MX2007016257A

MX2007016257A - Sistemas y métodos para tratamiento de agua.

Info

Publication number: MX2007016257A
Application number: MX2007016257A
Authority: MX
Inventors: Orest Zacerkowny; John Toohil; Joseph E Zuback
Original assignee: Siemens Water Tech Corp
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2008-10-28
Also published as: TW200842111A; US20080164209A1; WO2008085315A1

Abstract

Se proporcionan sistemas y métodos para tratamiento de agua. En ciertos ejemplos, el sistema puede incluir un primer nivel, un segundo nivel fluidamente acoplado al primer nivel y un tercer nivel fluidamente acoplado al segundo nivel. En algunos ejemplos, el sistema puede proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica de más de o igual a 1 Megaohmio-cm. En ciertos ejemplos, la tasa de recuperación de agua que utiliza el sistema podrá ser de 90% o más por volumen.

Description

SISTEMAS Y MÉTODOS PARA TRATAMIENTO DE AGUA SOLICITUD DE PRIORIDAD Esta solicitud reivindica prioridad a la Solicitud Provisional de EE. UU . No. 60/883,640 presentada el 5 de enero de 2007, la descripción completa de la cuál por la presente se incorpora en la presente como referencia para todos los propósitos.

CAMPO DE LA TECNOLOGÍA Las modalidades de la tecnología descritas en la presente se relacionan en general con sistemas y métodos para tratamiento de agua. Más particularmente, las modalidades descritas en la presente se relacionan con sistemas y métodos para tratamiento de agua que proporcionan agua muy pura con altas proporciones de recuperación de agua.

ANTECEDENTES El agua que contiene especies de dureza tales como calcio puede ser no deseada para algunos usos en aplicaciones industriales, comerciales y domésticas. Las pautas típicas para una clasificación de la dureza de agua son : de cero a 60 miligramos por litro (mg/l) de carbonato de calcio se clasifica como blanda; de 61 a 120 mg/l de carbonato de calcio se clasifica como medianamente dura; de 121 a 180 mg/l de carbonato de calcio se clasifica como dura; y más de 180 mg/l de carbonato de calcio se clasifica como muy dura. El agua dura puede ser ablandada eliminando las especies iónicas de dureza. Los ejemplos de sistemas que eliminan tales especies incluyen aquellos que usan lechos de intercambio iónico. En tales sistemas, los iones de dureza llegan a ser iónicamente unidos a especies iónicas cargadas de forma opuesta que están mezcladas sobre la resina de intercambio iónico. La resina de intercambio iónico eventualmente llega a estar saturada con especies iónicas de dureza unidas iónicamente y debe ser regenerada. La regeneración típicamente involucra reemplazar las especies de dureza unida con especies iónicas más solubles, tal como cloruro de sodio. Las especies de dureza unidas sobre la resina de intercambio iónico son reemplazadas por los iones de sodio y las resinas de intercambio iónico están listas otra vez para una etapa de ablandado de agua subsiguiente. La electrodesionización (EDI) es un proceso que puede ser usado para ablandar el agua. La EDI es un proceso que elimina especies ionizables de líquidos usando medios eléctricamente activos y un potencial eléctrico para influenciar el transporte iónico. Los medios eléctricamente activos pueden funcionar para colectar y descargar alternativamente especies ionizables, o para facilitar el transporte de iones continuamente por mecanismos de sustitución iónicos o electrónicos. Los dispositivos de EDI pueden incluir medios que tienen carga permanente o temporal. Tales dispositivos pueden provocar reacciones electroquímicas diseñadas para lograr o mejorar el rendimiento. Estos dispositivos también incluyen membranas eléctricamente activas tales como membranas de intercambio iónico semipermeables o bipolares. La electrodesionización continua (CEDI por sus siglas en inglés) es un proceso en donde el parámetro de ajuste del tamaño principal es el transporte a través de los medios, no la capacidad iónica de los medios. U n dispositivo típico de CEDI incluye membranas de intercambio de anión y catión selectivamente permeables. Los espacios entre las membranas están configurados para crear compartimentos de flujo de líquido con entradas y salidas. Un campo eléctrico de DC transversal es impuesto por una fuente de energía externa que usa electrodos en los límites de los compartimentos. A menudo, se proporcionan compartimentos de electrodo con el propósito de que el producto de reacción de los electrodos puede ser separado de los otros compartimentos de flujo. Con la imposición del campo eléctrico, los iones en el líquido son típicamente atraídos hacia sus contraelectrodos respectivos. Los compartimentos contiguos, limitados por las membranas permeables que enfrentan el ánodo y que enfrentan el cátodo, típicamente llegan a estar iónicamente agotados y los compartimentos, limitados por la membrana permeable al catión electroactivo que enfrenta al ánodo y la membrana permeable al anión electroactivo que enfrenta al cátodo, típicamente llegan a estar iónicamente concentrados. El volumen dentro de los compartimentos que agotan iones y, en algunas modalidades, dentro de los compartimentos que concentran iones, puede incluir medios eléctricamente activos o medios electroactivos. En los dispositivos de CEDI , los medios electroactivos pueden incluir lechos de resina de intercambio de anión y catión íntimamente mezclados para aumentar el transporte de iones dentro de los compartimentos y pueden participar como substratos para reacciones electroquímicas. Los dispositivos de electrodesionización han sido descritos por ejemplo, por Giuffrida et al. , en las Patentes de los EE. UU . Nos. 4,632,745, 4,925,541 y 5,21 1 ,823, por Ganzi en las Patentes de los EE. U U . Nos. 5,259,936 y 5 ,316,637, por Oren et al. en la Patente de los EE. UU. No. 5, 154, 809 y por Kedem en la Patente de los EE. UU . No. 5,240,579.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA I NVEN CIÓN De acuerdo con un primera aspecto, se describe un método para tratar agua. En ciertos ejemplos, el método comprende proporcionar agua filtrada reduciendo una cantidad de especies en el agua de alimentación en al menos 90 % usando una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltración, proporcionar agua parcialmente tratada reduciendo una cantidad de especies en el agua filtrada en al menos 95 % usando una segunda etapa fluidicamente acoplada a la primera etapa y que comprende un dispositivo de osmosis inversa, y proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor que o igual a 1 Megohmio--cm eliminando una cantidad suficiente de especies iónicas restantes del agua parcialmente tratada usando una tercera etapa fluidicamente acoplada a la segunda etapa y que comprende un dispositivo electroquímico, en donde el agua tratada se proporciona en una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen. De acuerdo con un aspecto adicional, se describe un método para tratar agua de alimentación que comprende carbonato de calcio y dióxido de silicio. En ciertos ejemplos, el método comprende pasar el agua dura a una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltration configurado para proporcionar agua filtrada, pasar el agua filtrada de la primera etapa a una segunda etapa fluidicamente acoplada a la primera etapa, la segunda etapa comprende un dispositivo de osmosis inversa configurado para proporcionar agua parcialmente tratada, y pasar el agua parcialmente tratada a una tercera etapa fluidicamente acoplada a la segunda etapa, la tercera etapa comprende un dispositivo electroquímico configurado para eliminar una cantidad suficiente de especies iónicas restantes del agua parcialmente tratada para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 Megohmio-cm, en donde el agua tratada se proporciona en una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen. De acuerdo con otro aspecto, se describe un sistema para proporcionar agua tratada a partir de agua de alimentación. En ciertos ejemplos, el sistema comprende una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltración eficaz para eliminar al menos 90% del carbonato de calcio del agua de alimentación para proporcionar agua filtrada, una segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa y que comprende un dispositivo de osmosis inversa eficaz para eliminar al menos el 95% de las especies que permanecen en el agua filtrada para proporcionar agua parcialmente tratada, y una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa y que comprende un dispositivo electroquímico eficaz para eliminar una cantidad suficiente de material iónico restante para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 Megohmio-cm, en donde el agua tratada se proporciona en una proporción de recuperación de agua de al menos 90% por volumen . De acuerdo con un aspecto adicional, se proporciona un sistema para tratar agua. En ciertos ejemplos, el sistema comprende un primer dispositivo construido y dispuesto para eliminar al menos 90% del carbonato de calcio del agua de alimentación para proporcionar un concentrado, un segundo dispositivo acoplado fluidicamente con el primer dispositivo, el segundo dispositivo está construido y dispuesto para eliminar al menos 90% de carbonato de calcio del concentrado para proporcionar agua parcialmente tratada y un tercera dispositivo acoplado fluidicamente con el segundo dispositivo, el tercer dispositivo está construido y dispuesto para eliminar una cantidad suficiente de especies iónicas restantes en el agua tratada parcialmente para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 Megohmio-cm, en donde el agua tratada se proporciona en una proporción de recuperación de agua de al menos 90% por volumen. De acuerdo con un aspecto adicional, se describe un método para facilitar el tratamiento de agua dura que comprende carbonato de calcio y dióxido de silicio para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 Megohmio-cm en una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen. En ciertos ejemplos, el método comprende proporcionar un sistema que comprende una primera etapa configurada para recibir el agua dura y que comprende un dispositivo de microfiltración configurado para proporcionar agua filtrada, una segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa y que comprende un dispositivo de osmosis inversa configurado para proporcionar agua tratada parcialmente, y una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa y configurada para eliminar una cantidad suficiente de especies iónicas restantes del agua tratada parcialmente para proporcionar el agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 Megohmio-cm en una proporción de recuperación de agua de al menos 90% por volumen . Las características , aspectos y ejemplos adicionales se describen en más detalle abajo. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIG U RAS Ciertas características, aspectos, ejemplos y modalidades son descritos abajo con referencia a las Figuras 1A a 6, en las cuales: La Figura 1 A es un sistema para tratar agua que comprende una primera etapa, una segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa y una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa, de acuerdo con ciertos ejemplos; La Figura 1 B es un sistema para tratar agua que comprende una primera etapa, un segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa y una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa en dos sitios para proporcionar concentrado de la tercera etapa de regreso a la segunda etapa, de acuerdo con ciertos ejemplos; La Figura 2 es un sistema para tratar agua que comprende una primera etapa, una segunda etapa fluidicamente acoplada con la primera etapa y una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa y una etapa adicional fluidicamente acoplada con la primera y segunda etapas, de acuerdo con ciertos ejemplos; La Figura 3 es un sistema para tratar agua que comprende una primera etapa, una segunda etapa fluidicamente acoplada con la primera etapa y una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa y una etapa adicional -fluidicamente acoplada con la segunda etapa, de acuerdo con ciertos ejemplos; La Figura 4A es un sistema para tratar agua que comprende una primera etapa, una segunda etapa fluidicamente acoplada con la primera etapa y a una tercera etapa fluidicamente acoplada con la segunda etapa, una cuarta etapa fluidicamente acoplada con la primera etapa y la segunda etapa, y una quinta etapa fluidicamente acoplada con la segunda etapa, de acuerdo con ciertos ejemplos; La Figura 4B es un sistema para tratar agua que comprende una primera etapa, una segunda etapa fluidicamente acoplada con la primera etapa y una tercera etapa fluidicamente acoplada con la segunda etapa en dos sitios para proporcionar concentrado de la tercera etapa de regreso a la segunda etapa, una cuarta etapa fluidicamente acoplada con la primera etapa y la segunda etapa, y una quinta etapa fluidicamente acoplada con la segunda etapa, de acuerdo con ciertos ejemplos; La Figura 5 es un sistema para tratar agua que tiene una etapa intermedia entre una segunda y una tercera etapa, de acuerdo con ciertos ejemplos; y La Figura 6 es un sistema que comprende un controlador, de acuerdo con ciertos ejemplos. Será reconocido por la persona de ordinario experta en la técnica , teniendo en cuenta el beneficio de esta descripción, que las dimensiones y la representación de ciertos elementos en las Figuras 1 A a 6 pueden haber sido ampliadas, distorsionadas o de otra manera mostradas de una manera no convencional para proporcionar una descripción más amigable con el usuario de la tecnología. Los pasajes o las conexiones mostradas en las Figuras 1 A a 6 para acoplar fluidicamente las diversas etapas de los sistemas pueden tomar cualquier forma, conformación o la configuración y se muestran como lineales en las Figuras 1A a 6 solamente para propósitos de conveniencia.

DESC RI PCIÓN DETALLADA Será reconocido por la persona de ordinario experta en la técnica, dado el beneficio de esta descripción, que ciertas modalidades de los sistemas y los métodos descritos en la presente proporcionan ventajas significativas sobre los sistemas existentes incluyendo, pero no limitado a, altas proporciones de recuperación de agua, la purificación de agua que tiene altos niveles de dureza, tiempos de vida útil de membrana prolongados, tratamiento de agua en sitios lejanos, instalación rápida del sistema y similares. De acuerdo con ciertos ejemplos, se proporciona un sistema para tratar agua y que comprende una primera etapa que comprende un dispositivo de filtración , una segunda etapa fluidicamente acoplada con la primera etapa y que comprende un dispositivo de osmosis inversa, y una tercera etapa fluidicamente acoplada cor la segunda etapa y que comprende un dispositivo electroquímico. Como se usa en la presente, el término "fluidicamente acoplada" se refiere al caso en donde dos o más dispositivos o etapas están conectados de una manera apropiada de forma que el fluido puede pasar o fluir desde un dispositivo o etapa al otro d ispositivo o etapa. Cuando dos o más dispositivos están fluidicamente acoplados, pueden estar presentes dispositivos o etapas adicionales entre los dos o más dispositivos, o los dispositivos pueden estar conectados de forma que el fluido pasa directamente desde un primer d ispositivo a un segundo dispositivo sin ningunos dispositivos o etapas intermedios. "Fluidicamente acoplado" puede ser usado indistintamente en ciertos casos en la presente con el término "fluidamente conectado". Dos o más dispositivos pueden estar fluid icamente acoplados, por ejemplo, conectando una salida de un primera d ispositivo con una entrada de un segunda dispositivo usando tubería, un conducto, un canal, tubo o similar. De acuerdo con ciertos ejemplos, los sistemas descritos en la presente pueden ser eficaces para recibir agua que tiene niveles altos de carbonato de calcio y/o dióxido de silicio y tratar el agua de forma que una resistencia específica mayor o igual a 1 Megohmio/cm es descargada del sistema. En otros ejemplos, el sistema es eficaz para tratar el agua y proporcionar agua tratada en una proporción de recuperación de agua mayor o igual a 90 % por volumen. Acoplando fluidicamente las tres etapas y por la eliminación de ciertas especies en cada etapa , la proporción de recuperación de agua del sistema puede ser incrementada comparada con sistemas que usan osmosis inversa acoplada con desionización electroquímica. Por ejemplo, filtrando una porción substancial de las especies en el primera etapa, la eficiencia de la segunda y la tercera etapas puede ser mejorada enormemente para incrementar la eficiencia en conjunto del sistema y para incrementar la proporción de recuperación de agua. En ciertas configuraciones, cada una de la primera etapa , segunda etapa y tercera etapa pueden proporcionar una proporción de recuperación de agua mayor al 95 % por volumen de forma que la proporción de recuperación de agua en conjunto del sistema es del 90 % por volumen o mayor. En algunos ejemplos, la primera etapa proporciona una proporción de recuperación de agua de 99 % por el volumen o más, la segunda etapa proporciona una proporción de recuperación de agua mayor de 95 % por volumen y la tercera etapa proporciona una proporción de recuperación de agua mayor al 95 % por volumen. En algunos ejemplos, el sistema puede ser eficaz para tratar el agua y proporcionar una descarga cero. En ejemplos adicionales, el sistema puede ser eficaz para proporcionar al menos 90 %, por volumen, de recuperación de agua de agua de alimentación que tiene niveles altos de carbonato de calcio y dióxido de silicio sin ninguna etapa de pretratamiento, por ejemplo, ablandado con cal para precipitar CaC03, antes de pasar el agua de alimentación a la primera etapa del sistema. Ciertos ejemplos, modalidades y características adicionales de los -sistemas y los métodos descritos en la presente son descritos en más detalle abajo. En ciertos ejemplos, los sistemas y los métodos descritos en la presente están configurados para tratar agua dura. Como se usa en la presente y como se discutió arriba, agua dura hace referencia al agua que incluye más de aproximadamente 120 mg/l de carbonato de calcio. El agua dura también puede incluir otras especies, tales como compuestos inorgánicos (por ejemplo, dióxido de silicio) compuestos orgánicos, microorganismos tales como bacterias, hongos, virus, etcétera, esporas, material particulado y similares. Por ejemplo, el agua de alimentación puede incluir niveles de carbonato de calcio de aproximadamente 200 mg/l o más. En algunos ejemplos, el agua de alimentación puede incluir altos niveles de S 1 O2 , por ejemplo, 100 mg/l de S¡02 o más, ya sea solo o con otras sales tales como CaC03. En algunos ejemplos, el agua puede ser sometida a una o más etapas de pre-tratamiento, por ejemplo, ajuste de pH , precipitación, descloración, clarificación, aireación, pre-filtración o similares antes de pasar el agua a la primera etapa de los sistemas descritos en la presente, mientras que en otros ejemplos, no se lleva a cabo ninguna etapa de pre-tratamiento. La proporción de recuperación de agua del sistema puede ser determinada, por ejemplo, detectando o determinando un volumen de agua de alimentación pasado al sistema y detectando o determinando un volumen de agua tratada descargada del sistema. En ciertos ejemplos, la proporción del volumen del agua tratada descargada al volumen de agua de alimentación es de 0.9 o mayor.

De acuerdo con ciertos ejemplos, una ilustración de un sistema para tratar agua se muestra en la Figura 1 A. El sistema 100 comprende una primera etapa 1 10 fluidicamente acoplada con una segunda etapa 120. La segunda etapa 120 puede ser acoplada fluidicamente con una tercera etapa 130. La primera etapa 1 10 típicamente incluye al menos una entrada 1 12 para recibir agua, una salida 1 14 para descargar la purga y una salida 1 16 para descargar agua permeada. La salida 1 16 para descargar agua permeada puede ser acoplada fluidicamente con una entrada 122 de la segunda etapa 120. La segunda etapa 120 recibe agua permeada de la primera etapa 1 10 a través de la entrada 122 y puede descargar purga a través de la salida 124 y agua permeada a través de la salida 126. La salida 126 puede ser acoplada fluidicamente con una entrada 132 de la tercera etapa 130. El agua permeada de la salida 126 puede pasar a la entrada 132 de la tercera etapa 130, la purga de la tercera etapa 130 puede ser descargada de la salida 134 y el agua tratada de la tercera etapa 130 puede ser descargada de la salida 136. En ciertos ejemplos, el sistema 100 puede ser eficaz para recibir agua dura y para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica más grande que 1 megohmio/cm . En ciertos ejemplos, la proporción de recuperación de agua puede ser de 90 % o más, incluso cuando se alimenta agua dura al sistema sin ningún pre-tratamiento. Por ejemplo, una proporción de recuperación de agua de 90 % puede ser obtenida de agua de alimentación que tiene altos niveles de CaC03 y altos n iveles de S 1 O2. En ciertos ejemplos, la primera etapa 1 1 0 puede ser, o puede incluir, un dispositivo de filtración. La naturaleza y la forma exacta del dispositivo de filtración pueden variar dependiendo de los resultados deseados, la composición del agua de alimentación y similares. En ciertos ejemplos, el dispositivo de filtración puede incluir, o usar, microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration u otros dispositivos o técnicas de filtración comparables. Un dispositivo de filtración típicamente usa una membrana semi-permeable que puede ser configurada para permitir que ciertas especies pasen a través de la membrana mientras retiene otras especies. Por ejemplo, la membrana puede ser constru ida y d ispuesta para permitir que especies que tienen un tamaño por debajo de un valor límite, por ejemplo, 1 miera, pasen a través de la membrana, mientras que especies que tienen un tamaño más grande que el valor límite no pueden pasar a través de la membrana en ningún grado substancial. La membrana semi-permeable puede comprender, o incluir, cualquier material que es por lo menos parcialmente permeable al agua y retentivo de sólidos precipitados, tal como medios de filtración sub-micra. Los materiales ilustrativos incluyen, pero no están limitados a, celulosa, nylon, polipropileno, polisulfona, poliétersulfona, polietileno y fluoro-polímeros tales como, por ejemplo, difluoruro de polivinilideno (PVDF por sus siglas en inglés) y politetrafluoroetileno (PTFE) , y combinaciones de los mismos. La membrana puede ser hidrofóbica, hidrofílica o antipática, o puede ser, o haber sido, sometida a un tratamiento químico para volver alguna porción de la membrana hidrofóbica, hidrof ílica o antipática. La membrana puede ser de cualquier forma tal como tubular, plana, semejante a disco, circular y similares. Debido a que la membrana puede ser expuesta a presiones elevadas, puede ser soportada por un material más rígido, por ejemplo, polietileno u otros materiales poliméricos, para impedir que la membrana forme balonamientos o explote. Las membranas ilustrativas comercialmente disponibles apropiadas para usarse en los sistemas y los métodos descritos en la presente incluyen, pero no están limitadas a, una membrana asimétrica de PVDF (KYNAR®) que tiene un tamaño de poro nominal de 0.1 a 0.2 mieras. La membrana de PVDF puede ser soportada, por ejemplo, por un tubo de polietileno de alta densidad (HDPE por sus siglas en inglés) sinterizado. El material de soporte de HDPE sinterizado puede ser extruído con el propósito de que no contenga ninguna línea de separación que pueda proporcionar un punto de debilidad . Los dispositivos y sistemas de filtración apropiados adicionales están comercialmente disponibles de Siemens Water Technologies, Inc. e incluyen , por ejemplo, sistemas de microfiltration de MEMTEK® y sistemas de membrana de MEMCOR® (por ejemplo, sistemas de membrana de CS de MEMCOR®, XS de MEMCOR®, CP de MEMCOR® y XP de MEMCOR®). Otros dispositivos de filtración apropiados serán seleccionados fácilmente por la persona de ordinario experta en la técnica, teniendo en cuenta el beneficio de esta descripción. De acuerdo con ciertos ejemplos, la configuración exacta del dispositivo de filtración puede variar dependiendo del uso previsto del sistema, la velocidad de flujo, los tamaños y las cantidades de especies en el agua y similares. Por ejemplo, una membrana puede ser puesta dentro de un canal o conducto de forma que ciertas especies en el agua pasada por la membrana pueden pasar a través de la membrana, mientras que otras especies son retenidas y pueden ser pasadas a una corriente de purga en aproximadamente un ángulo de noventa grados desde una corriente de fluido que es pasada por la membrana. En ciertos ejemplos, el dispositivo de filtración puede emplear filtración de flujo cruzado usando técnicas y membranas apropiadas, tal como, por ejemplo, aquéllos descritos en la Patente de los EE. UU . No. 6,270,671 , la descripción completa de la cuál es por la presente incluida en la presente como referencia. Por ejemplo, el agua puede ser pasada a través de un tubo que comprende una membrana semi-permeable porosa. La membrana puede comprender medios de filtración sub-micra, por ejemplo, medios de filtración que tienen un tamaño de poro de menos de 1 miera. Una porción del agua puede pasar a través del lumen del tubo mientras otra porción del agua puede permear a través de las paredes de la membrana tubular y puede ser colectada desde afuera de la membrana tubular. Es esta agua filtrada o permeada la que puede contener niveles más bajos de especies y que puede ser pasada a la segunda etapa. El agua que pasa por la longitud del tubo puede fluir al desecho a través de la salida 1 14, o puede ser reciclada a la primera etapa 1 10, como se discute adicionalmente abajo. La forma de sección transversal y el diámetro exactos de la membrana pueden variar, dependiendo de las velocidades de flujo deseadas, las especies en el agua de alimentación y similares. En los ejemplos, en donde se emplea una membrana tubular, el diámetro de la membrana tubular puede ser de 1 .27 cm ( 1 /2 pulgada), 1 .905 cm (3/4 de pulgada) o 2.54 cm (1 pulgada) (también referida en ciertos casos en la presente como un módulo de 1 .27 cm (1 /2 pulgada), un mód ulo de 1 .905 cm (3/4 de pulgada) o un módulo de 2.54 cm (1 pulgada) , respectivamente). En algunos ejemplos, !a segunda etapa puede ser, o puede incluir, un dispositivo de osmosis inversa. La osmosis inversa (RO por sus siglas en inglés) es una técnica que proporciona la eliminación de especies disueltas de un suministro de agua. El agua puede ser suministrada a un lado de una membrana de RO a una presión elevada, y agua purificada puede ser colectada del lado de poca presión de la membrana. La membrana de RO puede ser estructurada de forma que el agua puede pasar a través de la membrana mientras otros compuestos, por ejemplo, especies iónicas disueltas, pueden ser retenidas sobre el lado de alta presión. El "concentrado" o la "purga" que contiene una concentración elevada de especies iónicas pueden entonces ser descargados o reciclados, mientras que el agua permeada, que típicamente contiene una concentración reducida de especies, puede ser descargada a la tercera etapa 1 30 para su tratamiento adicional. Los dispositivos de osmosis inversa ilustrativos, los métodos de uso, y los métodos de realización se describen, por ejemplo, por Atnoor et al. , en la Patente de los EE. U U . No. 6,328, 896, Arba et al. , en la Patente de los EE. U U . No. 6,398,965, DiMascio et al. , en la Patente de los EE. UU. No. 6,514,398, Jha et al. , en la Patente de los EE. U U . No. 5,032,265 y Shorr et al. , en la Patente de los EE. UU . No. 6,270,671 . Los dispositivos y sistemas de osmosis inversa comercialmente disponibles ilustrativos incluyen, pero no están limitados a, aquellos disponibles de Siemens Water Technologies, Inc. , tales como, por ejemplo, los sistemas de RO de la Serie de Vantage ™ , los sistemas de RO de ValueMAX™ , sistemas de RO de Purelab®, los sistemas de RO de BevMAX™ y similares. Los dispositivos y sistemas de RO apropiados adicionales serán seleccionados fácilmente por la persona de ordinario experta en la técnica, teniendo en cuenta el beneficio de esta descripción. En ciertos ejemplos, la segunda etapa puede comprender un dispositivo de osmosis inversa que está configurada para una operación de osmosis inversa de eficiencia alta, tal como las configuraciones descritas en las Patentes de los EE. U U . Nos. 5,925,255 y 6,537,456, la descripción completa de cuál se incorpora por la presente en la presente como referencia para todos los propósitos. En algunos ejemplos, la tercera etapa puede ser, o puede incluir, un dispositivo electroquímico tal como, por ejemplo, un dispositivo de electrodesionización , un dispositivo de desionización continua o un dispositivo de electrodiálisis. Los dispositivos electroquímicos apropiados para usarse en los métodos y los sistemas descritos en la presente típicamente usan ya sea desionización química o eléctrica para reemplazar cationes y aniones específicos por iones alternativos. En la desionización química, una resina de intercambio iónico puede ser usada para reemplazar iones contenidos en el agua de alimentación. Los iones sobre la resina pueden ser recargados pasando periódicamente un fluido de recarga a través del lecho de resina. Este fluido puede ser un ácido que rellena el suministro de iones de hidrógeno sobre la resina de intercambio de cationes. Para las resinas de intercambio de aniones, la resina puede ser rellenada pasando una base a través de la resina, reemplazando cualesquiera aniones unidos por grupos hidroxilo y preparando la resina para la eliminación de aniones adicional. En la electrodesionización, la resina o las resinas pueden ser rellenadas por iones hidrógeno y de hidroxilo que son producidos a partir de la división del agua por la aplicación de corriente eléctrica a la unidad de desionización. En la electrodesionización continua (CEDI), los iones pueden ser reemplazados mientras el agua de alimentación está siendo tratada, y por lo tanto, no se requiere una etapa de recarga separada. Los dispositivos adicionales que usan corriente eléctrica o un campo eléctrico para reducir la concentración de los compuestos iónicos en una muestra de agua y que son apropiados para usarse en, o como, la tercera etapa, incluyen pero no están limitados a, electrodiálisis (ED), electrodiálisis inversa (EDR), desionización capacitiva y electrodeionization continua reversible (RCEDI por sus siglas en inglés). Los dispositivos de desionización electroquímica ilustrativos, los métodos de uso, y los métodos de realización se describen, por ejemplo, por Giuffrida et al., en las Patentes de los EE.UU. Nos. 4,632,745, 4,925,541, 4,956,071 y 5,211,823, por Ganzi en la Patente de los EE.UU. No. 5,259,936, por Ganzi et al., en 5,316,637, por Oren et al., en la Patente de los EE.UU. No. 5,154,809, por Kedem en la Patente de los EE.UU. No. 5,240,579, por Liang et al., en la Solicitud de Patente de los EE.UU. No. 09/954,986 y la Patente de los EE.UU. No. 6, 649,037, por Andelman en la Patente de los EE.UU. No. 5,192,432, por Martin et. al., en la Patente de los EE.UU. No. 5,415,786, y por Farmer en la Patente de los EE.UU. no. 5,425,858, la descripción completa de cada una de las cuales se incorpora por la presente como referencia en la presente para todos los propósitos. De acuerdo con ciertos ejemplos, al pasar el agua de alimentación a la primera etapa 110, aproximadamente 90 % de los niveles iniciales de sales en el agua de alimentación puede ser eliminado. En el caso de agua de alimentación que tiene 150 mg/l de CaCO3 y 100 mg/l de S1O2, la descarga de la primera etapa incluiría aproximadamente 15 mg/l de CaCO3 y aproximadamente 10 mg/l de S1O2. La descarga de la primera etapa 110 puede ser pasada entonces a la segunda etapa 120 para eliminar especies adicionales en el agua. En las modalidades en donde la segunda etapa 120 es una etapa de osmosis inversa, aproximadamente de 95-98% de las especies restantes puede ser eliminada. Por ejemplo, cuando la corriente influente al RO incluye aproximadamente 1 5 mg/l de CaC03 y aproximadamente 10 mg/l de S 1 O2 , la RO puede ser eficaz para eliminar aproximadamente de 95-98% de las especies para proporcionar una descarga a la tercera etapa que incluye aproximadamente 200-750 µ9/? de CaCO3 y aproximadamente 200-500 µ/? de SiO2. La descarga de la segunda etapa 120 puede ser pasada entonces a la tercera etapa 130 para eliminar especies adicionales en el fluido. Por ejemplo, cuando la tercera etapa 130 incluye un dispositivo electroquímico tal como un dispositivo de electrodesionización o un dispositivo de desionización continua, la tercera etapa 1 30 puede eliminar una cantidad suficiente de las especies iónicas restantes para proporcionar una descarga que tiene una resistencia específica más grande que 1 megohmio-cm. En ciertos ejemplos, el proceso completo de tratar el agua para proporcionar una descarga que tiene una resistencia específica más grande que 1 megohmio-cm también proporciona una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen o más. De acuerdo con ciertos ejemplos, los sistemas descritos en la presente también pueden incluir una o más etapas adicionales para incrementar adicionalmente la pureza de agua y/o para incrementar la proporción de recuperación de agua. Por ejemplo y haciendo referencia a la Figura 1 B , un sistema 150 puede incluir aquellos componentes descritos en referencia a la Figura 1 A, pero también pueden estar configurados de forma que la purga o el concentrado de la tercera etapa 130 se alimenta de regreso a la segunda etapa 120, como se muestra por la flecha 160 en la Figura 1 B. Proporcionando purga o concentrado de la tercera etapa 130 de regreso a la segunda etapa 120, la proporción de recuperación de agua puede ser incrementada adicionalmente. En algunas configuraciones, el concentrado puede ser pasado de regreso a la segunda etapa 120 de forma que hay desecho cero de la tercera etapa 1 30. Tales sistemas pueden ser referidos en ciertos casos como sistemas de descarga cero. De acuerdo con ciertos ejemplos, los sistemas descritos en la presente pueden incluir una o más etapas adicionales fluidamente conectadas con una o más de la primera, segunda y tercera etapas. Un ejemplo de una etapa adicional fluidicamente acoplado con la primera etapa se muestra en la Figura 2. El sistema 200 es similar a aquel descrito en referencia a la Figura 1 A y también incluye una etapa 210 adicional que comprende un dispositivo de filtración y está fluidicamente acoplado con la primera etapa 1 10. La etapa 210 adicional incluye una entrada 212, una primera salida 214 y una segunda salida 216. La etapa 210 adicional puede recibir la purga de la primera etapa 1 10 y es eficaz para pasar agua permeada a la segunda etapa 120. Por ejemplo, la segunda salida 216 puede pasar agua permeada del dispositivo de filtración de la etapa 210 adicional a la entrada 122 de la segunda etapa 120 para incrementar adicionalmente la recuperación de agua y/o tratar el agua adicionalmente. Como se discute adicionalmente abajo, una o más válvulas pueden conectar la primera etapa 1 10 con la etapa 210 adicional para controlar el flujo de fluido de la primera etapa 1 10 a la etapa adicional 210. Las válvulas pueden ser accionadas usando un controlador, tal como el controlador ilustrativo descrito abajo. De acuerdo con ciertos ejemplos, se proporciona un sistema que comprende al menos una etapa adicional fluidicamente acoplada con la segunda etapa. Haciendo referencia a la Figura 3, un sistema 300 incluye una primera etapa 1 10, una segunda etapa 120 y una tercera etapa 1 30, como se discute arriba en referencia a la Figura 1 A. El sistema 300 también incluye una etapa 310 adicional fluidamente conectada con la segunda etapa 120 a través de la salida 124 de la segunda etapa 120 y la entrada 312 de la etapa 310 adicional. El concentrado de la segunda etapa 120 puede pasar a la etapa 310 adicional para su tratamiento adicional y/o para la recuperación del agua para incrementar la proporción total de recuperación de agua del sistema 300. La etapa 310 adicional puede incluir uno o más de un dispositivo de filtración o un dispositivo de osmosis inversa. En las modalidades en donde la etapa 310 adicional es un dispositivo de osmosis inversa, la etapa 310 puede pasar agua permeada de regreso a la segunda etapa 120, como se muestra por las flecha 350, a través de la salida 316 de la etapa 310 adicional a la entrada 122 de la segunda etapa 120. La purga de la etapa adicional 310 puede ser descargada a través de una salida 314. Como se describe adicionalmente abajo, una o más válvulas pueden conectar la segunda etapa 120 con la etapa 310 adicional para controlar el flujo de fluido de la segunda etapa 120 a la etapa 310 adicional. Las válvulas pueden ser accionadas usando un controlador, tal como el controlador ilustrativo descrito abajo. De acuerdo con ciertos ejemplos, se describe un sistema que comprende dos o más etapas adicionales. Tales etapas adicionales pueden ser acopladas fluidicamente con al menos dos de la primera etapa, la segunda etapa y la tercera etapa. Por ejemplo y haciendo referencia a la Figura 4A, un sistema 400 incluye una primera etapa 1 10, una segunda etapa 120 y una tercera etapa 130, como se discutió arriba en referencia a la Figura 1 A. El sistema 400 también incluye una cuarta etapa 410 y una quinta etapa 420. La cuarta etapa 410 puede ser acoplada fluidicamente con la primera etapa 1 10 a través de la salida 1 14 de la primera etapa 1 10 y la entrada 412 de la cuarta etapa 410. La cuarta etapa también incluye una salida 414 para descargar purga de la cuarta etapa y una salida 416 para pasar agua permeada a la segunda etapa 120. En ciertos ejemplos, la cuarta etapa puede incluir un dispositivo de filtración o un dispositivo de osmosis inversa, o ambos, de forma que la purga de la primera etapa 1 10 puede ser tratada adicionalmente y/o la recuperación de agua puede ser incrementada usando la cuarta etapa 410. Por ejemplo, el agua permeada de la cuarta etapa 410 puede ser pasada a la segunda etapa 120 a través de la salida 416 y a la entrada 122 como se muestra por la flecha 440. De forma semejante, la quinta etapa 420 puede ser acoplada fluidicamente con la segunda etapa 120 a través de la salida 122 de la segunda etapa y la entrada 422 de la quinta etapa 420. La quinta etapa también incluye una salida 424 para descargar purga y una salida 426 para pasar agua permeada a la segunda etapa 120. En ciertos ejemplos, la quinta etapa puede incluir un dispositivo de filtración o un dispositivo de osmosis inversa, o ambos, de forma que la purga de la segunda etapa 120 puede ser tratado adicionalmente y/o la recuperación de agua puede ser incrementada usando la quinta etapa 420. Por ejemplo, el agua permeada de la quinta etapa 420 puede ser pasada de regreso a la segunda etapa 120 a través de la salida 426 y a la entrada 122 como se muestra por la flecha 442. Como se discute adicionalmente abajo, una o más válvulas pueden conectar la cuarta etapa 41 0 y la quinta etapa 420 con las otras etapas para controlar el flujo de fluido a la cuarta y la quinta etapas. Las válvulas pueden ser accionadas usando un controlador, tal como el controlador ilustrativo descrito abajo. En ciertos ejemplos, el sistema que comprende dos o más etapas adicionales también puede incluir una etapa de reciclaje de forma que el concentrado de la tercera etapa puede ser retroalimentado a la segunda etapa para incrementar adicionalmente la recuperación de agua. Un ejemplo de esta configuración se muestra en la Figura 4B. El sistema 450 es similar al sistema descrito en referencia a la Figura 4A y también incluye un acoplamiento de fluido entre la salida 134 de la tercera etapa 1 30 y la entrada 122 de la segunda etapa 120. Mientras que no se muestra, la salida 1 34 puede ser acoplada con la entrada 412 de la cuarta etapa 410 o la entrada 422 de la quinta etapa 420 en lugar de la entrada 122. En la alternativa, el fluido descargado de la salida 134 puede ser d ividido de forma que una porción del fluido es pasada al menos a dos de la segunda etapa 120, la cuarta etapa 410 y la quinta etapa 420 para su tratamiento adicional y/o para la recuperación adicional del agua. Las configuraciones adicionales que emplean el reciclaje de la purga de la tercera etapa serán seleccionadas fácilmente por la persona de ordinario experta en la técnica, teniendo en cuenta el beneficio de esta descripción. De acuerdo con ciertos ejemplos, se describe un sistema que comprende una etapa interpuesta entre la primera etapa 1 10 y la segunda etapa 120 o la segunda etapa 120 y la tercera etapa 130, o ambas. Un ejemplo de esta configuración donde una etapa interpuesta está presente entre la segunda etapa 120 y la tercera etapa 130 se muestra en la Figura 5. El sistema 500 incluye una primera etapa 1 10, una segunda etapa 120 y una tercera etapa 130 como se describe arriba - con referencia a la Figura 1 A. Una etapa 510 adicional está entre la segunda etapa 120 y la tercera etapa 130. La etapa 510 adicional está acoplada fluidicamente con la salida 126 de la segunda etapa 120 a través de una entrada 512 y también está acoplada fluidicamente con la entrada 1 32 de ra tercera etapa 130 a través de una salida 516. La purga de la etapa adicional 510 puede ser descargada a través de una salida 514 y puede irse al desecho o puede ser reciclada usando configuraciones similares, o ¡guales, aquellas descritas en la presente para incrementar las proporciones de recuperación de agua y/o para incrementar la pureza del agua. En ciertos ejemplos, la primera etapa 1 10 del sistema 500 puede incluir un dispositivo de filtración , la segunda etapa 120 del sistema 500 puede incluir un dispositivo de osmosis inversa y la tercera etapa 130 del sistema 500 puede incluir un dispositivo electroquímico. En algunos ejemplos, la etapa 510 adicional puede ser un dispositivo de filtración, un dispositivo de osmosis inversa o un dispositivo electroquímico, tal como, por ejemplo, los dispositivos y sistemas de filtración ilustrativos, los dispositivos y sistemas de osmosis inversa o los dispositivos y sistemas electroquímicos descritos en la presente. De acuerdo con ciertos ejemplos, los sistemas descritos en la presente pueden incluir una o más operaciones de pre-tratamiento u operaciones de tratamiento entre las diversas etapas en los sistemas. Tales operaciones de pretratamiento incluyen, pero no están limitadas a, la aireación, el ajuste del pH, la precipitación , la descloración, la clarificación , la filtración , la esterilización y similares. El pre-tratamiento puede ser realizado, por ejemplo, conectando fluidamente un dispositivo apropiado con uno o más de las etapas o uno o más de los pasajes de fluido que conectan las diversas etapas. Por ejemplo, un recipiente que comprende una solución básica puede estar fluidamente conectado con la entrada de la primera etapa para ajustar el pH a las condiciones alcalinas. Como se discute adicionalmente abajo, los dispositivos de pre-tratamiento pueden incluir una o más válvulas que pueden ser accionadas para permitir el tratamiento o prevenir el tratamiento, dependiendo de las condiciones del agua de alimentación. De acuerdo con ciertos ejemplos, se proporciona un controlador para usarse en los métodos y los sistemas descritos en la presente. El controlador puede ser acoplado eléctricamente con una o más válvulas en los sistemas y/o uno o más detectores. Un ejemplo de un sistema que comprende un controlador se muestra en la Figura 6. El sistema 600 incluye una primera etapa 610 fluidicamente acoplada con una segunda etapa 620 a través de una salida 616 de la primera 610 de etapa y una entrada 622 de la segunda etapa 620. La segunda etapa 620 está acoplada fluidicamente con una tercera etapa 630 a través de una salida 626 de la segunda etapa 620 y una entrada 632 de la tercera etapa 630. La segunda etapa 620 está también fluidicamente acoplada con una cuarta etapa 640 a través de una salida 624 de la segunda etapa 620 y una entrada 642 de la cuarta etapa. La primera etapa 610 también incluye una salida 614 para descargar purga o desecho. La segunda etapa 620 también incluye una salida 624 para descargar purga o desecho. La tercera etapa 630 incluye una salida 636 para descargar el agua tratada y una salida 634 para descargar purga o concentrado. En el sistema 600, cada una de las entradas y las salidas de las cuatro etapas puede incluir una válvula eléctricamente acoplada con un controlador 650 como se muestra en la Figura 6. El controlador 650 puede ser configurado para enviar y recibir señales para abrir o cerrar las válvulas en respuesta a una o más mediciones recibidas de un detector (no mostrado). Por ejemplo, en el caso en donde la proporción de recuperación de agua está por debajo del 90 % por volumen , el controlador 650 puede enviar una señal para cerrar la salida 626 y abrir la válvu la en la salida 624 de forma que la purga de la segunda etapa puede ser suministrada a la cuarta etapa para una recuperación de agua adicional. En ciertos ejemplos y como se muestra en la Figura 6, cada salida y cada entrada de cada etapa pueden incluir una válvula que puede ser accionada por el controlador 650, mientras que en otros ejemplos solamente entradas, salidas o ambas seleccionadas pueden incluir una válvula. La válvula puede ser acoplada eléctricamente al controlador a través de una guía o interconexión de forma que la válvula puede recibir una señal del controlador. En ciertos ejemplos, la primera etapa 610 del sistema puede comprender un dispositivo de microfiltration , la segunda etapa 620 y la cuarta etapa 640 pueden comprender cada una un dispositivo de osmosis inversa y la tercera etapa 630 puede comprender un dispositivo electroquímico. De acuerdo con ciertos ejemplos, un controlador para usarse con los sistemas y los métodos descrito en la presente puede ser configurado para recibir las entradas de uno o más detectores, para accionar una o más válvulas en el sistema, para proporcionar energía al dispositivo electroquímico u otras operaciones. La naturaleza y el tipo exactos de los detectores pueden variar, dependiendo de las mediciones o los parámetros deseados en un área particular o en una etapa particular del sistema. Por ejemplo, los detectores pueden incluir uno o más de un espectrómetro, un nefelómetro, un analizador de composición , un detector de pH, un detector de temperatura, un detector de presión, y un detector de velocidad de flujo. Uno o más de los detectores pueden ser configurados para medir la conductividad o la resistividad del agua. En ciertos ejemplos, puede haber un primer detector corriente arriba de la primera etapa para monitorear el volumen del agua suministrada al sistema y un segundo detector corriente abajo de la tercera etapa para monitorear el volumen del agua descargada del sistema. Estos dos volúmenes detectados pueden ser usados, por ejemplo, para calcular la proporción de recuperación de agua del sistema. En algunos ejemplos, el sistema puede incluir una pluralidad de detectores, los cuales pueden ser iguales o pueden ser diferentes tipos de detectores, en sitios seleccionados en el sistema para proporcionar una medición deseada. En ciertos ejemplos, el controlador puede ser implementado usando, al menos en parte, un sistema de computadora. El sistema de computadora puede ser, por ejemplo computadoras para todo uso, tales como aquellas basadas en un procesador U nix, tipo Intel PENTI UM , PowerPC de Motorola, UltraSPARC de Sun , PA-RISC de Hewlett Packard , o cualquier otro tipo de procesador. Debe ser apreciado que uno o más de cualquier tipo de sistemas de computadora pueden ser usados de acuerdo con diversas modalidades de la tecnología. Ad icionalmente, el sistema puede ser ubicado en una computadora única, o puede ser distribuido entre una pluralidad de computadoras conectadas por una red de comunicaciones. Un sistema de computadora para todo uso, de acuerdo con una modalidad, puede ser configurado para efectuar cualquiera de las funciones descritas, incluyendo pero no limitado a: mediciones de conductividad , monitoreo de la proporción de recuperación de agua, mediciones de pH, mediciones de presión, mediciones de velocidad de flujo y similares. Debe ser apreciado que el sistema puede efectuar otras funciones, incluyendo la comunicación de la red , y la tecnología no está limitada a tener alguna función o conjunto de funciones particulares. En ciertas modalidades, el controlador puede incluir uno o más algoritmos que se ejecutan en un sistema de computadora para todo uso. El sistema de computadora puede incluir un procesador acoplado con uno o más dispositivos de memoria, tal como una unidad de disco, memoria, u otro dispositivo para almacenar datos. La memoria se usa típicamente para almacenar programas y datos durante la operación del sistema de computadora. Los componentes del sistema de computadora pueden ser acoplados por un mecanismo de interconexión , que puede incluir, por ejemplo, uno o más buses (por ejemplo, entre componentes que están integrados dentro de una misma computadora) y/o una red (por ejemplo, entre componentes que residen en computadoras discretas separadas). El mecanismo de interconexión es operativo para permitir que se intercambien comunicaciones (por ejemplo datos, instrucciones) entre componentes del sistema del sistema de computadora. El sistema de computadora típicamente está acoplado eléctricamente con uno o más detectores y/o con una o más válvulas de forma que las señales eléctricas pueden ser suministradas desde el sistema de tratamiento de agua al sistema de computadora para su almacenamiento y/o procesamiento. En ciertos ejemplos, el sistema de computadora también puede incluir uno o más dispositivos de entrada, por ejemplo, un teclado, ratón, bola de control, micrófono, pantalla táctil, y uno o más dispositivos de salida, por ejemplo, un dispositivo de impresión, pantalla de visualización, bocina o similares. Además, el sistema de computadora puede contener una o más interfases que conectan el sistema de computadora con una red de comunicación (adicionalmente o como una alternativa al mecanismo de interconexión. El sistema de almacenamiento típicamente incluye un medio de grabación no volátil legible y grabable por computadora en el cual se almacenan las señales que definen que un programa sea ejecutado por el procesador o la información sea almacenada sobre o en el medio para ser procesada por el programa. Por ejemplo, la proporción de recuperación de agua puede ser almacenada en el medio. El medio puede por ejemplo ser un disco o una memoria flash . Típicamente, en la operación, el procesador provoca que los datos sean transferidos desde el medio de grabación no volátil a otra memoria, lo que permite un acceso más rápido a la información por el procesador que por el medio. Esta memoria es típicamente una memoria volátil y de acceso aleatorio, tal como una memoria de acceso aleatorio dinámica (DRAM por sus siglas en inglés) o memoria estática (SRAM por sus siglas en inglés). Puede estar ubicada en el sistema de almacenamiento o en un sistema de memoria. El procesador por lo general manipula los datos dentro de la memoria de circuitos integrados y luego copia los datos al medio después de que el procesamiento es terminado. Una variedad de mecanismos son conocidos por manejar el movimiento de datos entre el medio y el elemento de memoria de circuitos integrados y la tecnología no está limitada a los mismos. La tecnología tampoco está limitada a un sistema de memoria o a un sistema de almacenamiento particular. El sistema de computadora también puede incluir hardware especialmente programado, para propósitos especiales, por ejemplo, un circuito integrado específico de aplicación (ASIC por sus siglas en inglés) . Los aspectos de la tecnología pueden ser implementados en el software, el hardware o la microprogramación cableada, o cualquier combinación de los mismos. Además, tales métodos, actos, sistemas, elementos del sistema y componentes de los mismos pueden ser implementados como parte del sistema de computadora descrito arriba o como un componente independiente. Aunque un sistema de computadora se describe por vía de ejemplo como un tipo de sistema de computadora sobre el cual diversos aspectos de la tecnología pueden ser puestos en práctica, debe ser apreciado que los aspectos no están limitados a ser implementados sobre cualquier tipo particular de sistema de computadora. Diversos aspectos pueden ser puestos en práctica en una o más computadoras que tienen una arquitectura o componentes diferentes de aquellos descritos en la presente. El sistema de computadora puede ser un sistema de computadora para todo uso que es programable usando un lenguaje de programación de computadora de alto nivel. El sistema de computadora también puede ser implementado usando hardware especialmente programado y para propósito especial. El procesador es típicamente un procesador comercialmente disponible tal como el muy conocido procesador de clase Pentium disponible de Intel Corporation. Muchos otros procesadores están disponibles. Tal procesador usualmente ejecuta un sistema operativo que puede ser, por ejemplo, el Windows 95, el Windows 98, el Windows NT, Windows 2000 (M E de Windows) , XP de Windows o los sistemas operativos de Windows Vista disponibles de la Microsoft Corporation , el sistema operativo de System X de Mac OS disponible de Apple Computer, el sistema operativo de Solaris disponible de Sun Microsystems, o U N IX o los sistemas operativos de Linux disponibles de diversas fuentes. Muchos otros sistemas operativos pueden ser usados. El procesador y el sistema operativo definen juntos una plataforma de computadora para la cual los programas de aplicación en lenguajes de programación de alto nivel pueden ser escritos. Debe ser entendido que la tecnología no está limitada a una plataforma de sistema de computadora, procesador, sistema operativo, o red particular. También, debe ser evidente para aquellos expertos en la técnica, teniendo en cuenta el beneficio de esta descripción, que la tecnología presente no está limitada a un lenguaje de programación o un sistema de computadora específico. Además, debe ser apreciado que otros lenguajes de programación apropiados y otros sistemas de computadora apropiados también pueden ser usados. En ciertos ejemplos, el hardware o el software pueden ser configurados para implementar arquitectura cognitiva, redes neurales u otras implementaciones apropiadas. Por ejemplo, una tabla de consulta puede ser conectada con el sistema para proporcionar acceso a parámetros de tratamiento aceptables, por ejemplo, valores de resistividad , valores de conductividad, valores de pH y similares. Una o más porciones del sistema de computadora pueden ser distribuidas a través de uno o más sistemas de computadora acoplados a una red de comunicaciones. Estos sistemas de computadora también pueden ser sistemas de computadora para todo uso. Por ejemplo, diversos aspectos pueden ser distribuidos entre uno o más sistemas de computadora configurados para proporcionar un servicio (por ejemplo, servidores) a una o más computadoras de cliente, o para llevar a cabo una tarea en conjunto como parte de un sistema distribuido. Por ejemplo, diversos aspectos pueden ser efectuados sobre un sistema de servidor de cliente o de diversos niveles, que incluye componentes distribuidos entre uno o más sistemas de servidor que efectúan diversas funciones de acuerdo con diversas modalidades. Estos componentes pueden ser códigos ejecutables, intermedios (por ejemplo, I L) o interpretados (por ejemplo, Java) que se comunican sobre una red de comunicación (por ejemplo, la Internet) usando un protocolo de comunicación (por ejemplo, TCP/I P). También debe ser apreciado que la tecnología no está limitada a ejecutar cualquier sistema o grupo de sistemas particular. También, debe ser apreciado que la tecnología no está limitada a cualquier arquitectura distribuida, red, o a protocolo de comunicación particular. Diversas modalidades pueden ser programadas usando un lenguaje de programación orientado al objeto, tal como SmallTalk, Basic, Java, C++, Ada, C# (C-Sharp). Otros lenguajes de programación orientados al objeto también pueden ser usados. Alternativamente, pueden ser usados lenguajes de programación funcionales, de instrucciones y/o lógicos. Diversos aspectos pueden ser implementados en un ambiente no programado (por ejemplo, los documentos creados en HTML, XML u otro formato que, cuando se ven en una ventana de un programa de navegador, proporciona aspectos de una interfase usuario-gráfico (GUI por sus siglas en inglés) o lleva a cabo otras funciones). Diversos aspectos pueden ser implementados como elementos programados o no programados, o cualquier combinación de los mismos. En ciertos ejemplos, una interfase de usuario puede ser provista, de forma que un usuario puede introducir una velocidad de flujo deseada, un pH deseado, una proporción de recuperación de agua deseada o similares. Por ejemplo, en casos en donde un usuario desea una cierta proporción de recuperación de agua, el usuario puede introducir la proporción deseado en el sistema de computadora y el controlador puede funcionar para abrir válvulas seleccionadas para el reciclaje de la purga de la primer etapa, la segunda etapa o la tercera etapa para obtener la proporción de recuperación de agua deseada o el controlador puede aju-star los parámetros operativos de las etapas individuales para incrementar la proporción de recuperación de agua en conjunto. La interfase del usuario también puede incluir campos para introducir notas de usuario o similares. Otras características para la inclusión en una interfase de usuario serán seleccionadas fácilmente por la persona de ordinario experta en la técnica, teniendo en cuenta el beneficio de esta descripción. En ciertos ejemplos, el controlador puede ser configurado para invertir la polaridad del dispositivo electroquímico para ayudar con la limpieza del dispositivo electroq uímico. Un controlador apropiado se describe, por ejemplo, por Freydina et al. , en la solicitud de patente de EE. U U. publicada No. 200601 57422, la descripción completa de la cuál se incluye en la presente por referencia por la presente para todos los propósitos. Los controladores apropiados adicionales serán seleccionados fácilmente por la persona de ordinario experta en la técnica, dado el beneficio de esta descripción . De conformidad con ciertos ejemplos, los sistemas y los métodos descritos en la presente también pueden incluir una o más bombas, aereadores, u otros dispositivos mecánicos para controlar la velocidad de flujo, los niveles de oxígeno, los niveles de presión y similares en el sistema. De conformidad con ciertos ejemplos, se describe un sistema para tratar agua. En ciertos ejemplos, el sistema comprende un primer dispositivo construido y dispuesto para eliminar al menos el 90 % del carbonato de calcio del agua de alimentación para suministrar un concentrado. El sistema también puede incluir un segundo dispositivo acoplado fluidicamente con el primer dispositivo, el segundo dispositivo está construido y dispuesto para eliminar al menos el 95 % del carbonato de calcio del concentrado para proporcionar agua parcialmente tratada. El sistema también puede incluir un tercer dispositivo acoplado fluidicamente con el segundo dispositivo, el tercer dispositivo está construido y dispuesto para eliminar una cantidad suficiente de especies iónicas que permanecen en el agua parcialmente tratada para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 megohmio-cm. En algunos ejemplos, el primer dispositivo puede ser, o puede incluir, un dispositivo de ultrafiltration, un dispositivo de microfiltration, un dispositivo de nanofiltration , y combinaciones de los mismos. En ciertos ejemplos, el segundo dispositivo puede ser, o puede incluir, un dispositivo de osmosis inversa o un dispositivo de osmosis inversa acoplado fluidicamente con otro dispositivo de osmosis inversa. En algunos ejemplos, el tercer dispositivo puede ser, o puede incluir, un dispositivo electroquímico seleccionado del grupo que consiste de un dispositivo de electrodesionización, un dispositivo de electrodesionización continua, un dispositivo de electrodiálisis, un dispositivo de desionización capacitiva inversa de electrodiálisis, un dispositivo de electrodesionización continua reversible, y combinaciones de los mismos. De conformidad con ciertos ejemplos, los sistemas descritos en la presente pueden ser parte de un sistema más grande. Por ejemplo, el sistema de tratamiento de agua puede ser parte de un sistema más grande que proporciona agua tratada a un punto de uso. En algunos ejemplos, los sistemas de tratamiento de agua descritos en la presente pueden ser una parte de un sistema de torre de enfriamiento que comprende una torre de enfriamiento fluidicamente acoplada con el sistema de tratamiento de agua. En otros ejemplos, el sistema de tratamiento de agua puede ser parte de un sistema más grande que comprende un recipiente de agua tal como, por ejemplo, un pozo, cuerpo de agua (por ejemplo, una laguna, río, lago, océano, etcétera.), que está acoplado fluidicamente al sistema de tratamiento de agua. Tales sistemas pueden ser usados, por ejemplo, cuando se desea la desalinización del agua. En otros ejemplos, el sistema de tratamiento de agua puede ser parte de un sistema más grande que comprende un sistema de pintura, un sistema para pruebas farmacéuticas, una red de energía y similares. Los sistemas adicionales que incluyen uno o más de los sistemas de tratamiento de agua descritos en la presente serán seleccionados fácilmente por la persona de ordinario experta en la técnica, teniendo en cuenta el beneficio de esta descripción.

Ciertos ejemplos de los sistemas descritos en la presente pueden ser modularizados o pre-empaquetados de forma que un usuario acople el agua de alimentación al sistema y acople un sitio para la descarga del agua tratada. Todas las conexiones internas pueden ser llevadas a cabo antes del empacado para facilitar la comodidad de uso en un sitio. De conformidad con ciertos ejemplos, se describe también un método para tratar agua. En ciertos ejemplos, el método comprende proporcionar agua filtrada red uciendo una cantidad de especies en el agua de alimentación en al menos 90 % usando una primera etapa que comprende una dispositivo de filtración. El método también puede incluir proporcionar agua parcialmente tratada reduciendo una cantidad de especies en el agua filtrada en al menos 95 % usando una segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa y que comprende un dispositivo de osmosis inversa. El método puede incluir adicionalmente proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 megohmio-cm eliminando una cantidad suficiente de especies iónicas restantes del agua parcialmente tratada, usando una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa. En algunos ejemplos, el agua tratada puede ser proporcionada en una proporción de recuperación de agua mayor al 90 % . En ciertos ejemplos, la proporción de recuperación de agua mayor del 90 % pueden ser obtenida sin reciclar la purga de la segunda etapa. En otros ejemplos, el agua tratada puede ser proporcionada sin la precipitación del carbonato de calcio en el agua de alimentación con una etapa de pre-tratamiento. En algunos ejemplos, el método también puede comprender recuperar agua de la purga de la segunda etapa pasando la purga a una etapa adicional fluidicamente acoplada con la segunda etapa. La etapa adicional puede comprender un dispositivo de osmosis inversa configurado para recibir la purga de la segunda etapa y para pasar agua permeada de la etapa adicional de regreso a la segunda etapa. En ciertos ejemplos, el método también puede comprender recuperar agua de la purga de la tercera etapa, pasando la purga de regreso a la segunda etapa. En ciertos ejemplos, el método también puede incluir recuperar agua de la purga de la primera etapa, pasando la purga a una etapa adicional fluidicamente acoplada con la primera etapa. La etapa adicional puede comprender un dispositivo de filtración configurado para recibir la purga de la primera etapa y para pasar agua permeada de la etapa adicional de regreso a la primera etapa. En algunos ejemplos, el método también puede comprender recuperar agua de la purga de la primera etapa, pasando la purga a una etapa adicional fluidicamente acoplada con la primera etapa. La etapa adicional puede comprender un dispositivo de filtración config urado para recibir la purga de la primera etapa y para pasar agua permeada de la etapa adicional a la segunda etapa. En algunos ejemplos, el d ispositivo de filtración de la primera etapa puede ser un dispositivo de ultrafiltración, un dispositivo de microfiltración, un dispositivo de nanofiltración o combinaciones de los mismos. En otros ejemplos, el dispositivo de osmosis inversa de la segunda etapa puede ser configurado como un dispositivo de osmosis inversa de alta eficiencia. En algunos ejemplos, el dispositivo electroquímico de la tercera etapa puede ser un dispositivo de electrodesionización, un dispositivo de electrodesionización continua, un dispositivo de electrodiálisis, un dispositivo de desionización capacitiva inversa de electrodiálisis, un dispositivo de electrodesionización continua reversible, y combinaciones de los mismos. En todavía otros ejemplos, el agua puede ser tratada adicionalmente desinfectando el agua tratada con luz ultravioleta. En ciertos ejemplos, el método puede usar una etapa adicional entre la segunda etapa y la tercera etapa. La etapa adicional puede ser acoplada fluidicamente con la segunda etapa y la tercera etapa y comprende un dispositivo de osmosis inversa. De conformidad con ciertos ejemplos, se describe un método para tratar agua dura, que proporciona una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen. En ciertos ejemplos, el método comprende pasar el agua dura a una primera etapa que comprende un dispositivo de filtración configurado para proporcionar agua filtrada. En otros ejemplos, el método también comprende pasar agua filtrada de la primera etapa a una segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa. La segunda etapa puede comprender un dispositivo de osmosis inversa configurada para proporcionar agua parcialmente tratada. En algunos ejemplos, el método también puede comprender pasar el agua parcialmente tratada a una tercera etapa . , acoplada fluidicamente con la segunda etapa, la tercera etapa comprende un dispositivo electroquímico configurado para eliminar una cantidad suficiente de especies iónicas restantes del agua parcialmente tratada para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a I megohmio-cm. En ciertos ejemplos, el método también puede incluir pasar la purga de la segunda etapa a una etapa adicional acoplada fluidicamente con la segunda etapa. La etapa adicional puede comprender un dispositivo de osmosis inversa configurado para recibir la purga de la segunda etapa y para recuperar agua para pasarla de regreso a la segunda etapa. En algunos ejemplos, el método también puede comprender proporcionar concentrado de la tercera etapa a la segunda etapa para su tratamiento adicional. En ciertos ejemplos, el método también puede comprender proporcionar la purga de la primera etapa a una etapa adicional que comprende un dispositivo de filtración. La etapa adicional puede ser configurada para recuperar agua para pasarla a la primera etapa o a la segunda etapa, o a ambas. En algunas modalidades, el método también puede comprender una etapa adicional entre la segunda etapa y la tercera etapa. La etapa adicional puede estar acoplada fluidicamente con la segunda etapa y la tercer etapa y comprender un dispositivo de osmosis inversa. En ciertos ejemplos, el dispositivo de filtración de la primera etapa puede ser un dispositivo de ultrafiltración , un dispositivo de microfiltración, un dispositivo de nanofiltración o combinaciones de los mismos. En algunos ejemplos, el dispositivo de osmosis inversa de la segunda etapa puede estar configurado como un dispositivo de osmosis de inversa de alta eficiencia. En aún otros ejemplos, el dispositivo electroquímico de la tercera etapa puede ser un dispositivo de electrodesionización, un dispositivo de electrodesionización continua, un dispositivo de electrodiálisis, un dispositivo de desionización capacitiva inversa de electrodiálisis, un dispositivo de electrodesionización continua reversible, o combinaciones de los mismos. De conformidad con ciertos ejemplos, se describe un método para facilitar el tratamiento de agua dura para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 megohmio-cm en una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen. En ciertos ejemplos, el método comprende proporcionar un sistema que comprende una primera etapa configurada para recibir el agua dura y comprende un dispositivo de filtración configurado para proporcionar agua filtrada. El sistema también puede comprender una segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa y comprende un dispositivo de osmosis inversa configurado para proporcionar agua parcialmente tratada. El sistema también puede comprender una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa y configurada para eliminar una cantidad suficiente de especies iónicas restantes del agua parcialmente tratada para proporcionar el agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 megohmio-cm en una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen . Ciertos ejemplos proféticos se describen abajo para ilustrar adicionalmente algunas de las características, aspectos y ejemplos novedosos de la tecnología descritos en la presente.

Ejemplo 1 El agua de descarga de una torre de enfriamiento puede incluir 500 mg/l de CaC03 y 120 mg/l de S1O2. El agua puede ser alimentada a una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltración para eliminar aproximadamente 90 % de las especies en el agua. La primera etapa puede pasar el agua que tiene aproximadamente 50 mg/l de CaCO3 y 10 gr/l de S1O2 a una segunda etapa. La segunda etapa comprende un dispositivo de osmosis inversa y puede eliminar aproximadamente 98 % de las especies restantes en el agua para proporcionar agua que tiene aproximadamente 1 mg/l de CaCÜ3 y 200 µ9 ? de SiO2. Esta agua puede ser pasada a una tercera etapa que comprende un dispositivo de desionización continua para eliminar substancialmente todas las especies iónicas restantes y proporcionar agua con una resistencia específica de al menos 1 megohmio-cm. La proporción de recuperación de agua puede ser de 90 % por volumen o más.

Ejemplo 2 · El agua de descarga de una torre de enfriamiento puede incluir 500 mg/l de CaC03 y 120 mg/l de S¡O2. El agua puede ser alimentada a una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltración para eliminar aproximadamente 90 % de las especies en el agua. La primera etapa puede pasar agua que tiene aproximadamente 50 mg/l de CaCO3 y 10 gr/l de S¡02 a una segunda etapa. La segunda etapa comprende un dispositivo de osmosis inversa y puede eliminar aproximadamente 98 % de las especies restantes en el agua para proporcionar agua que tiene aproximadamente 1 mg/l de CaC03 y 200 µ9 ? de Si02. Esta agua puede ser pasada a una tercera etapa que comprende un dispositivo de desionización continua para eliminar substancialmente todas las especies iónicas restantes y proporcionar agua con una resistencia específica de al menos 1 megohmio-cm. La purga de la segunda etapa puede ser pasada a una etapa adicional que comprende un dispositivo de osmosis inversa. La etapa adicional purifica adicionalmente la purga y recicla agua de regreso a la segunda etapa para incrementar la proporción de recuperación de agua a 90% por volumen o más. La etapa adicional también puede recibir concentrado de la tercera etapa para incrementar la proporción de recuperación de agua incluso adicionalmente.

Ejemplo 3 Agua de alimentación que tiene aproximadamente 200 mg/l de CaCÜ3 puede ser alimentada a una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltración que incluye una membrana de KYNAR®. Al menos 90 % del CaC03 es eliminado usando el dispositivo de microfiltración dejando no más que 20 mg/l de CaCO3 en el filtrado. El filtrado puede ser pasado entonces a una segunda etapa que comprende un dispositivo de osmosis inversa. El dispositivo de osmosis inversa puede eliminar al menos 95 % del CaCO3 restante, dejando aproximadamente 1 mg/l de CaC03 en el agua permeada. La segunda etapa está acoplada fluidicamente con una tercera etapa que comprende un dispositivo de electrodesionización. El dispositivo de electrodesionización puede eliminar una cantidad suficiente del CaCO3 restante para proporcionar agua que tiene una resistencia específica de al menos 1 megohmio-cm. La proporción de recuperación de agua puede ser de 90 % por volumen o más.

Ejemplo 4 Agua de alimentación que tiene aproximadamente 300 mg/l de CaCO3 y 100 mg/l de S¡02 puede ser alimentada a una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltración que incluye una membrana de KYNAR®. Al menos 90 % del CaC03 y el S1O2 son eliminados usando el dispositivo de microfiltración dejando no más que 30 mg/l de CaCO3 y no más de 10 mg/l de Si02 en el filtrado. El filtrado puede ser pasado entonces a una segunda etapa que comprende un dispositivo de osmosis inversa. El dispositivo de osmosis inversa puede eliminar al menos 95 % del CaC03 y el Si02 restantes, dejando aproximadamente 1 mg/l de CaCÜ3 y aproximadamente 500 µg/l de S 1O2 en el agua permeada. La segunda etapa está acoplada fluidicamente con una tercera etapa que comprende un dispositivo electroqu ímico. El dispositivo electroquímico puede eliminar una cantidad suficiente del CaC Ü3 restante para proporcionar agua que tiene una resistencia específica de al menos 1 megohmio-cm . Una cuarta etapa está incluida y fluidamente conectada con la segunda etapa para recibir la purga de la segunda etapa y para recuperar agua adicional en la purga. Una quinta etapa está también incluida y fluidamente conectada con la tercera etapa para recibir concentrado de la tercera etapa y para recuperar agua adicional en el concentrado para pasarla de regreso a la segunda etapa o la tercera etapa. El agua recuperada en la cuarta y la quinta etapas puede incrementar la proporción de recuperación de agua en conjunto a 90 % por volumen o más. Cuando se introducen elementos de los aspectos, modalidades y ejemplos descritos en la presente, los artículos "un, "una " "el" y "el" se proponen para significar que existen uno o más de los elementos. Los términos "comprende", "incluye" y "que tiene" se propone que sean abiertos y significan que puede haber elementos adicionales aparte de los elementos puestos en lista. Será reconocido por la persona de ordinario experta en la técnica, teniendo en cuenta el beneficio de esta descripción, que diversos componentes de los ejemplos pueden ser intercambiados o sustituidos por diversos componentes en otros ejemplos. Aunque ciertos aspectos, ejemplos y modalidades han sido descritos arriba, será reconocido por la persona de ordinario experta en la técnica, teniendo en cuenta el beneficio de esta descripción, que son posibles adiciones, sustituciones, modificaciones, y alteraciones de las características, aspectos, ejemplos y modalidades ilustrativas descritas. Si el significado de cualquier término utilizado en las patentes y las solicitudes de patente incorporadas en la presente como referencia está en conflicto con el significado de los términos usados en la presente, el significado de los términos usados en la presente se propone como controlador.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Método que comprende: proporcionar agua filtrada reduciendo una cantidad de especies en el agua de alimentación en al menos 90 % usando una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltración; proporcionar agua parcialmente tratada reduciendo una cantidad de especies en el agua filtrada en al menos 95 % usando una segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa y que comprende un dispositivo de osmosis inversa; y proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 megohmio-cm eliminando una cantidad suficiente de especies iónicas restantes del agua parcialmente tratada, usando una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa y que comprende un dispositivo electroquímico, en donde el agua tratada se proporciona en una proporción de recuperación de agua de al menos 90% por volumen.
2. Método según la reivindicación 1, en donde la proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen se proporciona sin reciclar purga de la segunda etapa.
3. Método según la reivindicación 1, en donde el agua tratada se proporciona sin precipitación del carbonato de calcio en el agua de alimentación.
4. Método según la reivindicación 1, en donde además comprende recuperar agua de la purga de la segunda etapa pasando la purga a una etapa adicional acoplada fluidicamente con la segunda etapa, la etapa adicional comprende un dispositivo de osmosis inversa configurado para recibir la purga de la segunda etapa y para pasar agua permeada de la etapa adicional a la segunda etapa.
5. Método según la reivindicación 1 , en donde además comprende recuperar agua de la purga de la tercera etapa pasando la purga de regreso a la segunda etapa.
6. Método según la reivindicación 1 , en donde además comprende recuperar agua de la purga de la primera etapa pasando la purga a una etapa adicional acoplada fluidicamente con la primera etapa, la etapa adicional comprende un dispositivo de filtración configurado para recibir la purga de la primera etapa y para pasar agua permeada de la etapa adicional de regreso a la primera etapa.
7. Método según la reivindicación 6, en donde el dispositivo de filtración de la etapa adicional es un dispositivo de ultrafiltración , un dispositivo de microfiltración o un dispositivo de nanofiltración .
8. Método según la reivindicación 1 , en donde además comprende recuperar agua de la purga de la primera etapa pasando la purga a una etapa adicional acoplada fluídicamente con la primera etapa, la etapa adicional comprende un dispositivo de filtración configurado para recibir la purga de la primera etapa y para pasar agua permeada de la etapa adicional a la segunda etapa.
9. Método según la reivindicación 8, en donde el dispositivo de filtración de la etapa adicional es un dispositivo de ultrafiltración , un dispositivo de microfiltración o un dispositivo de nanofiltración.
10. Método según la reivindicación 1 , en donde el dispositivo de osmosis inversa de la segunda etapa está configurado como un dispositivo de osmosis de inversa de alta eficiencia.
1 1 . Método según la reivind icación 1 , en donde el dispositivo electroquímico de la tercera etapa es un dispositivo de electrodesionización, un dispositivo de electrodesionización continua, un d ispositivo de electrodiálisis, un dispositivo de desionización capacitiva inversa de electrodiálisis, un dispositivo de electrodesionización continua reversible.
12. Método según la reivindicación 1 , en donde además comprende desinfectar el agua tratada con luz ultravioleta.
1 3. Método según la reivindicación 1 , en donde además comprende una etapa adicional entre la segunda etapa y la tercera etapa, la etapa adicional está fluidicamente acoplada con la segunda etapa y la tercera etapa y comprende un dispositivo de osmosis inversa.
14. Método para tratar agua de alimentación que comprende carbonato de calcio y dióxido de silicio, el método comprende: pasar el agua dura a una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltración configurado para proporcionar agua filtrada; pasar el agua filtrada de la primera etapa a una segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa, la segunda etapa comprende un dispositivo de osmosis inversa configurada para proporcionar agua parcialmente tratada; y pasar el agua parcialmente tratada a una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa, la tercera etapa comprende un dispositivo electroquímico configurado para eliminar una cantidad suficiente de especies iónicas restantes del agua parcialmente tratada para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a I megohmio-cm, en donde el agua tratada es proporcionada en una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por el volumen.
15. Método según la reivindicación 14, en donde además comprende pasar la purga de la segunda etapa a una etapa adicional fluidicamente acoplada con la segunda etapa, la etapa adicional comprende un dispositivo de osmosis inversa configurado para recibir la purga de la segunda etapa y para s recuperar agua para pasarla a la segunda etapa.
16. Método según la reivindicación 14, en donde además comprende proporcionar la purga de la tercera etapa a la segunda etapa para su tratamiento adicional. 0
17. Método según la reivindicación 14, en donde además comprende proporcionar la purga de la primera etapa a una etapa adicional que comprende un dispositivo de filtración, la etapa adicional está configurada para recuperar agua para pasarla a la 5 segunda etapa.
18. Método según la reivindicación 14, en donde además comprende una etapa adicional entre la segunda etapa y la tercera etapa, la etapa adicional está fluidicamente acoplada con la 0 segunda etapa y la tercera etapa y comprende un dispositivo de osmosis inversa.
19. Método según la reivindicación 14, en donde el dispositivo de filtración de la etapa adicional es un dispositivo de 5 ultrafiltración, un dispositivo de microfiltración o un dispositivo de nanofiltración.
20. Método según la reivindicación 14, en donde el dispositivo de osmosis inversa de la segunda etapa está configurado como un dispositivo de osmosis de inversa de alta eficiencia.
- 21 . Método según la reivindicación 14, en donde el dispositivo electroqu ímico de la tercera etapa es un dispositivo de electrodesionización, un dispositivo de electrodesionización continua, un d ispositivo de electrodiálisis, un dispositivo de desionización capacitiva inversa de electrodiálisis o un dispositivo de electrodesionización continua reversible.
22. Sistema para proporcionar agua tratada a partir de agua de alimentación, el sistema comprende: una primera etapa que comprende un dispositivo de microfiltración eficaz para eliminar al menos 90 % del carbonato de calcio del agua de alimentación para proporcionar agua filtrada; una segunda etapa acoplada fluídicamente con la primera etapa y que comprende un dispositivo de osmosis inversa eficaz para eliminar al menos 95 % de las especies que permanecen en el agua filtrada para proporcionar agua parcialmente tratada; y una tercer etapa fluidicamente acoplada con la segunda etapa y que comprende un dispositivo electroquímico eficaz para eliminar una cantidad suficiente de material iónico restante para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 megohmio-cm, en donde el agua tratada se proporciona en una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen.
23. Sistema según la reivindicación 22, en donde el dispositivo de microfiltración comprende un mód ulo de 1 .27 cm (1 /2 pulgada), un módulo de 1 .905 cm (3/4 de pulgada) o un módulo de 2.54 cm (1 pulgada).
24. Sistema según la reivindicación 22, en donde además comprende una etapa adicional acoplada fluídicamente con la primera etapa y configurada para recibir la purga de la primera etapa y para recuperar agua de la purga y pasar el agua recuperada a la segunda etapa.
25. Sistema según la reivindicación 22, en donde además comprende una etapa adicional acoplada flu ídicamente con la segunda etapa y comprende un dispositivo de osmosis inversa configurado para recibir la purga de la segunda etapa y pasar agua permeada de la etapa adicional de regreso a la segunda etapa.
26. Sistema según la reivindicación 22, en donde la tercera etapa está configurada para pasar la purga de la tercera etapa de regreso a la segunda etapa para su purificación adicional.
27. Sistema según la reivindicación 24, en donde la etapa adicional comprende un dispositivo de ultraf iltración , un dispositivo de microfiltración, un dispositivo de nanofiltración o un dispositivo de osmosis inversa.
28. Sistema según la reivindicación 22, en donde el dispositivo de osmosis inversa de la segunda etapa está configurado como un dispositivo de osmosis inversa de alta eficiencia.
29. Sistema según la reivindicación 22, en donde el dispositivo electroquímico de la tercera etapa es un dispositivo de electrodesionización, un dispositivo de electrodesionización continua, un dispositivo de electrodiálisis, un dispositivo de desionización capacitiva inversa de electrodiálisis o un dispositivo de electrodesionización continua reversible.
30. Sistema según la reivindicación 22, en donde además comprende una fuente de luz ultravioleta para desinfectar el agua tratada.
31 . Sistema según la reivindicación 22, en - donde la primera etapa está configurada para eliminar al menos 90 % del dióxido de silicio en el agua de alimentación y la segunda etapa está configurada para eliminar al menos 95 % del dióxido de silicio en el agua filtrada.
32. Sistema según la reivindicación 22, en donde el dispositivo de osmosis inversa es un dispositivo de osmosis inversa de alta eficiencia configurado para eliminar al menos 95 % de las especies en un fluido pasado al dispositivo de osmosis inversa.
33. Sistema según la reivindicación 22, en donde además comprende por lo menos una etapa adicional entre la segunda etapa y la tercera etapa y comprende un dispositivo de osmosis inversa.
34. Sistema según la reivindicación 22, en donde el sistema está configurado para recibir agua de alimentación que comprende un nivel de carbonato de calcio de aproximadamente 500 mg/l y un nivel de dióxido de silicio de aproximadamente 120 mg/l, y para proporcionar el agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 megohmio-cm en una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen.
35. Sistema según la reivindicación 22, en donde el sistema está acoplado fluidicamente con un recipiente de agua, con un sistema de energía, con un sistema de pintura, y un sistema para pruebas farmacéuticas.
36. Sistema según la reivindicación 22, en donde además comprende un controlador acoplado eléctricamente con una o más de la primera etapa, la segunda etapa y la tercera etapa.
37. Sistema según la reivindicación 36, en donde el controlador está acoplado eléctricamente con al menos un detector en el primera etapa , la segunda etapa o la tercera etapa.
38. Sistema según la reivindicación 37, en donde el controlador es operativo para detectar un volumen del agua de alimentación pasada a la primera etapa y un volumen del agua tratada descargada de la tercera etapa para determinar la proporción de recuperación de agua.
39. Sistema según la reivindicación 37, en donde el detector está acoplado fluidicamente con una salida de la tercera etapa y es operativo para medir la resistencia específica del agua tratada descargada de la tercera etapa.
40. Sistema que comprende un primer dispositivo construido y dispuesto para eliminar al menos el 90 % del carbonato de calcio del agua de alimentación para suministrar un concentrado; un segundo dispositivo acoplado fluidicamente con el primer dispositivo, el segundo dispositivo está construido y dispuesto para eliminar al menos el 95 % del carbonato de calcio del concentrado para proporcionar agua parcialmente tratada; y un tercer dispositivo acoplado fluidicamente con el segundo dispositivo, el tercer dispositivo está construido y dispuesto para eliminar una cantidad suficiente de especies iónicas que permanecen en el agua parcialmente tratada para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 megohmio-cm, en donde el agua tratada se proporciona en una proporción de recuperación de agua de al menos 90% por volumen.
41 . Sistema según la reivindicación 40, en donde el primer dispositivo es un dispositivo de ultrafiltración, un dispositivo de microfiltración, un dispositivo de nanofiltración , y combinaciones de los mismos.
42. Sistema según la reivindicación 41 , en donde el segundo dispositivo es un dispositivo de osmosis inversa o un dispositivo de osmosis inversa acoplado fluid icamente con un segundo dispositivo de osmosis inversa.
43. Sistema según la reivindicación 42, en donde el tercer dispositivo es un dispositivo electroquímico seleccionado del grupo que consiste de un dispositivo de electrodesionización, un dispositivo de electrodesionización continua, un dispositivo de electrodiálisis, un dispositivo de desionización capacitiva inversa de electrodiálisis, un dispositivo de electrodesionización continua reversible, y combinaciones de los mismos.
44. Sistema según la reivindicación 40, en donde además comprende un controlador acoplado eléctricamente con una o más de la primera etapa, la segunda etapa y la tercera etapa.
45. Sistema según la reivindicación 44, en donde el controlador está acoplado eléctricamente con al menos un detector en el primera etapa, la segunda etapa o la tercera etapa.
46. Sistema según la reivindicación 45, en donde el controlador es operativo para recibir un volumen detectado del ag ua de alimentación pasado a la primera etapa y un volumen detectado del agua tratada descargada de la tercera etapa para determinar la proporción de recuperación de agua.
47. Sistema según la reivindicación 45, en donde el detector está acoplado fluidicamente con una salida del tercer dispositivo y es operativo para medir la resistencia específica del agua tratada descargada del tercer dispositivo.
48. Método para facilitar el tratamiento de agua dura que comprende carbonato de calcio y d ióxido de silicio para proporcionar agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 megohmio-cm en una proporción de recuperación de agua de al menos 90 % por volumen, el método comprende proporcionar un sistema que comprende una primera etapa configurada para recibir el agua dura y que comprende un dispositivo de microfiltración configurado para proporcionar agua filtrada, una segunda etapa acoplada fluidicamente con la primera etapa y que comprende un dispositivo de osmosis inversa configurado para proporcionar agua tratada parcialmente, y una tercera etapa acoplada fluidicamente con la segunda etapa y configurada para eliminar una cantidad suficiente de especies iónicas que permanecen en el agua tratada parcialmente para proporcionar el agua tratada que tiene una resistencia específica mayor o igual a 1 Megohmio-cm en una proporción de recuperación de agua de al menos 90% por volumen.