filter wash water inlet valve

(10) (10)
Medios de inyección de aire comprimido Compressed air injection means

(11) (eleven)
Toma (tubuladura) de inyección de aire comprimido Compressed air injection socket (tubing)

(15) (fifteen)
Medio de aeración del tipo ventosa automática de salida de aire comprimido, de 1” Aeration medium of the automatic suction type of compressed air outlet, 1 ”

(16) (16)
Equipo de aire comprimido Compressed air equipment

(17) (17)
Válvula automática de inyección del tipo electroválvula todo-nada de 1”, para el control manual de pulsos de aire comprimido Automatic injection valve of the 1 "all-nothing solenoid valve type, for manual control of compressed air pulses

(18) (18)
Válvula manorreductora de 1”, para regulación de la presión de entrada de aire comprimido, con un rango de regulación de 0-8 bares 1 ”pressure reducing valve, for regulation of compressed air inlet pressure, with a regulation range of 0-8 bar

(19) (19)
Rotámetro para medida del caudal de aire de soplado/lavado, con un rango de 0-1,5 Nm3/h, y también de aire comprimido para la columna B de filtración Rotameter for measuring the flow of blow / wash air, with a range of 0-1.5 Nm3 / h, and also of compressed air for the filtration column B

(20) (twenty)
Programador de pulsos de aire comprimido Compressed air pulse programmer

(22) (22)
Válvula de vaciado del filtro Filter drain valve

(24) (24)
Rotámetro para la medida de caudal de agua bruta a filtrar, con un rango de medida entre 0-500 1/h Rotameter for measuring raw water flow to filter, with a measuring range between 0-500 1 / h

(25) (25)
Manómetro para medida de presión de agua bruta a filtrar, con un rango de medida de 0-6 bares Pressure gauge for measuring raw water pressure to filter, with a measuring range of 0-6 bar

(26) (26)
Válvula para toma de muestras, para medida en laboratorio de sólidos en suspensión, SDI y turbidez del agua filtrada Valve for sampling, for laboratory measurement of suspended solids, SDI and filtered water turbidity

(27) (27)
Manómetro para medida de la presión de agua filtrada, con un rango de medida de 0-6 bares Pressure gauge for measuring filtered water pressure, with a measuring range of 0-6 bar

(28) (28)
Válvula de regulación de la presión de agua filtrada, con un rango de 0-4 bares Filtered water pressure regulating valve, with a range of 0-4 bar

(29) (29)
Rotámetro para la medida del agua de lavado del filtro, con un rango de medida de 0-1000 1/h Rotameter for measuring the filter wash water, with a measuring range of 0-1000 1 / h

(30) (30)
Manómetro de presión diferencial para medir pérdida de carga en el lecho, con un rango de medida de 0-2 bares Differential pressure gauge to measure pressure loss in the bed, with a measuring range of 0-2 bar

(31) (31)
Válvula de selección de lavado y soplado para cada una de las columnas Wash and blow selection valve for each of the columns

(32) (32)
Entrada de aire de soplado Blow air inlet

(33) (33)
Entrada de agua de lavado del filtro Filter wash water inlet

La Figura 3 muestra la evolución del caudal de agua filtrada q (medido en m3/h) y sólidos retenidos m (medido en kg/h) en función del tiempo T de ciclo de servicio del filtro. Figure 3 shows the evolution of the flow of filtered water q (measured in m3 / h) and retained solids m (measured in kg / h) as a function of the time T of the filter service cycle.

La línea representada por _ se denomina Curva real del filtro sin inyección del aire, ó q en función del tiempo (q(T)), ó m en función del tiempo (m(T)). La línea representada por X se denomina Curva teórica de inyección de aire comprimido en continuo, ó qic en función del tiempo (qic(T)), ó mic en función del tiempo (mic(T)). La línea más gruesa The line represented by _ is called the actual filter curve without air injection, or q as a function of time (q (T)), or m as a function of time (m (T)). The line represented by X is called the theoretical curve of continuous compressed air injection, or qic as a function of time (qic (T)), or mic as a function of time (mic (T)). Thickest line

representa la Curva teórica con inyección de aire comprimido pulsante, o qip en función del tiempo (qip(T)), ómip en función del tiempo (mip(T)). T0 corresponde al tiempo de comienzo de filtración, Tf al tiempo final del ciclo de filtración sin inyección de aire, y Tfi el tiempo final del ciclo de filtración con inyección de aire. It represents the theoretical curve with pulsed compressed air injection, or qip as a function of time (qip (T)), omnip as a function of time (mip (T)). T0 corresponds to the fi ltration start time, Tf to the end time of the fi ltration cycle without air injection, and T fi the final time of the fi ltration cycle with air injection.

--
Volumen de agua filtrada (lo mismo aplica también a los sólidos retenidos): Volume of filtered water (the same also applies to retained solids):

donde where

representa el volumen con inyección de aire en continuo, represents the volume with continuous air injection,

repre rep

senta el volumen con inyección de aire pulsante, y sit the volume with pulsating air injection, and

representa el volumen sin inyección de aire. It represents the volume without air injection.

A su vez, la Figura 4 muestra la evolución de la presión diferencial ΔP (en bares) en función del tiempo T de servicio del filtro, donde la línea representada por _ muestra la Curva real del filtro sin inyección de aire. La línea representada por X muestra la Curva teórica de inyección de aire comprimido en continuo. La línea más gruesa representa la Curva teórica con inyección de aire comprimido pulsante. T0 corresponde al tiempo inicial del comienzo de filtración, Tf al tiempo final del ciclo de filtración sin inyección de aire, y Tfi el tiempo final del ciclo de filtración con inyección de aire. In turn, Figure 4 shows the evolution of the differential pressure ΔP (in bars) as a function of the filter service time T, where the line represented by _ shows the actual curve of the filter without air injection. The line represented by X shows the theoretical curve of continuous compressed air injection. The thickest line represents the theoretical curve with pulsed compressed air injection. T0 corresponds to the initial time of the beginning of fi ltration, Tf to the final time of the fi ltration cycle without air injection, and T fi the final time of the fi ltration cycle with air injection.

Ejemplo de realización Execution Example

A continuación se detalla, a modo de ejemplo y con carácter no limitante de la invención, una realización del filtro en cuestión en una instalación piloto a escala de pre-tratamiento de agua que correspondería con el diagrama de flujo mostrado en la Figura 2, con el fin de mejorar la comprensión de la invención. An embodiment of the fi lter in question in a pilot pre-treatment scale installation corresponding to the flow chart shown in Figure 2, is detailed below, by way of example and not limitation of the invention. in order to improve the understanding of the invention.

Actualmente, se ha diseñado y construido una planta piloto de pre-tratamiento y acondicionamiento de agua mediante filtración, especialmente concebida para su instalación en una planta de desalación por ósmosis inversa. La planta piloto dispone de un filtro A, de lecho granular a presión convencional, y un segundo filtro B, similar al primero pero implementado con los medios de inyección y evacuación de aire comprimido a la presión de filtración objeto de la presente invención, lo que permite comparar en tiempo real el funcionamiento de cada filtro en condiciones similares de trabajo. Los dos filtros o columnas de filtración son filtros cilíndricos verticales que tienen una carcasa (1) de PVC transparente de 160 mm de diámetro exterior, PN6, 4 mm de espesor y 2,1 m de longitud, compartimentada en dos cámaras, una superior (2) con dimensiones y otra inferior o de falso fondo (5). En ambos filtros, el falso fondo (5) Currently, a pilot pre-treatment and water conditioning pilot plant has been designed and built by filtration, specially designed for installation in a reverse osmosis desalination plant. The pilot plant has a fi lter A, of conventional pressure granular bed, and a second fi lter B, similar to the first but implemented with the injection and evacuation means of compressed air at the fi ltration pressure object of the present invention, which allows to compare in real time the operation of each fi lter under similar working conditions. The two fi lter filters or columns are vertical cylindrical fi lters that have a transparent PVC shell (1) of 160 mm outer diameter, PN6, 4 mm thick and 2.1 m long, compartmentalized into two chambers, one upper ( 2) with dimensions and a lower or false bottom (5). In both fi lters, the false background (5)

o cámara inferior está separada de la cámara superior por una placa de sustentación (7) del lecho. Dicha placa está provista boquillas (8) o crepinas típicas que sirven tanto para retener las partículas del lecho como de distribución del aire y agua de contralavado y, en el caso del segundo filtro, también del aire comprimido a inyectar; para el diseño y construcción de la planta de pre-tratamiento se ha buscado la semejanza geométrica del pilotaje en cuanto al ratio de 50 boquillas/m2 de superficie filtrante, que es el normalmente utilizado en este tipo de sistemas de filtración. Por su parte, el lecho granular (4) es de arena de sílice de 0,45 mm de talla efectiva, 1,6 de coeficiente de uniformidad y 1metro de altura de lecho. Éste es el mismo tipo de medio granular y altura de lecho que el correspondiente a un filtro a escala real actualmente en funcionamiento. The lower chamber is separated from the upper chamber by a support plate (7) of the bed. Said plate is provided with nozzles (8) or typical crepins that serve both to retain the bed particles and distribution of the air and water of backwashing and, in the case of the second fi lter, also of the compressed air to be injected; For the design and construction of the pre-treatment plant, the geometric similarity of the piloting has been sought in terms of the ratio of 50 nozzles / m2 of fi ltering surface, which is normally used in this type of fi ltration systems. On the other hand, the granular bed (4) is made of 0.45 mm silica sand of effective size, 1.6 of uniformity coefficient and 1 bed height meter. This is the same type of granular medium and bed height as that corresponding to a real-scale fi lter currently in operation.

Los filtros de la planta piloto están equipados con medios de entrada (3) de agua bruta a filtrar con válvula, provistos de un rotámetro para medida del caudal de agua de entrada (24) y un manómetro de presión (25), así como medios de salida (6), también con válvula de regulación (28) para controlar la contrapresión del flujo de agua filtrada, manómetro para medida de dicha presión (27) y un rotámetro (29) de medida de caudal de agua de lavado. The fi lters of the pilot plant are equipped with inlet means (3) of raw water to be filtered with a valve, equipped with a rotameter for measuring the flow of inlet water (24) and a pressure gauge (25), as well as means outlet (6), also with regulating valve (28) to control the back pressure of the fi ltered water fl ow, pressure gauge for measuring said pressure (27) and a rotameter (29) for measuring the flow of wash water.

Ambos filtros están provistos de medios de lavado con agua/soplado de aire a presión atmosférica (9). Para seleccionar uno de los dos métodos de limpieza que incluye este tipo de filtros, lavado con agua o soplado con aire, la planta que se describe incluye una válvula de selección (31). Both filters are provided with means for washing with water / air blowing at atmospheric pressure (9). To select one of the two cleaning methods that includes this type of fi lters, washing with water or blowing with air, the plant described includes a selection valve (31).

El filtro implementado con los medios de inyección y evacuación de aire comprimido contiene, como medios de inyección (10): un equipo convencional de aire comprimido (16), adicional al de contralavado, con una electroválvula de alimentación y corte de entrada de aire (17) conectada a un manorreductor de aire comprimido (18), un programador de pulsos de aire (20) y un rotámetro (19) para medida de caudal de aire, tanto para el aire de soplado en la fase de lavado del filtro como para la medida del caudal de aire comprimido inyectado. Dichos medios (10) están conectados a la toma de inyección del filtro (11) mediante una tubuladura (21). Por otra parte, los medios de evacuación (12) están conectados a la cámara superior del filtro en su parte más alta y opuesta a la parte donde están conectadas las válvulas de entrada de agua a filtrar, por una toma de evacuación (13) mediante una tubuladura (14) no mayor de 4”, estando dichos medios constituidos por una ventosa trifuncional como medio de aeración (15). The fi lter implemented with the means of injection and evacuation of compressed air contains, as injection means (10): a conventional compressed air equipment (16), in addition to the backwash, with a solenoid valve for feeding and cutting of air inlet ( 17) connected to a compressed air pressure reducer (18), an air pulse programmer (20) and a rotameter (19) for air flow measurement, both for the blowing air in the fi lter wash phase and for the measurement of the flow of compressed air injected. Said means (10) are connected to the injector socket of the fi lter (11) by means of a tubing (21). On the other hand, the evacuation means (12) are connected to the upper chamber of the fi lter at its highest part and opposite to the part where the water inlet valves to be filtered are connected, by an evacuation outlet (13) by a pipe (14) not larger than 4 ", said means being constituted by a trifunctional suction cup as aeration means (15).

La planta piloto dispone asimismo de toma-muestras (26) con válvula de corte tanto en los medios de entrada de agua bruta (3) como en los medios de salida de agua filtrada (6), que corresponden en este caso a los medios de salida de agua de lavado. Esto permite la obtención de muestras para la medida del contenido en sólidos y la turbidez de cada una de las corrientes referidas. Todo el conjunto está alojado y fijado a un marco de acero inoxidable. The pilot plant also has sample collection (26) with a shut-off valve both in the raw water inlet means (3) and in the filtered water outlet means (6), which in this case correspond to the means of wash water outlet. This allows samples to be obtained for the measurement of the solids content and the turbidity of each of the referred currents. The whole assembly is housed and fixed to a stainless steel frame.

Una planta piloto de pre-tratamiento como la que aquí se describe, que puede incorporar más de un filtro con medios de inyección y evacuación de aire comprimido, puede ubicarse en cualquier planta desaladora de agua de mar en funcionamiento, como las que OHL Medio Ambiente INIMA tiene actualmente en explotación con un sistema de filtración convencional como etapa de pre-tratamiento. Al incorporar la planta piloto a una planta desaladora convencional, se puede emplear sin problemas el mismo lecho granular que el utilizado en dichas plantas convencionales. Del mismo modo, las dimensiones y parámetros antes expuestos para los elementos que componen el filtro objeto de la presente invención (altura del lecho, número de boquillas, presión de funcionamiento...) pueden adaptarse sin problemas a los correspondientes a los filtros reales de la planta desaladora. La transposición de los elementos de la planta piloto a la escala industrial es sencilla. Todos los elementos necesarios son comerciales y no requieren de especificaciones de fabricación singulares que dificulten su adquisición. A pre-treatment pilot plant such as the one described here, which can incorporate more than one filter with means of injection and evacuation of compressed air, can be located in any seawater desalination plant in operation, such as OHL Environment INIMA currently has a conventional fi ltration system in operation as a pre-treatment stage. By incorporating the pilot plant into a conventional desalination plant, the same granular bed as used in said conventional plants can be used without problems. Similarly, the dimensions and parameters described above for the elements that make up the fi lter object of the present invention (bed height, number of nozzles, operating pressure ...) can be adapted without problems to those corresponding to the actual fi lters of The desalination plant. The transposition of the elements of the pilot plant to the industrial scale is simple. All the necessary elements are commercial and do not require unique manufacturing specifications that hinder their acquisition.

En cuanto a las pruebas y ensayos concretos que permite realizar la planta piloto a escala, se incluye la medida y registro de las siguientes variables: As for the specific tests and tests that the pilot plant allows to carry out at scale, the measurement and recording of the following variables is included:

Caudales de filtración, agua de lavado y aire de soplado. Filter flows, wash water and blow air.

Caudales de aire comprimido en inyección en continuo. Flows of compressed air in continuous injection.

Caudales de aire comprimido en inyección pulsante. Compressed air flow rates in pulsed injection.

Frecuencia y duración de pulsos. Frequency and duration of pulses.

Presión diferencial entre entrada de agua bruta y salida de agua filtrada. Differential pressure between raw water inlet and filtered water outlet.

Concentración de sólidos y turbidez en cada fase del ciclo completo servicio-lavado del filtro, en al menos tres intervalos de tiempo en cada fase. Concentration of solids and turbidity in each phase of the complete service-washing cycle of the fi lter, in at least three time intervals in each phase.

Cada una de las magnitudes anteriores tiene siempre referencia a la escala de tiempos del ciclo completo de servicio-lavado del filtro. Each of the above quantities always has reference to the time scale of the complete service-wash cycle of the fi lter.

El análisis de todos estos datos permite establecer experimentalmente las tres curvas clave mostradas en las Figuras 3 y 4, a saber, caudal de agua filtrada y caudal másico retenido en el filtro (Figura 3) y presión diferencial (Figura 4), las tres variables como función del tiempo de servicio del filtro, tanto para la columna de filtración A de referencia (o convencional, es decir el filtro que opera en las mismas condiciones que una planta de pre-tratamiento real) como para la columna de filtración B que incorpora los medios de inyección y evacuación de aire comprimido. Estas curvas se representan para el valor paramétrico de caudal de aire de inyección (aire en continuo y/o pulsante). The analysis of all these data allows us to experimentally establish the three key curves shown in Figures 3 and 4, namely, filtered water flow and mass flow retained in the filter (Figure 3) and differential pressure (Figure 4), the three variables as a function of the service time of the fi lter, both for the reference fi ltration column A (or conventional, that is the fi lter operating under the same conditions as a real pre-treatment plant) and for the fi ltration column B that incorporates the means of injection and evacuation of compressed air. These curves are represented for the parametric value of injection air flow (continuous and / or pulsating air).

Claims (19)

REIVINDICACIONES 1. Filtro de pretratamiento y acondicionamiento de agua del tipo de lecho granular cerrado a presión con medios de lavado a contracorriente, que comprende al menos: 1. Pretreatment and water conditioning filter of the granular bed type closed under pressure with backwashing means, comprising at least:
--
una carcasa (1) compartimentada cerrada a presión, a housing (1) compartmentalized closed under pressure,
--
una cámara superior (2) dotada al menos de medios de entrada del agua a filtrar (3), que contiene en su interior el lecho granular (4), an upper chamber (2) provided with at least means for entering the water to filter (3), which contains the granular bed (4) inside,
--
una cámara inferior (5) a modo de falso fondo del filtro, dotada al menos de medios de salida del agua filtrada (6), y a lower chamber (5) as a false bottom of the fi lter, provided with at least the outlet means of the filtered water (6), and
--
una placa (7) de sustentación del lecho granular que separa ambas cámaras, estando dicha placa provista de al menos una boquilla de distribución (8) de agua y aire como parte del medio de lavado a contracorriente del filtro (9); a plate (7) for supporting the granular bed separating both chambers, said plate being provided with at least one water and air distribution nozzle (8) as part of the filter backwashing means (9);
caracterizado porque el filtro comprende además: characterized in that the filter further comprises:
--
medios de inyección de aire comprimido (10) a la presión de trabajo del filtro y durante el funcionamiento del mismo, conectados al falso fondo mediante una toma de inyección (11) ubicada en la carcasa; y compressed air injection means (10) at the working pressure of the fi lter and during operation thereof, connected to the false bottom by means of an injection socket (11) located in the housing; Y
--
medios de evacuación (12) al exterior de dicho aire inyectado, conectados a la cámara superior mediante una toma de evacuación (13) ubicada en la parte más elevada de la carcasa (1), y que comprenden al menos una tubuladura (14) y un medio de aeración (15). evacuation means (12) outside said injected air, connected to the upper chamber by means of an evacuation socket (13) located in the highest part of the housing (1), and comprising at least one tubing (14) and aeration means (15).
2. 2.
Filtro según la reivindicación 1, caracterizado porque el lecho granular se compone de un material seleccionado dentro del grupo compuesto por arena, grava, antracita, carbón activo, granate, roca fragmentada, roca porosa, piedra pómez, fragmentos cerámicos, fragmentos plásticos, fragmentos metálicos, basalto y cualquier combinación de los mismos. Filter according to claim 1, characterized in that the granular bed is composed of a material selected from the group consisting of sand, gravel, anthracite, activated carbon, garnet, fragmented rock, porous rock, pumice stone, ceramic fragments, plastic fragments, metal fragments , basalt and any combination thereof.
3. 3.
Filtro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los medios de inyección comprenden al menos: Filter according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the injection means comprise at least:
--
un equipo de aire comprimido (16) que comprende una válvula automática de inyección (17), un manorreductor con válvula de control de presión (18), un rotámetro para medida del caudal de aire comprimido inyectado (19) y un dispositivo de programación de pulsos de aire (20); y a compressed air equipment (16) comprising an automatic injection valve (17), a pressure reducing valve with pressure control valve (18), a rotameter for measuring the flow of compressed air injected (19) and a programming device for air pulses (20); Y
--
una tubuladura (21) que conecta la válvula del equipo de aire comprimido con la toma de inyección del falso fondo del filtro. a tubing (21) that connects the valve of the compressed air equipment with the injection inlet of the false bottom of the fi lter.
4. Four.
Filtro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el medio de aeración (15) es una ventosa de evacuación de aire. Filter according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the aeration means (15) is an air evacuation suction cup.
5. Filtro según la reivindicación 4, caracterizado porque el medio de aeración (15) es una ventosa trifuncional. 5. Filter according to claim 4, characterized in that the aeration means (15) is a trifunctional suction cup.
6. 6.
Filtro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la disposición del mismo es vertical u horizontal, y la geometría de la carcasa (2) es seleccionada entre cilíndrica, paralelepipédica, cónica y esférica. Filter according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the arrangement thereof is vertical or horizontal, and the geometry of the housing (2) is selected from cylindrical, parallelepipedic, conical and spherical.
7. 7.
Proceso de pretratamiento y acondicionamiento de agua mediante filtración a presión con la unidad de filtro descrita en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comprende al menos las siguientes etapas: Water pretreatment and conditioning process by pressure filtration with the fi lter unit described in any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises at least the following steps:
a) inyectar aire comprimido al interior del falso fondo del filtro a la presión de funcionamiento del mismo, mediante los medios de inyección (10), y a) inject compressed air into the false bottom of the fi lter at the operating pressure thereof, through the injection means (10), and b) evacuar al exterior del filtro el aire inyectado en la etapa a) anterior mediante los medios de evacuación b) evacuate outside the fi lter the air injected in stage a) above by means of evacuation (12) conectados a la cámara superior (2), (12) connected to the upper chamber (2), y caracterizado porque el aire comprimido se inyecta y evacúa simultáneamente durante el funcionamiento del filtro. and characterized in that the compressed air is injected and evacuated simultaneously during the operation of the filter.
8. 8.
Proceso según la reivindicación 7, caracterizado porque el aire se inyecta en la etapa (a) de forma continua o mediante pulsos de inyección a intervalos de tiempo. Process according to claim 7, characterized in that the air is injected in step (a) continuously or by injection pulses at time intervals.
9. 9.
Proceso según la reivindicación 8, caracterizado porque la inyección del aire mediante pulsos se lleva a cabo de manera automática mediante el dispositivo de programación de pulsos de aire (20). Process according to claim 8, characterized in that the injection of air by pulses is carried out automatically by means of the air pulse programming device (20).
10. 10.
Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones8o9, caracterizado porque el aire se inyecta mediante pulsos de una duración comprendida entre 1 y 10 segundos, y el intervalo de tiempo entre pulsos está comprendido entre1y60 min. Process according to any one of claims 8 or 9, characterized in that the air is injected by pulses of a duration between 1 and 10 seconds, and the time interval between pulses is between 1 and 60 min.
11. eleven.
Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque la presión de funcionamiento del filtro y de inyección del aire comprimido está comprendida entre2y8 bares, incluyéndose ambos límites. Process according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the operating pressure of the filter and injection of compressed air is between 2 and 8 bar, both limits being included.
12. 12.
Uso del filtro descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para el pre-tratamiento y acondicionamiento de agua en procesos de potabilización de agua dulce, desalación de agua marina o salobre, tratamiento de aguas residuales y tratamiento de reutilización o regeneración de aguas residuales. Use of the fi lter described in any one of claims 1 to 6 for pre-treatment and conditioning of water in freshwater purification processes, desalination of sea or brackish water, wastewater treatment and reuse or regeneration treatment of wastewater .
13. 13.
Uso según la reivindicación 12 en una instalación de pretratamiento de agua salobre o de mar de una planta desaladora. Use according to claim 12 in a brackish or seawater pretreatment facility of a desalination plant.
14. Uso según la reivindicación 13, caracterizado porque la planta desaladora es de ósmosis inversa. 14. Use according to claim 13, characterized in that the desalination plant is reverse osmosis.
15. fifteen.
Instalación de pretratamiento y acondicionamiento de agua, caracterizada porque comprende al menos un filtro como el descrito en una cualquiera de las reivindicaciones1a6. Water pretreatment and conditioning installation, characterized in that it comprises at least one filter as described in any one of claims 1 to 6.
16. Instalación según la reivindicación 15, caracterizada porque los filtros están conectados en serie o en paralelo. 16. Installation according to claim 15, characterized in that the fi lters are connected in series or in parallel.
17. 17.
Planta desaladora que comprende al menos una instalación de pretratamiento y acondicionamiento de agua mediante filtración de lecho granular a presión, caracterizada porque dicha instalación de pretratamiento comprende al menos un filtro como el descrito en una cualquiera de las reivindicaciones1a6. Desalination plant comprising at least one pretreatment and water conditioning installation by filtration of granular bed under pressure, characterized in that said pretreatment installation comprises at least one filter as described in any one of claims 1 to 6.
18. Planta desaladora según la reivindicación 17, caracterizada porque es de ósmosis inversa. 18. Desalination plant according to claim 17, characterized in that it is reverse osmosis. OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND N.º solicitud: 200931184 Application no .: 200931184 ESPAÑA SPAIN Fecha de presentación de la solicitud: 17.12.2009 Date of submission of the application: 17.12.2009 Fecha de prioridad: Priority Date: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE 51 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional 51 Int. Cl.: See Additional Sheet DOCUMENTOS RELEVANTES RELEVANT DOCUMENTS
Categoría Category
Documentos citados Reivindicaciones afectadas Documents cited Claims Affected
X X
ES 2026546 T3 (ZIMPRO PASSAVANT INC) 01.05.1992, columnas 2-6, figura 1 1-18 ES 2026546 T3 (ZIMPRO PASSAVANT INC) 01.05.1992, columns 2-6, figure 1 1-18
A TO
US 3817378 A (HYDRO CLEAR CORP) 18.06.1974, figuras 1-3, columnas 2-7. 1-18 US 3817378 A (HYDRO CLEAR CORP) 18.06.1974, figures 1-3, columns 2-7. 1-18
A TO
US 4976873 (ZIMPRO PASSAVANT INC) 11.12.1990, figuras 1-5, columnas 1-6 1-18 US 4976873 (ZIMPRO PASSAVANT INC) 11.12.1990, figures 1-5, columns 1-6 1-18
A TO
US 4627923 A (INT TECTONICS INC) 09.12.1986, figuras 1, 6, 10, columna 3, 5-6 1-18 US 4627923 A (INT TECTONICS INC) 09.12.1986, figures 1, 6, 10, column 3, 5-6 1-18
A TO
WO 2008080214 A1 (OASIS FILTER LTD; MANZ DAVID H) 10.07.2008, páginas 3-5. 1-18 WO 2008080214 A1 (OASIS FILTER LTD; MANZ DAVID H) 10.07.2008, pages 3-5. 1-18
Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
Fecha de realización del informe 30.11.2011 Date of realization of the report 30.11.2011
Examinador A. Urrecha Espluga Página 1/4 Examiner A. Urrecha Espluga Page 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE Nº de solicitud: 200931184 Application number: 200931184 CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD CLASSIFICATION OBJECT OF THE APPLICATION B01D24/00 (2006.01) C02F1/00 (2006.01) B01D24/46 (2006.01) B01D35/00 (2006.01) B01D24 / 00 (2006.01) C02F1 / 00 (2006.01) B01D24 / 46 (2006.01) B01D35 / 00 (2006.01) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) Minimum documentation sought (classification system followed by classification symbols) B01D, C02F B01D, C02F Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, search terms used) INVENES, EPODOC, WPI, TXTUS. INVENES, EPODOC, WPI, TXTUS. Informe del Estado de la Técnica Página 2/4 State of the Art Report Page 2/4 OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Nº de solicitud: 200931184 Application number: 200931184 Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 30.11.2011 Date of Written Opinion: 30.11.2011 Declaración Statement
Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 1-18 SI NO Claims Claims 1-18 IF NOT
Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 1-18 SI NO Claims Claims 1-18 IF NOT
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986). The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986). Base de la Opinión.-  Opinion Base.- La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica. This opinion has been made on the basis of the patent application as published. Informe del Estado de la Técnica Página 3/4 State of the Art Report Page 3/4 OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Nº de solicitud: 200931184 Application number: 200931184 1. Documentos considerados.-1. Documents considered.- A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión. The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.
Documento Document
Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
D01 D01
ES 2026546 T3 (ZIMPRO PASSAVANT INC) 01.05.1992 ES 2026546 T3 (ZIMPRO PASSAVANT INC) 01.05.1992
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración 2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement El objeto de la invención es un del tipo lecho granular a presión con medios de lavado a contracorriente, caracterizado porque comprende medios de inyección de aire comprimido a la presión de trabajo del filtro durante el funcionamiento del mismo. También es objeto de la invención el proceso de pretratamiento de agua en dicho filtro, así como el uso del filtro en la potabilización de agua dulce, la desalación de agua marina y el tratamiento de aguas residuales. El documento D01 divulga un filtro para el tratamiento de aguas residuales, suministro de agua potable y similares, del tipo lecho granular con medios de lavado a contracorriente, caracterizado porque comprende medios para generar pulsos de un fluido (puede ser gas) a contracorriente y que atraviesan el lecho del filtro durante el funcionamiento de éste. El intervalo entre pulsos es de 6-30 min y éstos presentan una duración de 10-120 s. El filtro comprende una carcasa, una cámara superior con medios de entrada del agua a filtrar, una cámara inferior con un falso fondo y medios de salida del agua filtrada y una placa de sustentación del lecho granular que separa ambas cámaras (columnas 2-6, figura 1). La diferencia entre el documento D01 y el objeto de la invención tal y como se recoge en la reivindicaciones 1 y 7 de la solicitud radica en la presión de trabajo del filtro, atmosférica en el caso de D01 y a presión en la solicitud. Sin embargo, en ambos casos se mejora el proceso de filtración por la aplicación de pulsos en contracorriente durante el funcionamiento del filtro. Las distintas características técnicas existentes entre D01 y el objeto de la invención, tal y como se recoge en las reivindicaciones de la solicitud, derivan de esta condición de trabajo. Sin embargo, las variables constructivas para el trabajo a presión están dentro del alcance de los conocimientos habituales del experto en la materia. Las reivindicaciones dependientes 2-6 y 8-11, que recogen detalles constructivos del filtro o de las condiciones de operación, así como las reivindicaciones 12-18, relativas al uso del filtro en tratamientos de aguas residuales o en plantas desaladoras, no contienen ninguna característica que, en combinación con las reivindicaciones de las que dependen, cumplan las exigencias establecidas con respecto a actividad inventiva. Por tanto, el objeto técnico de las reivindicaciones 1-18 carece de actividad inventiva (Art. 8.1 LP). The object of the invention is a pressure granular bed type with countercurrent washing means, characterized in that it comprises means for injecting compressed air at the working pressure of the filter during its operation. The object of the invention is also the process of pretreatment of water in said filter, as well as the use of the filter in the purification of fresh water, desalination of seawater and the treatment of wastewater. Document D01 discloses a filter for the treatment of wastewater, drinking water supply and the like, of the granular bed type with countercurrent washing means, characterized in that it comprises means for generating pulses of a countercurrent fluid (can be gas) and that they pass through the filter bed during its operation. The interval between pulses is 6-30 min and these have a duration of 10-120 s. The filter comprises a housing, an upper chamber with inlet means of the water to be filtered, a lower chamber with a false bottom and outlet means of the filtered water and a granular bed support plate that separates both chambers (columns 2-6, Figure 1). The difference between document D01 and the object of the invention as set out in claims 1 and 7 of the application lies in the working pressure of the filter, atmospheric in the case of D01 and pressure in the application. However, in both cases the filtration process is improved by the application of countercurrent pulses during the operation of the filter. The different technical characteristics between D01 and the object of the invention, as set out in the claims of the application, derive from this working condition. However, the constructive variables for pressure work are within the scope of the usual knowledge of the person skilled in the art. Dependent claims 2-6 and 8-11, which contain constructive details of the filter or operating conditions, as well as claims 12-18, relating to the use of the filter in wastewater treatments or desalination plants, do not contain any characteristic that, in combination with the claims on which they depend, meet the established requirements regarding inventive activity. Therefore, the technical object of claims 1-18 lacks inventive activity (Art. 8.1 LP). Informe del Estado de la Técnica Página 4/4 State of the Art Report Page 4/4
ES200931184A 2009-12-17 2009-12-17 WATER PRE-TREATMENT AND CONDITIONING FILTER OF PRESSURE GRANULAR MILK TYPE CLOSED Expired - Fee Related ES2371192B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200931184A ES2371192B1 (en) 2009-12-17 2009-12-17 WATER PRE-TREATMENT AND CONDITIONING FILTER OF PRESSURE GRANULAR MILK TYPE CLOSED

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200931184A ES2371192B1 (en) 2009-12-17 2009-12-17 WATER PRE-TREATMENT AND CONDITIONING FILTER OF PRESSURE GRANULAR MILK TYPE CLOSED

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2371192A1 ES2371192A1 (en) 2011-12-28
ES2371192B1 true ES2371192B1 (en) 2013-05-07

Family

ID=45220062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200931184A Expired - Fee Related ES2371192B1 (en) 2009-12-17 2009-12-17 WATER PRE-TREATMENT AND CONDITIONING FILTER OF PRESSURE GRANULAR MILK TYPE CLOSED

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2371192B1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3817378A (en) * 1971-06-22 1974-06-18 Hydro Clear Corp Method and apparatus for filtering solids from a liquid effluent
US4627923A (en) * 1984-09-20 1986-12-09 International Tectonics Incorporated Apparatus and method of filtering solids from a liquid effluent
US4693831A (en) * 1987-01-28 1987-09-15 Zimpro Inc. Rise-rate control of pulsed-bed granular medium filters
US4976873A (en) * 1989-12-14 1990-12-11 Zimpro/Passavant Inc. Pulsing portions of a filter cell to extend a filter run
CN101610825B (en) * 2007-01-03 2014-05-07 绿洲过滤器有限公司 Low operating head polishing sand filter

Also Published As

Publication number Publication date
ES2371192A1 (en) 2011-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2610965T3 (en) Improved reactor and procedure for biological purification of wastewater
JP4748425B2 (en) Water treatment equipment
ES2742804T3 (en) Water treatment process comprising a flotation combined with a gravitational filtration and corresponding installation
ES2957565T3 (en) Element, apparatus and method for mechanical filtration
CN104108830B (en) Recycled water advanced treatment and reclaiming system
KR100976262B1 (en) Subterranean purification equipment and system using bio-ceramic media for prevention of nonpoint pollution and ecological restoration of lake or river
KR101546880B1 (en) Water treating system for fountain and water play structure and method thereof
JP5384158B2 (en) Drinking water production equipment
KR100868698B1 (en) A filtering apparatus using ceramics filter and UV lamp
KR101572129B1 (en) A active water purifier having activated filter and magnet
CN102642949B (en) Central running water filtering system
ES2676726T3 (en) Biological treatment and installation process that includes air injection lift and filter post-treatment
WO2000046160A1 (en) Equipment for purifying residual waters from horticulture and pomology centers and in situ phytosanitary treatment
ES2371192B1 (en) WATER PRE-TREATMENT AND CONDITIONING FILTER OF PRESSURE GRANULAR MILK TYPE CLOSED
CN209740843U (en) Raw water purification device for recycling waste water
CN107986546B (en) A intensive mixing filters and activation equipment that disinfects for waste water treatment
ES2202278T3 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR WATER PURIFICATION.
CN204058181U (en) The drinking water treatment equipment improved
CN204509034U (en) Novel household water filter
KR101346312B1 (en) Water purification system using the drop of gravity and method
CN206089321U (en) Self purification of water body presentation device
KR20130002659A (en) Filter assembly
CN108503147B (en) Lake sewage treatment device based on ecological structure
ES2928416T3 (en) Installation and procedure for water treatment
ES2532034B1 (en) Water purification system

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2371192

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20130507

PC2A Transfer of patent

Owner name: GS INIMA ENVIRONMENT, S.A.

Effective date: 20140523

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20240327