MX2008015813A

MX2008015813A - Metodo y sistema para irrigacion.

Info

Publication number: MX2008015813A
Application number: MX2008015813A
Authority: MX
Inventors: Li-Shiang Liang; Evgeniya Freydina; Anil D Jha; Gary C Ganzi; Frederick C Wilkins
Original assignee: Siemens Water Tech Corp
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2009-01-12
Also published as: JP2009539402A; AU2007259267B2; CL2007001706A1; TW200806586A; AU2007259267A1; EP2035334A1; EA017151B1; SG174797A1; AU2007259354A1; IL195908A0; BRPI0713414A2; IL224102A; IL195497A0; TWI510439B; IL195497A; WO2007145785A1; CN104478044A; TW200812473A; EA200970004A1; AU2007259354B2

Abstract

Un aparato de separación impulsado electrónicamente se puede utilizar para desalinizar agua de mar y/o agua salobre para suministrar agua de irrigación que tenga una proporción de absorción de sodio deseada (SAR).

Description

MÉTODO Y SISTEMA PARA IRRIGACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con sistemas y métodos para suministrar agua de irrigación de cultivo así como también agua potable y, más particularmente, con sistemas y métodos para suministrar agua de irrigación y/o agua potable de agua que tiene un contenido inaceptable de sólidos disueltos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Discusión de la Técnica Relacionada La extracción de la sal o desalinización se refiere a un proceso de tratamiento del agua que remueve la sal de, por ejemplo, el agua. En algunos casos, la fuente de agua es agua salobre o agua de mar y las técnicas de desalinización de éstas suministran por lo menos una porción de los requisitos municipales de agua potable. Las técnicas de desalinización incluyen típicamente aquellas basadas en la destilación así como también las técnicas de osmosis inversa. El agua desalinizada también se puede consumir en aplicaciones comerciales e industriales como, por ejemplo, agua para alimentación de proceso, agua para alimentación de calderas, y agua para irrigación. Ejemplos particulares de industrias que pueden utilizar el agua desalinizada incluye la farmacéutica, minería, papel y pulpa, e industrias agrícolas .

SUMARIO DE LA INVENCION Algunos aspectos de la invención suministran una o más modalidades que involucran un método que comprende introducir agua para ser tratada en un aparato de separación impulsado eléctricamente para suministrar agua de irrigación que tenga un valor de proporción de adsorción de sodio (SAR o RNa) de menos de aproximadamente 20. El valor SAR se puede determinar de acuerdo con la fórmula, donde [Na] es la concentración de las especies de sodio, en mol/m3, en el agua de irrigación, [Ca] es la concentración de las especies de calcio, en mol/m3, en el agua de irrigación, y [Mg] es la concentración de las especies de magnesio en mol/m3, en el agua de irrigación.

Otros aspectos de la invención suministran una o más modalidades que involucran un sistema de irrigación que comprende un aparato de separación impulsado eléctricamente fluidamente conectado a una fuente de agua para tratarse y un sistema de distribución de agua de irrigación fluidamente conectado al aparato de separación impulsado eléctricamente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos que acompañan no pretenden ser hechos a escala. En los dibujos, cada componente idéntico o aproximadamente idéntico que se ilustra en varias figuras se representa por un numeral similar. Para propósitos de claridad, no todos los componentes estarán marcados en cada dibujo. En los dibujos: La FIG. 1 es una ilustración esquemática de un sistema de acuerdo con una o más de las características de la invención. La FIG. 2 es una ilustración esquemática de un sistema de irrigación de acuerdo con características adicionales de la invención. La FIG. 3 es otra ilustración esquemática que muestra aún otro sistema de acuerdo con otras características adicionales de la invención La FIG. 4 es una gráfica que muestra rangos representativos de niveles aceptables de las características del agua de acuerdo con algunos aspectos de la invención.

La FIG. 5 desalinización de agua salada por electrodiálisis (ED) SAR vs . TDS en Producto ED donde P es igual a selectividad de membrana por iones monovalentes. Es una gráfica que muestra la proporción de adsorción de sodio predicha del agua desalinizada mediante electrodiálisis con relación al nivel de sólidos disuelto total que utiliza membrana de catión selectiva monovalente en varios niveles de selectividad, de acuerdo con algunas características de la invención. La FIG. 6 es una gráfica que muestra los aspectos del tratamiento por etapas de la invención para producir agua tratada que tenga una o más características deseables . La FIG. 7 es una gráfica que muestra la influencia de la selectividad de la membrana en el contenido total de sólidos disuelto del agua de producto tratada en un aparato de acuerdo con algunas modalidades de la invención. La FIG. 8A y 8B son gráficas que ilustran comparativamente algunas de las características del agua tratada producida por sistemas y técnicas de la invención con relación a otros procesos no selectivos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Esta invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de los componentes establecida en la siguiente descripción o ilustrada en los dibujos. La invención posee modalidades y se practica o se lleva a cabo de varias maneras más allá, de aquellos ejemplos aquí presentados.

Uno o más aspectos de la invención pueden involucrar sistemas y técnicas para suministrar agua adecuada para instalaciones agrícolas. Otros aspectos de la invención pueden suministrar agua potable de agua o agua adecuada para uso o consumo humano así como también para ganado y pollos. Algunos sistemas y técnicas de la invención pueden convertir o de otra manera hacer el agua no potable adecuada para consumo agrícola, de ganado, pollos, y/o humano. Aún aspectos adicionales de la invención pueden involucrar sistemas y técnicas que preferencialmente o selectivamente remuevan algunas especies sobre otras especies de un fluido a ser tratado para suministrar un producto que tenga una o más características deseables. En contraste con las técnicas no selectivas, algunos aspectos de remoción selectivos de la invención pueden ser más efectivos en costo al evitar o reducir los procesos de post tratamiento adicionales tal como, combinación. Así, los sistemas y las técnicas de la invención suministran económicamente agua tratada que es más adecuada para un uso pretendido .

En algunas modalidades de la invención, algunos tipos de especies se retienen en la corriente tratada aunque otros tipos de especies se remueven de manera preferencial . El fluido producto resultante se puede utilizar en varias aplicaciones y/o satisfacer de otra manera uno o más objetivos. Otros aspectos de la invención pueden involucrar sistemas y técnicas que suministran agua que tiene una o más propiedades o características ajustadas para satisfacer un propósito particular. Algunas modalidades de la invención pueden involucrar así sistemas y técnicas que suministran una o más corrientes o cuerpos de agua que tienen uno o más atributos que se han ajustado con base en uno o más parámetros del punto de uso o instalación en el cual se utiliza la corriente o cuerpo.

Aún aspectos adicionales de la invención pueden involucrar sistemas y técnicas que suministran económicamente agua para servicio agrícola, industrial, comercial, y residencial. Además, algunos aspectos particulares de la invención pueden involucrar suministrar agua para servir a una pluralidad de requisitos o niveles de pureza o calidad. Así en algunas modalidades, los sistemas y técnicas de la invención pueden suministrar una o más corrientes o cuerpos de agua en una instalación de uso mezclada. Aspectos particularmente ventajosos de la invención pueden involucrar suministrar la pluralidad de corrientes o cuerpos de agua, cada una de las cuales puede tener diferentes niveles de calidad de agua, desde una fuente de agua que tenga un alto contenido de sólidos, a una pluralidad de puntos de uso, cada uno de los cuales puede tener diferentes requisitos. Tales aspectos de la invención pueden suministrar sistemas y técnicas que tratan, por ejemplo, agua no potable para hacerla potable y/o adecuada para irrigación, para consumo de ganado y/o de pollos, y para consumo o uso humano.

En algunos aspectos de la invención, el agua que tiene un alto nivel de una o más de las especies objetables disueltas allí se puede tratar para remover o por lo menos reducir la concentración de tales especies a un nivel aceptable. La una o más especies objetables puede ser cualquier especie que haga el agua no tratada inadecuada para una aplicación particular. Por ejemplo, el agua puede contener un alto nivel o una concentración indeseable de cationes y/o aniones monovalentes la cual de manera adversa o indeseable impide la retención de agua en el suelo o la adsorción de otras especies, que incluye, por ejemplo, especies divalentes o aún multivalentes . Si el requisito es pertinente para irrigación de cultivos, la condición o característica indeseable puede involucrar agua que contiene una o más especies que afectan las propiedades de permeabilidad y/o infiltración del suelo que se va a irrigar. Por ejemplo, algunos aspectos de la invención pueden involucrar hacer o tratar agua para remover preferencialmente especies sobre especies no monovalentes .

De acuerdo con uno o más aspectos particulares, la invención puede involucrar modalidades dirigidas a sistemas y/o métodos que comprenden suministrar o introducir agua que se va a tratar en un aparato de separación impulsado eléctricamente. Algunas modalidades de la invención pueden involucrar un sistema de irrigación que comprende un aparato de separación impulsado eléctricamente conectado fluidamente, o por lo menos conectable, a una o más fuentes de agua que se van a tratar y por lo menos un sistema de distribución de agua de irrigación. En otros aspectos de la invención, algunas modalidades de ésta pueden involucrar un método para suministrar agua potable. Notablemente, algunos aspectos de la invención pueden suministrar agua de irrigación y/o agua potable sin técnicas u operaciones unitarias de separación impulsadas térmicamente. Por ejemplo, en algunas modalidades de la invención, el método puede comprender uno o más actos o etapas de suministrar agua que se va a tratar y tratar por lo menos una porción del agua que se va a tratar en un aparato de separación impulsado eléctricamente para producir una primera agua tratada. El método puede comprender además uno o más actos para tratar una porción de agua que se va a tratar, típicamente una porción separada, en uno o más aparatos de separación impulsados a presión para producir una segunda agua tratada. En algunos casos, el método puede además comprender una etapa de mezclar la primera agua tratada y la segunda agua tratada para producir el agua potable. El agua potable típicamente tiene un objetivo o contenido de sólidos disuelto total deseado (TDS) .

Aspectos de la invención dirigidos a sistemas que suministran agua potable pueden comprender una fuente de agua que se va a tratar, un aparato de separación impulsado por presión que tiene una entrada que está fluidamente conectada, o por lo menos conectable, a la fuente de agua que se va a tratar. El aparato impulsado por presión también puede tener una o más salidas, típicamente por lo menos una salida de producto como una salida de agua tratada. El aparato impulsado por presión típicamente tiene también por lo menos una salida de rechazo como una salida para una corriente que contiene una o más especies, típicamente las especies indeseables, removidas del agua tratada. El sistema para suministra agua potable puede comprender además uno o más aparatos de separación impulsados eléctricamente que pueden estar fluidamente conectados, o conectables, a la fuente de agua que se va a tratar, al aparato de separación impulsado por presión, o ambos. Por ejemplo, como se describe con detalle adicional adelante, uno o más aparatos de separación impulsados eléctricamente pueden estar fluidamente conectados a una salida de rechazo del aparato de separación impulsado por presión. De acuerdo con las modalidades particulares de la invención, el sistema para suministrar agua potable puede comprender además una o más mezclas que tengan una o más entradas fluidamente conectadas, o conectables, a la salida de agua tratada del aparato impulsado por presión y la salida de agua producto del aparato de separación impulsado eléctricamente. El mezclador puede comprender cualquier operación unitaria de mezcla que facilita por lo menos parcialmente la mezcla o combinación de una o más corrientes de producto incluyen, en algunos casos, una corriente proveniente de la fuente de agua que se va a tratar para formar una corriente de producto final que tiene una o más características deseables.

El agua que se va a tratar puede comprender, agua de mar, agua salobre, y/o agua que contenga altas concentraciones de sólidos o sales disueltas. Otras fuentes de agua que se van a tratar pueden comprender agua que sería indeseable para uso en instalaciones agrícolas en razón de las consideraciones de infiltración y/o toxicidad.

Los sistemas y técnicas de la invención pueden comprender, donde sea adecuado, subsistemas de pre-tratamiento para facilitar uno o más principios operativos de ésta. Una o más operaciones unitarias de pre-tratamiento y post-tratamiento se pueden utilizar en una o más modalidades de la invención. Por ejemplo, los sistemas y técnicas de la invención pueden comprender un subsistema de pre-tratamiento que comprende una o una pluralidad de filtros que separan o remueven por lo menos una porción de cualquier sólido suspendido en el agua que se va a tratar. Tales subsistemas de pre-tratamiento remueven típicamente el material en partículas que dañaría cualquier operación unitaria corriente abajo de los sistemas de la invención. Otras operaciones unitarias de pre-tratamiento incluyen, por ejemplo, microfiltros así como también sistemas basados en sedimentación que pueden remover sólidos suspendidos que son de un micrómetro o mayor.

Las operaciones de pre-tratamiento adicionales se pueden utilizar para mejorar la efectividad de una o más operaciones unitarias de la invención. Por ejemplo, un subsistema de pre-tratamiento puede comprender enfriador o calentadores que, respectivamente, enfrían o calientan el agua que se va a tratar antes de las operaciones de separación. El enfriamiento de la corriente de alimentación de la materia prima, o cualquier corriente de proceso intermedia se puede desarrollar para, por ejemplo, facilitar el transporte de las especies indeseables, o impedir el transporte de las especies indeseables, desde la corriente que se va a tratar. De manera similar, el calentamiento se puede desarrollar para elevar la temperatura de la corriente de materia prima o uno o más corrientes de proceso intermedio, a una temperatura deseada que, por ejemplo, facilite la operación económica o eficiente de uno o más aparatos de separación. Los ejemplos no limitantes de los procesos de calentamiento pueden involucrar calentadores, hornos, o intercambiadores de calor que puedan estar asociados o ser una operación unitaria de un proceso o sistema de la invención. Por ejemplo, el calentamiento se puede suministrar a través de un intercambiador de calor de una planta de energía que no está necesariamente asociada con los sistemas de tratamiento de la invención.

Las operaciones unitarias post-tratamiento pueden pulir, remover, o reducir la concentración de una o más especies en el agua tratada. Por ejemplo, se pueden utilizar una o más columnas de intercambio de ión para las remover especies que no sean fácilmente removidas en el aparato de separación impulsado eléctricamente y/o el aparato de separación impulsado por presión. Ejemplos no limitantes de especies que típicamente serían removidas o por lo menos tendrían una reducción en la concentración a, preferiblemente, niveles no tóxicos y/o no objetables, en las operaciones de post-tratamiento incluyen aquellos que pueden afectar la agregación del suelo, la infiltración del agua, y/o serían tóxicos para el crecimiento de plantas tales como el aluminio, arsénico, berilio, cadmio, cobalto, cromo, cobre, hierro, flúor, litio, manganeso, molibdeno, níquel, plomo, selenio, estaño, titanio, tungsteno, vanadio, boro, y zinc. Otras especies que se pueden manejar mediante una o más operaciones de post-tratamiento incluyen aquellas que pueden ser tóxicas u objetables para los humanos, pollos, y/o ganado en el agua de beber tal como, pero no limitado a, nitratos, nitritos, y vanadio, y sulfuros. Los procesos de desinfección también se pueden desarrollar para por lo menos inactivar parcialmente o reducir la concentración de microorganismos formadores de colonia que puedan ser dañinos para los humanos y/o el ganado.

Alternativamente, o en combinación con una o más operaciones unitarias de pulido, los sistemas y técnicas de la invención pueden involucrar agregar una o más especies a por lo menos una porción del agua tratada. Por ejemplo, se puede agregar yeso para ajustar la concentración de una o más de las especies deseables o ajustar una característica del agua. Otros aditivos pueden incluir fertilizantes u otros suplementos que faciliten el crecimiento de cultivos cuando el agua se utiliza para irrigación.

Un aparato impulsado eléctricamente utiliza típicamente un campo potencial para crear una fuerza motriz que induce una o más especies, típicamente las especies objetivo, que pueden incluir especies deseables así como también indeseables, para migrar desde el portador o fluido. El aparato impulsado eléctricamente puede utilizar uno o más componentes que segregan las especies objetivo durante la migración y/o inhiben el proceso inverso o de regreso. Ejemplos no limitantes de tales dispositivos incluyen dispositivos de electrodiálisis (ED) , incluyendo dispositivos de electrodiálisis de reverso corrientes (EDR) , así como también dispositivos de electrodesionización (EDI) . La presente invención, sin embargo, no está limitada a una o a una combinación de tales aparatos impulsados eléctricamente y se pueden practicar en otro aparato que suministre una fuerza motriz que facilite la migración preferencial de una o más especies objetivo sobre las otras especies en el fluido que se va a tratar.

El aparato de separación impulsado eléctricamente de la invención típicamente utiliza membranas selectivas de ión para facilitar el fenómeno de separación. En algunos casos, la membrana selectivamente permeable puede preferencial o selectivamente permitir el transporte de algunas especies con relación a las otras especies. Por ejemplo, las membranas selectivas de catión se pueden utilizar en algunos compartimentos del aparato de separación impulsado eléctricamente. En otros casos, las membranas selectivas de anión se pueden utilizar en uno o más compartimentos. En aún otros casos, el aparato de separación impulsado eléctricamente de la invención puede comprender una o más membranas monovalentes selectivas para promover selectivamente la transferencia de las especies catiónicas o aniónicas monovalentes. De hecho, en algunas modalidades de la invención, el aparato de separación de la invención puede comprender membranas selectivas de catión monovalentes y una o más membranas selectivas de anión monovalentes, típicamente en uno o más compartimentos de concentración del aparato. Ejemplos no limitantes de las membranas selectivas monovalentes comercialmente disponibles incluyen las membranas selectivas de catión y anión NEOSEPTA® de ASTOM Corporation, Tokio, Japón o Tokuyama Corporation, Tokio, Japón . Un aparato de separación impulsado por presión utiliza típicamente una o más barreras para inhibir la migración a través de ésta aunque permitir la penetración de otra. La fuerza motriz que facilita el fenómeno de separación típicamente involucra presurizar el fluido que se va a tratar. Ejemplos no limitantes del aparato de separación impulsado por presión incluye un aparato de microfiltración, nanofiltración (NF) así como también sistemas de osmosis inversa (RO) .

Una o más modalidades de la invención se pueden dirigir a un sistema de tratamiento de agua 100 como se muestra como ejemplo en la FIG. 1. El sistema 100 puede ser un sistema para suministrar agua potable, agua de irrigación, o ambas, hasta, por ejemplo, un punto de uso 114. El sistema de tratamiento 100 puede comprender por lo menos una operación unitaria de separación o un aparato de separación 110 que, en algunos casos, remueve selectivamente una o más especies o tipos de especies de la fuente 102 del agua que se va a tratar. El sistema puede comprender opcionalmente uno o más subsistemas de monitoreo que suministran una indicación de una o más características operativas del sistema de tratamiento. Como se ilustra, el sistema 100 puede tener uno o más sensores de monitoreo 108 que suministran típicamente una indicación de la calidad del agua producida, o de otra forma tratada, desde el aparato de separación 110. En algunos aspectos de la presente invención, el sistema 100 puede utilizar un sistema de control o un controlador configurado o construido y dispuesto para regular uno o más parámetros de una o más operaciones unitarias en los sistemas de la invención. En relación de nuevo a la FIG. 1, el sistema 100 puede tener así uno o más controladores 106 que ajusten por lo menos un parámetro operativo del aparato de separación 110 típicamente a por lo menos una condición deseada. Cualquier técnica de control adecuada se puede utilizar para ajustar el por lo menos un parámetro operativo de cualquier operación unitaria en el sistema 100 para suministrar agua tratada que tenga una o más características deseadas.

Los sistemas y técnicas de la invención pueden incluir uno o más sistemas de distribución de agua que facilite el suministro de agua tratada a uno o más puntos de uso. Por ejemplo, el sistema de distribución puede incluir un sistema de distribución de irrigación que suministra agua de irrigación a varios puntos de uso en una instalación agrícola. Para facilitar el suministro del agua tratada, el sistema de distribución puede incluir uno o más sistemas de almacenamiento, tales como reservorios, tanques, pozos, u otras vasijas y recipientes. Los sistemas de irrigación de la invención pueden utilizar técnicas de irrigación aérea y/o de superficie para transportar agua a un área designada. Los componentes del sistema de irrigación pueden emplear así dispositivos no móviles así como también móviles.

El uno o más sistemas de almacenamiento que se pueden considerar como parte del sistema de distribución o ser un subsistema auxiliar del sistema de tratamiento.

El uno o más sistemas de almacenamiento pueden además facilitar suministrar el agua tratada que tenga las características deseadas. Por ejemplo, el agua tratada que tenga una primera condición o característica se puede almacenar en uno o más compañeros de almacenamiento antes del tratamiento o procesamiento adicional, por ejemplo, mezclar, con otro cuerpo o corriente de agua tratada o no tratada .

La FIG. 2 es un diagrama esquemático de ejemplo que muestra algunas características de la invención pertinentes a un sistema de irrigación 200. El sistema de irrigación 200 puede comprender un aparato de separación 230 conectado de manera fluida y, como se ilustra, dispuesto para recibir agua que se va a tratar desde la fuente 202 a través del sistema de distribución de agua de irrigación 224. El aparato de separación 220 puede tratar agua desde la fuente 202 y suministrar agua tratada a un primer puntó de uso 228, ilustrado aquí como un primer tipo de cultivo. El punto de uso 228 puede ser una porción de un cultivo que, por ejemplo, esté en una etapa de crecimiento diferente de por lo menos una porción del cultivo completo. El sistema 200 puede además comprender uno o más segundos aparatos de separación 230. El aparato de separación 230 también puede tratar agua proveniente de la fuente 202 y suministrar agua tratada a un segundo punto de uso 238, ilustrado como un segundo tipo de cultivo, a través del segundo sistema de distribución de irrigación 234. El punto de uso 228, el segundo punto de uso 238 puede ser una porción del mismo tipo de cultivo que se va a irrigar como, por ejemplo, el primer punto de uso 228 o una porción del segundo cultivo en una etapa diferente de crecimiento. De acuerdo con algunas modalidades de la invención, el aparato de separación 230 puede opcionalmente suministrar agua tratada a un primer punto de uso 228, en lugar de y/o al agua tratada de suplemento desde el aparato de separación 220, a través de un conducto o conexión 244. Algunas modalidades de la invención contemplan, por lo menos parcialmente, un esquema de tratamiento por etapas. Por ejemplo, el primer aparato de separación 220 puede suministrar agua tratada que tenga una primer calidad o característica de agua que se puede tratar además en un segundo aparato de separación 230 a través del conducto o sistema de distribución 242. Una pluralidad del segundo aparato de separación 230 se puede utilizar con uno o más primeros aparatos de separación 220 para suministrar agua tratada a uno o más puntos de uso. Algunas modalidades de la invención pueden involucrar la disposición en serie de aparatos de separación y otras modalidades pueden utilizar aparatos de separación en configuraciones en paralelo para suministrar agua tratada para satisfacer los requisitos volumétricos de uno o más puntos de uso. En algunos casos, sin embargo, una combinación de sendas de tratamiento en serie y en paralelo se puede implementar para suministrar agua tratada a una rata o una pluralidad de ratas, en donde cada una de la una o más corrientes de agua tratadas tiene una o más características deseadas.

El sistema 200 puede incluir uno o más controladores (no mostrados) para controlar uno o más parámetros operativos de cualquier componente o subsistema del sistema 200. Tal como el sistema de ejemplo ilustrado en la FIG. 1, el sistema 200 puede tener uno o más controladores que pueden ajustar uno o más parámetros operativos. Por ejemplo, uno o más controladores del sistema 200 pueden tener ajuste del campo eléctrico, corriente, potencial, o ambos, del campo eléctrico aplicado en cualquiera de los aparatos de separación. Otros parámetros que se pueden ajustar incluyen, por ejemplo, el contenido TDS, la presión, la temperatura, el pH, la tasa de flujo o cualquier combinación, de cualquier corriente del sistema.

De acuerdo con algunos aspectos de la invención, la una o más características de la corriente de agua tratada puede ser cualquier atributo medido o derivado de la corriente del producto con el fin de hacerla adecuada para su uso pretendido en el punto 114. Sin embargo, la invención no está limitada como tal; por ejemplo, la característica del agua puede un atributo de la corriente de agua tratada o de producto en términos relativos a la corriente de agua que se va a tratar. El atributo o parámetro puede ser una característica singular o una compuesta o agregada del agua. Ejemplos específicos, no limitantes de tales atributos pueden incluir la conductividad o resistividad del agua, la presencia, ausencia, o concentración de una o más especies particulares o clases de especies en el agua, así como también combinaciones de éstas.

De acuerdo con una o más modalidades de la invención, los sistemas y técnicas de la invención suministran agua que tiene un atributo de agua deseado que se puede representar o cuantificar como un carácter del compuesto. El carácter del compuesto puede suministrar una indicación de la adecuabilidad del agua tratada para un propósito particular. Consecuentemente, los sistemas y técnicas de la invención pueden involucrar operaciones que buscan o por lo menos promueven suministrar agua que tenga una o más características de compuesto deseadas. En aplicaciones de irrigación, el atributo del agua tratada se puede relacionar con su adecuabilidad como agua de irrigación. Así, algunos aspectos de la invención se pueden dirigir a tratar el agua no potable y hacer el agua, como agua tratada, adecuada para irrigación en una o más instalaciones agrícolas al ajustar una o más características de ésta. Algunos aspectos de la invención pueden suministrar agua de irrigación que se ajusta a uno o más cultivos que crecen o se cultivan en una o más instalaciones agrícolas. Por ejemplo, con referencia de nuevo a la FIG. 2, los sistemas y técnicas de la invención pueden suministrar una primera agua tratada, que tiene una primera característica de compuesto, a un primer tipo de cultivo 228 y una segunda agua tratada, que tiene una segunda característica de compuesto, a un segundo tipo de cultivo 238. La segunda agua tratada se puede utilizar para suplementar y/o ajustar la característica de la primera agua tratada y, por el contrario, la primera agua tratada se puede utilizar para ajustar una o más características de la segunda agua tratada. La una o más características se pueden ajustar para cumplir con un requisito particular al, por ejemplo, mezclar junta o combinar la una o más corrientes de agua tratadas. La característica objetivo particular se puede lograr al regular las proporciones o las cantidades relativas de las ratas de las corrientes de agua tratadas que se van a mezclar.

Durante la operación típica, cada uno de los uno o más aparatos de separación 220 y 230 generan típicamente una o más corrientes secundarias. Típicamente, la una o más corrientes secundarias contienen un nivel inaceptable de una o más especies indeseables . Una cualquiera o más corrientes secundarias se pueden descargar como corrientes de desecho. Por ejemplo, la corriente de desecho contiene típicamente la una o más especies transferidas desde la corriente tratada en el aparato de separación 230, se puede descargar o transferir a la fuente de agua que se va a tratar 202 a través de un sistema de conducto o distribución 236. De manera similar, otras modalidades de la invención contemplan combinar una o más corrientes secundarias, típicamente desde uno o más aparatos de separación corriente abajo, con una corriente de agua que se va a tratar en uno o más aparatos de separación corriente arriba. La corriente de desecho también se puede descargar con otras corrientes que pueden o no pueden estar directamente asociadas con el sistema de tratamiento. Por ejemplo, la corriente que se va a descargar se puede regresar a la fuente de agua que se va a tratar después de mezclarse con una o más corrientes disminuidas de, por ejemplo, una torre de enfriamiento, que puede no ser una operación unitaria del sistema de tratamiento. En otros casos, sin embargo, la una o más corrientes de desperdicio se pueden almacenar y combinar con agua que tiene muy baja salinidad para mitigar los problemas de filtración de agua que podrían resultar en lixiviación de minerales solubles, y sales tales como calcio de los suelos superficiales .

En algunas modalidades de la invención, la corriente secundaria contenida en el conducto 236 proveniente del segundo aparato de separación 230 se puede introducir en el primer aparato de separación 220, solo o combinado, como se muestra en la FIG. 2, con el agua que se va a tratar de la fuente 202 suministrada a través del conducto 222.

Los sistemas esquemáticamente ilustrados descritos en las FIGS . 1 y 2 pueden comprender además operaciones unitarias que facilitan el tratamiento del agua. Por ejemplo, un sistema opcional se puede utilizar corriente arriba del aparato de separación 220 y 230 para filtrar o remover de otra manera por lo menos una porción de sólidos suspendidos en el agua proveniente de la fuente 202. Ejemplos no limitantes de las operaciones unitarias de pre-tratamiento que se pueden utilizar para reducir la concentración de por lo menos un sólido suspendido contenido en el agua que se va a tratar incluyen microfiltros , sedimentadores, y filtros de partículas en curso .

Además, una o más operaciones unitarias se pueden utilizar para procesar adicionalmente una o más de las corrientes de agua tratadas. Por ejemplo, un lecho de pulido puede además remover una o más especies provenientes de una o más de las corrientes tratadas en sistemas de distribución 224 y 234. Ejemplos no limitantes de tales operaciones unitarias que se pueden utilizar para remover por lo menos una porción de las especies débilmente ionizadas o ionizables, tales como pero no limitadas a, boro, selenita, y arsénico, que incluyen columnas de intercambio de ión. Las operaciones unitarias adicionales que facilitan el post-tratamiento de una o más corrientes de agua tratadas de la invención incluyen aquellas que agregan o de otra forma ajustan una concentración de una o más especies o características deseables de la corriente de agua. Las operaciones de post-tratamiento se pueden emplear para hacer la una o más corrientes de agua adecuadas para descargar al ambiente.

De acuerdo con esto, se puede disponer un mezclador corriente debajo del uno o más aparatos de separación de la invención que facilite la incorporación de otra corriente de agua tratada o no tratada, desinfectantes, nutrientes, y/o sales deseables de una o más fuentes de tales. De acuerdo con algunas modalidades de la invención, una o más fuentes de una sal se pueden disponer para introducirse en la corriente de agua tratada. Por ejemplo, un aparato de separación se puede utilizar en el sistema o tratamiento de irrigación de la invención que remueve o reduce selectivamente la concentración de las especies divalentes u otras no monovalentes de una corriente de agua que se va a tratar. Tal aparato opcional típicamente suministraría por lo menos una corriente de producto que tenga una concentración relativamente alta de las especies no monovalentes que se pueden introducir a la corriente tratada para ajustar por lo menos una característica de éstas con el fin de suministrar una corriente o cuerpo del agua con un objetivo o condición deseable. Ejemplos de sistemas y técnicas que suministran ventajosamente corrientes ricas en especies benéficas incluyen aquellas descritas en la solicitud U.S. pendiente serie No. 11/474,299, titulada "Electrically-Driven Separation Apparatus" , cuya sustancia se incorpora aquí como referencia. En algunos casos, sin embargo, una o más fuentes de otra forma desconectadas o distintas de, por ejemplo, sales de calcio y/o magnesio, se pueden utilizar para ajustar una o más características de la corriente de agua tratada antes de su uso. Adicionalmente , una o más propiedades intrínsecas y/o extrínsecas de la corriente de agua se pueden ajustar adicionalmente. Por ejemplo, la corriente de agua se puede enfriar o calentar para ajustar la temperatura de ésta. El pH de la corriente o cuerpo de agua también se puede ajustar al, por ejemplo, agregar uno o más ácidos o bases, para lograr un valor de pH deseado. La propiedad o la característica deseada puede ser dependiente de una pluralidad de factores que incluyen, por ejemplo, el pH del suelo que se va a irrigar, la tolerancia a la sal de los cultivos que se van a irrigar y, en algunos casos, el contenido de humedad del suelo. Así, algunas características de la invención suministran capacidades adicionales dirigidas a lograr una o más características de compuesto deseadas.

El ajuste adicional de una o más propiedades o características se puede desarrollar después del tratamiento en el aparato de separación, antes del uso o de introducción al punto de uso, o durante el almacenamiento del agua tratada en uno o más reservorios.

Sin embargo, algunos aspectos de la invención contemplan atributos benéficos o económicamente atractivos de tales corrientes secundarias que contienen altas concentraciones de una o más especies disueltas, con relación a la primera corriente de producto tratada y/o la corriente introducida en el aparato de separación. Por ejemplo, la corriente de producto secundaria puede contener alto contenido de sólidos disueltos y puede servir como una corriente de alimentación que se puede procesar adicionalmente para obtener productos adicionales o por lo menos suministrar una corriente de producto que tenga una alta concentración de especies deseables .

Una o más características del agua utilizada en algunos sistemas y técnicas de la invención puede suministrar una indicación de la adecuabilidad del agua para el uso agrícola. Por ejemplo, la una o más características del agua se puede representar como la salinidad como las sales totales disueltas o el contenido de sólidos, y/o la conductividad eléctrica, así como también o en conjunto con cualquiera de la alcalinidad, el contenido de hierro, y el pH del agua. En algunos casos, el nivel de salinidad del agua se puede volver un parámetro selectivo cuando se considera con relación al tipo de cultivos que se va a irrigar mediante por lo menos el agua parcialmente tratada. Así, de acuerdo con algunos aspectos de la invención, la salinidad del agua se puede utilizar para ajustar por lo menos un parámetro operativo de los sistemas de la invención. En otras modalidades de los sistemas y las técnicas de la invención, el valor característico se puede representar como una proporción de concentración de las especies que tiende a hacer el suelo impermeable al agua con relación a la concentración de las especies que tiende a hacer el suelo agregante o adsorbente de agua.

De acuerdo con algunos aspectos de la invención, el valor característico puede suministrar una indicación de la adecuabilidad del agua para propósitos de irrigación, para consumo humano, y/o para uso en ganado y pollos. En algunas modalidades, el valor característico de una corriente o cuerpo de agua se puede representar como una proporción de la concentración de las especies monovalentes con relación a la concentración de las especies divalentes en el agua. Por ejemplo, el valor característico puede ser por lo menos parcialmente expresado, como la proporción de adsorción de sodio o el porcentaje de sodio intercambiable. Preferiblemente, el valor SAR de una corriente o cuerpo de agua puede suministrar una indicación de si el agua puede ser adecuada para irrigar un tipo o clase de cultivo. Así, de acuerdo con algunos aspectos de la invención, algunas modalidades de ésta se relacionan con sistemas y técnicas que pueden involucrar controlar uno o más parámetros operativos con base por lo menos parcialmente en un valor característico deseado que es por lo menos parcialmente derivado de por lo menos un requisito de un punto de uso. Donde el punto de uso es, por ejemplo, un cultivo que se va a irrigar, el valor característico deseado se puede basar en la tolerancia a la sal del cultivo y/o uno o más atributos o características del suelo.

El valor de proporción de adsorción de sodio se determina típicamente de acuerdo con la fórmula (1) , Dffa] SAR = lCaJ+iMgJ donde [Na] es la concentración de especies de sodio, en mol/m3, en el agua, [Ca] es la concentración de las especies de calcio, en mol/ra3, en el agua, y [Mg] es la concentración de las especies de magnesio, en mol/m3, en el agua. Otros valores característicos del agua se pueden utilizar, solos o en conjunto con otros valores característicos. Así, en algunos casos, el valor característico del agua que puede servir como indicación de la calidad o adecuabilidad del agua para sus propósitos pretendidos involucra la concentración total de sólidos disueltos en el agua, el pH, y/o la concentración de una o más especies tóxicas o riesgosas.

Ajustar el valor SAR de, por ejemplo, el agua de irrigación, se puede efectuar al ajustar uno o más parámetros operativos del sistema de agua. Por ejemplo, la proporción relativa del agua tratada que tiene varios valores SAR asociados se puede ajustar para suministrar una composición o mezcla combinada del agua de producto que tiene el valor SAR deseado. Otras técnicas incluyen reducir la tasa de flujo de la corriente de agua a través de uno o más aparatos de separación o incrementar el período de residencia o tratamiento puede facilitar lograr el valor SAR deseado. Además o en conjunto con tales técnicas, el nivel potencial aplicado a través, por ejemplo, el aparato de separación impulsado eléctricamente o impulsado por presión también puede suministrar agua tratada que tenga una o más características deseadas.

El producto de agua tratado de los sistemas de la invención puede desalinizar el agua marina y/o el agua salobre para suministrar agua de irrigación que evite o reduzca la prolongación de cualquiera de los problemas de permeabilidad y/o infiltración del suelo.

El uno o más valores característicos del agua tratada puede ser una correlación relativa entre especies contenidas en el agua. Por ejemplo, el valor característico puede ser una proporción de las especies de sodio disueltas al calcio disuelto. Una proporción de sodio a calcio deseable preferida de no más de 3:1 puede evitar o reducir la probabilidad de los problemas de infiltración del agua debido a la dispersión del suelo y al taponamiento y al sellado de los poros de la superficie del suelo. Además, algunas modalidades de la invención pueden reducir selectivamente la concentración del sodio monovalente en el agua de irrigación, una fuente de agua relativamente rica en calcio se puede suministrar para contrarrestar cualquier fenómeno de dispersión de sodio en la irrigación.

El agua producto puede tener un valor SAR en el rango desde aproximadamente 2 a aproximadamente 8. El valor SAR objetivo o deseable puede, sin embargo, depender de uno o más factores en la instalación agrícola. Por ejemplo, el valor SAR objetivo depende del tipo de cultivos que crezcan en la instalación, la etapa del crecimiento de uno o más cultivos en la instalación, y las condiciones del suelo que incluyen la infiltración del agua, la modicidad, y/o la alcalinidad del suelo. Las guías particulares que se pueden utilizar para suministrar una o más características objetivo del agua de irrigación incluyen aquellas suministradas por la Organización de Alimentos y Agricultura de las Naciones Unidas (FAO) . Por ejemplo, el nivel de sodio intercambiable, que se puede correlacionar con el valor SAR, puede servir como un valor característico deseable del agua utilizada para propósitos de irrigación. En particular, cultivos sensibles tales como, pero no limitados a frutas, nueces, y cítricos típicamente requieren agua de irrigación que tenga un valor SAR de hasta aproximadamente 8; otros cultivos sensibles tales como los fríjoles pueden tolerar agua de irrigación que tenga un valor SAR de hasta aproximadamente 18; los cultivos moderadamente tolerantes tales como el trébol, avena, y arroz pueden tolerar el agua de irrigación que tenga un valor SAR de hasta aproximadamente 18 a 46; y los cultivos tolerantes tales como, pero no limitados a trigo, cebada, tomate, remolacha, y pastos de trigo altos, puede tolerar agua de irrigación que tenga un valor SAR de hasta aproximadamente 46 a 102.

Los temas de infiltración típicamente surgen cuando el agua de irrigación no ingresa al suelo y se vuelve no disponible para los cultivos. En contraste con los temas de salinidad, que reducen la disponibilidad del agua, los problemas de infiltración pueden reducir efectivamente la cantidad de agua disponible para el uso en el cultivo. La infiltración de agua puede incrementar con la salinidad creciente y puede disminuir con la salinidad decreciente o incrementar el contenido de sodio con relación al de calcio y magnesio. Además, agua con baja salinidad, de menos de aproximadamente 0.5 dS/m, es típicamente corrosiva y tiende a lixiviar el suelo superficial de minerales y sales solubles, tales como calcio, que a su vez pueden reducir la agregación y estructura del suelo. El suelo sin o que tiene un bajo contenido de sal tiende a dispersarse, como partículas de suelo finas, que llenan los espacios de poros, sellando efectivamente la superficie del suelo reduciendo la rata de infiltración del agua. El suelo tendería a formar una costra que reduce la cantidad de agua que ingresa a la sub-superficie y también puede evitar la emergencia del cultivo. Así, en algunas modalidades de la invención, la calidad deseada del agua puede además estar basada en la salinidad del agua de irrigación. Por ejemplo, la FIG. 4, que está basada en la publicación de Ayers, R.S. y estcot D.W., titulada "Water Quality for Agriculture" , FAO Irrigation and Drainage Paper 29 rev. 1, Organización de Alimento y Agricultura de las Naciones Unidas, 1989, 1994, y que muestra la influencia de la salinidad, representada mediante la concentración TDS, y SAR sobre la infiltración, puede suministrar en conjunto niveles de salinidad deseables y valores SAR de agua de irrigación que reducen o evitan los problemas de infiltración. En la FIG. 4, las propiedades del agua marina se utilizaron para derivar los valores de concentración TDS provenientes de los datos de conductividad eléctrica de la referencia anterior. En particular, las correlaciones entre la densidad y la salinidad y entre la salinidad y la conductividad eléctrica del agua marina a 20 °C se determinaron con base en las propiedades físicas publicadas. Estas correlaciones se utilizaron entonces para convertir los valores de conductividad eléctrica del agua de mar desde la referencia anteriormente identificada en la concentración TDS correspondiente, que se raapearon entonces con relación a los valores SAR correspondientes para obtener las guías de infiltración presentadas en la FIG. 4.

Las modalidades adicionales de la invención también pueden suministrar agua de irrigación adecuada cuando ésta tiene un valor característico de compuesto tal como tener un valor SAR de menos de aproximadamente 8 aunque teniendo un nivel TDS de aproximadamente 1,500 ppm o más.

Algunas modalidades de la invención pueden suministrar sistemas y técnicas de desalinización que remuevan selectivamente las especies indeseables que contrastan con las técnicas de desalinización no selectivas tales como aquellas basadas en los procesos impulsados por calor y presión. Además, algunos sistemas y técnicas de la invención pueden suministrar corriente de agua de producto sin requerir la adición agregada de especies preferidas. Por ejemplo, la invención puede suministrar agua de irrigación que no involucre valores característicos de ajuste adicionales mediante la adición de especies suplementarias.

La FIG. 3 ilustra características y aspectos adicionales de la invención. El sistema de tratamiento 300 ilustrado a manera de ejemplo puede comprender un primer aparato de separación 304 y un segundo aparato de separación 306. El aparato de separación 304 y 306 trata típicamente un fluido desde una o más fuentes 302. El agua que se va a tratar desde la fuente 302 contiene típicamente un nivel alto o inaceptable de las especies disueltas. El uno o más aparatos de separación se pueden utilizar así para al menos remover o reducir parcialmente la concentración de una o más especies indeseables del agua. Como se ilustró a manera de ejemplo, el agua tratada del aparato de separación 304 se puede combinar con el agua tratada del aparato de separación 306 en una o más operaciones de mezcla o el mezclador 308 suministra una corriente de agua tratada que tiene las propiedades deseadas y/o las características al punto de uso 314. De acuerdo con algunas modalidades de la invención, el agua tratada se puede volver adecuada para utilizarse como agua potable y/o de baño en uno o más puntos de uso 314.

El primer aparato de separación 304 puede ser un aparato impulsado eléctricamente o un aparato impulsado por presión. De manera similar, el segundo aparato de separación 306 puede ser un aparato de separación impulsado eléctricamente o un aparato de separación impulsado por presión. De acuerdo con algunos aspectos de la invención, el aparato de separación 304 remueve por lo menos una porción de una pluralidad de especies deseables en el agua que se va a tratar de la fuente 302. En algunos casos, el primer aparato de separación puede remover de manera indiscriminada por lo menos una porción de una pluralidad de las especies indeseables desde el agua que se va a tratar. Por ejemplo, el primer aparato de separación puede utilizar técnicas basadas en RO y/o NF para remover, típicamente sin preferencia o selectividad, por lo menos una porción de cualquiera de las especies indeseables. La corriente de agua tratada que resulta del aparato de separación impulsado por presión preferiblemente excede los requisitos de calidad del agua potable.

El segundo aparato de separación puede remover una o más especies indeseables desde la corriente de agua que se va a tratar. En algunos casos, el aparato de separación remueve selectivamente por lo menos una porción de una o más especies indeseables desde el agua para producir una corriente de agua de producto. Si la corriente de agua de producto proveniente del segundo aparato de separación no cumple o excede los requisitos de calidad del agua potable, una porción del agua tratada desde el primer aparato de separación que exceda los requisitos de calidad del agua potable se puede incorporar o mezclar con éste. Por ejemplo, cuando el primer aparato de separación suministra agua de producto que tenga un nivel de TDS de aproximadamente 250 mg/L y el segundo aparato de separación suministre agua de producto que tenga un nivel TDS de aproximadamente 1,000 mg/L, las corrientes de agua de producto se pueden combinar en una proporción volumétrica de aproximadamente 2 : 1 para producir un producto mezclado que tenga un nivel TDS de aproximadamente 500 mg/L. El nivel objetivo puede ser una concentración que cumpla o exceda una o más guías sugeridas por la Organización Mundial de la Salud. Otras corrientes de agua también se pueden mezclar con una o más corrientes de producto del aparato de separación de la invención para suministrar agua de beber y/o de baño que cumpla o exceda las guías o requisitos típicamente establecidos por las organizaciones regulatorias gubernamentales .

Una o más corrientes de rechazo provenientes del primer aparato de separación, contienen típicamente relativamente altos niveles de las especies removidas desde la primera corriente de producto tratada que se puede descargar para drenar, dirigida a uno o más puntos dependientes de uso 310, o regresados a la fuente 302.

Las modalidades adicionales de la invención contemplan combinar la corriente de agua de rechazo con agua proveniente de la fuente 302 a través del conducto 322 con el fin de tratarse en el segundo aparato de separación. Una corriente de agua secundaria o de rechazo proveniente del segundo aparato de separación también se puede descargar a un drenaje, dirigido a uno o más puntos dependientes de uso 310 y/o 312, regresados a la fuente 302, como se muestra a través del conducto 316.

Como se anotó anteriormente, los sistemas dependientes se pueden utilizar en los sistemas y técnicas de la invención en operaciones de posttratamiento. Por ejemplo, uno o más sistemas de desinfección tales como aquellos que irradian, oxidan, o reducen de otra manera la actividad microbiológica en el agua se pueden disponer para tratar adicionalmente el agua. Además, uno o más sistemas de almacenamiento se pueden utilizar también tal como se discutió anteriormente.

Algunas características de la invención involucran sistemas y técnicas que comprenden un aparato de separación impulsado eléctricamente que utilizan membranas selectivas como se discutió anteriormente. Como se ilustra en la FIG. 7, la calidad del agua tratada representada mediante por ejemplo, el contenido TDS se puede influenciar por la selectividad de la membrana utilizada. Las FIGS . 8A y 8B muestran las capacidades del aparato de separación selectivo de acuerdo con algunos aspectos de la invención. Como se muestra en la FIG. 8A, el agua, que tiene un conjunto deseable de características, se puede producir para irrigar cultivos al utilizar un aparato de separación impulsado eléctricamente. En algunas modalidades de la invención, el aparato de separación impulsado eléctricamente utiliza membranas selectivas monovalentes para facilitar el tratamiento del agua, tal como agua marina y/o agua salobre para suministrar agua adecuada para la irrigación en instalaciones agrícolas. En contraste, las técnicas no selectivas o aún las técnicas selectivas no monovalentes, tales como aquellas que involucran el aparato de osmosis inversa, el aparato de destilación así como también la nanofiltración, no pueden suministrar de manera flexible agua tratada que cumpla las características objetivo. La FIG. 8B ilustra en particular que el aparato de separación impulsado eléctricamente que comprenda membranas selectivas monovalentes pueda suministrar agua tratada que tenga un carácter con proporción de adsorción de sodio aceptable con relación al contenido TDS por encima de 2,500 o aún 3,000 ppm. Así, algunos aspectos de la invención pueden suministrar sistemas y técnicas que apunten a la remoción de las especies indeseables aunque reteniendo menos especies objetables.

Además, en razón a que algunas modalidades de la invención pueden remover selectivamente especies monovalentes, cualquier corriente secundaria o concentrada resultante sería menos susceptible de incrustamiento y ensuciamiento. Esta característica permite de ventajosamente algunas modalidades de separación de la invención para operar a ratas de recuperación de agua mayores, comparadas con las técnicas no selectivas, en razón a que la tasa volumétrica de cualquiera de las corrientes secundarias pueda ser efectivamente reducida sin o con menos preocupación para la precipitación indeseable. Así. Algunas modalidades de la invención dirigidas a utilizar sistemas y técnicas que selectivamente separan las especies monovalentes se pueden operar a ratas de recuperación mayores compradas con el ED no selectivo y el aparato de separación basado destilación, y aún ratas de recuperación mucho más altas compradas con el RO y NF basado en el aparato de separación. De manera significativa, en razón a que los sistemas de separación basados en RO y NF reducen selectivamente la concentración de las especies no monovalentes, estos procesos no pueden suministrar efectivamente agua tratada que tenga valores bajos de SAR.

Una ventaja adicional de los sistemas y técnicas de separación selectivos de la invención corresponde a la reducción o remoción de las especies no ionizadas que tenga poca o ninguna influencia en el crecimiento del cultivo. Por ejemplo, la sílice es típicamente no preferidamente removida en los sistemas basados en ED de la invención evitando de esta manera cualquier preocupación de incrustamiento o ensuciamiento, en las corrientes secundarias, que típicamente surgen cuando se trata agua que contiene sílice en un aparato de RO y destilación. Además, en razón a que las corrientes secundarias de algunas modalidades de la invención típicamente tienen tendencias de incrustamiento reducidas, las ratas de recuperación en los sistemas y técnicas de separación de la invención son mayores que las ratas de recuperación del RO y los sistemas basados en destilación.

El controlador 106 de los sistemas de la invención se puede implementar utilizando uno o más sistemas por computadora. El sistema por computadora puede ser, por ejemplo, una computadora de propósito general tal como aquella basada en un procesador tipo PENTIUM®, un procesador Motorota PowerPC®, un procesador Sun UltraSPARC®, un procesador Hewlett-Packard PA-RISC®, o cualquier otro tipo de procesador o combinaciones de éstos. El sistema de ordenador se puede implementar utilizando hardware especialmente programado de propósito especial, por ejemplo, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) o controladores destinados para el sistema de tratamiento de agua.

El sistema de ordenador puede incluir uno o más procesadores típicamente conectados a uno o más dispositivos de memoria, que pueden comprender, por ejemplo, una cualquiera o más de las memorias de unidades de disco, un dispositivo de memoria temporal, un dispositivo de memoria RAM, u otro dispositivo para almacenar datos. El componente o subsistema de memoria se utiliza típicamente para almacenar programas y datos durante la operación del sistema 100 y/o el sistema del ordenador. Por ejemplo, el componente de memoria se puede utilizar para almacenar datos históricos que relacionan los parámetros durante un período de tiempo, así como también los datos operativos. El software, que incluye el código de programación que implementa las modalidades de la invención, se puede almacenar en un medio de registro no volátil legible por computadora y/o escribible, y luego ser copiado típicamente en el subsistema de memoria en donde ésta se pueda ejecutar por uno o más procesadores. Tal código de programación se puede escribir en cualquiera de una pluralidad de lenguajes de programación, por ejemplo, Java, Visual Basic, C, C#, o C++, Fortran, Pascal, Eiffel, Basic, o cualquiera de una variedad de combinaciones de éstos.

Los componentes del sistema de ordenador se pueden acoplar mediante un mecanismo de interconexión, el cual puede incluir uno o más buses que suministren comunicación entre los componentes que están integrados dentro del mismo dispositivo y/o una red que suministre comunicación o interacción entre los componentes que resida en dispositivos discretos separados. El mecanismo de interconexión típicamente posibilita las comunicaciones, incluyendo pero no estando limitado a datos e instrucciones que se van a intercambiar entre los componentes del sistema.

El sistema de ordenador también puede incluir uno o más dispositivos de entrada, por ejemplo, un teclado, ratón, "trackball" , micrófono, pantalla táctil, y uno o más dispositivos de salida, por ejemplo, un dispositivo de impresión, una pantalla, o parlante. Además, el sistema de ordenador puede contener una o más interfaces que puedan conectar el sistema de ordenador a una red de comunicación, adicionalmente o como una alternativa a la red que se pueda formar por uno o más de los componentes del sistema.

De acuerdo con una modalidad de la invención, el uno o más dispositivos de entrada pueden incluir sensores para medir los parámetros. Alternativamente, los sensores, los valores de medición y/o las bombas, o todos estos componentes se pueden conectar a una red de comunicación que esté operativamente acoplada a un sistema de computadora. Por ejemplo, uno o más sensores 108 se pueden configurar como dispositivos de entradas que estén directamente conectados al controlador 106, las válvulas de medición, las bombas y/o los componentes del aparato 102 se pueden configurar como dispositivos de salida que están conectados al controlador 108. Uno cualquiera o más de tales sub-componentes o subsistemas se pueden acoplar a otro sistema de ordenador o componente con el fin de comunicarse con el sistema de ordenador sobre una red de comunicación. Tal configuración permite que se localice un sensor a una distancia significativa del otro sensor o le permita a cualquier sensor ser localizado a una distancia significativa de cualquier subsistema y/o controlador, aunque suministrando aún datos entre éstos .

El controlador puede incluir uno o más medios de almacenamiento de ordenador tales como medios de registro no volátiles legibles y/o escribíbles en el cual las señales se puedan almacenar que definan un programa que se va a ejecutar por uno o más procesadores. El medio puede, por ejemplo, ser un disco o una memoria temporal. En una operación típica, el procesador puede hacer que los datos, tal como el código que implementa una o más modalidades de la invención, se lea desde el medio de almacenamiento hacia una memoria que permita el acceso más rápido a la información por uno o más procesadores que lo que hace el medio. La memoria es típicamente una memoria volátil, de acceso aleatorio tal como una memoria de acceso aleatorio dinámica (DRAM) o la memoria estática (SRAM) u otros dispositivos adecuados que facilita la transferencia de información a y desde uno o más procesadores . Aunque el sistema de control se describe por vía de ejemplo como un tipo de sistema de ordenador sobre el cual varios aspectos de la invención se pueden practicar, se debe apreciar que la invención no está limitada a implementarse en software, o en el sistema de computador como se muestra de ejemplo. De hecho, en lugar de ser implementada sobre, por ejemplo, un sistema de ordenador de propósito general, el controlador, o los componentes o las sub- secciones de éstos, se pueden implementar alternativamente como un sistema dedicado o como un controlador lógico programable dedicado (PLC) o en un sistema de control distribuido. Además, se debe apreciar que una o más características o aspectos de la invención se pueden implementar en software, hardware o firmware, o cualquier combinación de éstos. Por ejemplo, uno o más segmentos de un algoritmo ejecutable por controlador 106 se pueden desarrollar en computadores separados; que a su vez, puede ser una comunicación a través de una o más redes .

Aunque varias modalidades de ejemplo mostradas se han descrito como utilizando sensores, se debe apreciar que la invención no está limitada de esta forma. La invención contempla la modificación de las instalaciones existentes para retroajustar uno o más sistemas, subsistemas, o componentes e implementar las técnicas de la invención. Así, por ejemplo, una instalación existente, especialmente una instalación agrícola o para crecimiento de cultivos, se puede modificar para incluir uno o más sistemas configurados para suministrar agua de irrigación, agua potable, o ambos, de acuerdo con una o más modalidades de ejemplo discutidas aquí. Alternativamente, los sistemas existentes y/o los componentes o subsistemas de éstos se pueden modificar para desarrollar una cualquiera o más actos de la invención.

Ej emplos La función y las ventajas de estas y otras modalidades de la invención se pueden entender adicionalmente de los ejemplos de adelante, que ilustran los beneficios y/o las ventajas de uno o más sistemas y técnicas de la invención pero no ejemplificar el alcance completo de la invención. Ejemplo 1 Este ejemplo describe el desempeño esperado de un aparato ED cuando se utiliza para remover selectivamente cationes monovalentes de una corriente que se va a tratar y producir agua tratada que tenga un valor SAR más bajo.

La FIG. 5 es una gráfica que muestra un valor SAR en el agua tratada que utiliza varias membranas selectivas monovalentes, con niveles diferentes de selectividad. Como se muestra, si el valor SAR aceptable o deseable es menor de aproximadamente 6, entonces el nivel TDS de aproximadamente 3,500 ppm se puede lograr con una membrana selectiva monovalente que tenga una selectividad de aproximadamente 5. También, si el valor SAR aceptable o deseable es menor de aproximadamente 3, entonces el nivel TDS de aproximadamente 2,700 ppm se puede lograr con una membrana selectiva monovalente que tenga una selectividad de aproximadamente 10.

El requisito de energía predicho para el aparato ED es menor que el requisito predicho que utiliza el aparato RO. Además, la energía predicha requerida para tratar el agua en un aparato de separación impulsado eléctricamente de la invención se espera que se afecte linealmente por la salinidad del agua que se va a tratar. En algunas modalidades de la invención, la temperatura de la corriente de alimentación se puede ajustar para reducir la energía requerida para facilitar la separación efectiva en costos en un aparato de separación impulsado eléctricamente. Por ejemplo, incrementar la temperatura de la corriente de alimentación que comprende el agua marina en aproximadamente 25 °C para suministrar un nivel TDS de producto de aproximadamente 1,500 ppm y una recuperación de aproximadamente 50 %, puede resultar en una reducción de energía predicha a aproximadamente 6% en un módulo ED .

Ejemplo 2 Este ejemplo describe el desempeño de un sistema que utiliza las técnicas de la invención como se representa sustancialmente en la ilustración esquemática de . la FIG. 1, excepto que el controlador no se utilizara para ajustar un parámetro operativo del sistema.

La pila ED estaba comprendida de diez pares de celdas efectivas de compartimentos de concentración y dilución, cinco pares de celdas en una senda de flujo hacia abajo y cinco pares de celdas en una senda de flujo hacia arriba, que suministra una senda de flujo de proceso de corriente de fluido total de aproximadamente 71.12 cm (28 pulgadas). Los pares de celdas utilizaron membranas selectivas de catión, membranas homogéneas selectivas monovalentes CMS de Tokuyama Corporation para remover cationes de sodio preferiblemente, y las membranas de intercambio de ión heterogéneas para la membrana selectiva de anión (membrana de anión IONPURE™, 0.0457 cm (0.018 pulgadas) de grosor) . Los empaques espaciadores que fueron de 0.0508 cm (0.020 pulgadas) de grosor y las pantallas extrusoras de aproximadamente 70% de área abierta y 0.0508 cm (0.020 pulgadas) de grosor se utilizaron para por lo menos definir parcialmente los compartimentos. El aparato ED se operó en un potencial aplicado de aproximadamente 2 voltios por par de celda, a través de electrodos de titanio recubiertos con Ru02.

El agua de alimentación se preparó al disolver una mezcla de sal marina sintética Instant Ocean®, disponible de Spectrum Brands Inc., en agua desionizada. Se agregó cloruro de sodio tal como se necesitó para suministrar una solución de alimentación que tuviera un valor SAR de agua de mar (aproximadamente 54) .

El módulo se operó en un modo de paso de una sola vez en donde tanto las corrientes diluidas como concentradas se regresaron al tanque de alimentación. Las cámaras de electrodos se construyeron como compartimentos diluidos y se alimentaron separadamente. Las concentraciones de las especies de calcio y magnesio en la alimentación y las corrientes de producto se determinaron mediante métodos de titulación estándar. El nivel TDS se calculó con base en la conductividad medida. La concentración de sodio también se calculó.

Las Tablas 1 y 2 muestran respectivamente las características de la corriente de agua de entrada y de producto. Como se muestra en la Tabla 2, los sistemas y las técnicas de la invención pueden suministrar una corriente de agua de producto que tenga una o más características deseadas. Por ejemplo, los sistemas y técnicas de la invención pueden reducir selectivamente la concentración de las especies monovalentes para suministrar agua que tenga un valor SAR deseado.

Además, los datos presentados en las tablas muestran que acoplar dos o más aparatos de separación impulsados eléctricamente puede suministrar agua tratada que tenga un valor SAR. Esto es, el primer aparato de separación impulsado eléctricamente puede disminuir el valor SAR de una corriente de agua para suministrar una corriente de producto intermedia que tenga un valor SAR intermedio. La corriente de producto intermedio puede a su vez introducirse en un segundo aparato de separación impulsado eléctricamente para suministrar agua tratada que tenga un valor SAR deseado. En particular, la FIG. 6 muestra que el nivel TDS y el valor SAR se pueden reducir a niveles deseables al utilizar los aparatos ED, que tienen membranas selectivas monovalentes, en aproximadamente tres etapas con base en esta configuración. Otras configuraciones pueden involucrar más o menos etapas para lograr una o más características de agua deseadas .

Los datos adicionales muestran que se pueden ajustar varios parámetros al valor SAR en el agua de producto. Por ejemplo, la velocidad de flujo de procesamiento se puede incrementar o reducir para logra un valor SAR objetivo. Alternativamente, o en conjunto con el ajuste de la velocidad de flujo, el potencial aplicado y/o la distancia de la ruta de flujo general se pueden utilizar como un parámetro de operación ajustable en uno o más aspectos de la invención. Tabla 1. Características de Corriente de Alimentación Velocidad Conductividad Ca Mg TDS Na SAR de Flujo L/m mS/cm ppm ppm ppm ppm - 0.064 33.7 340 1940 24062 6397 29.4 0.072 33.7 340 1940 24062 6397 29.4 0.072 33.7 340 1940 24062 6397 29.4 0.076 34.7 352 1928 24836 6673 30.7 0.1 15.8 224 1196 10596 2418 14.1 0.122 33.7 340 1940 24062 6397 29.4 0.148 49.7 316 1784 37426 11339 54.4 Tabla 2. Características de Corriente de Producto Ejemplo 3 Este ejemplo compara el desempeño de un aparato de separación de impulsión eléctrica con el desempeño del aparato de separación de impulso por presión e impulso térmico .

El módulo ED utilizado tiene diez pares de células en una ruta de flujo plegada de tal manera que el flujo que pasa a través de los cinco pares de células de compartimientos de concentración y dilución se convierten luego y pasan a través de otros cinco pares de células. Cada célula en el módulo está comprendida de un tamiz y un espaciador 0.0508 cm (0.020 pulgadas) de espesor. Las células son de 35.56 cm (14 pulgadas) por 3.048 cm (1.2 pulgadas) . La membrana selectiva de catión monovalente utilizada es una membrana CMS de Tokuyama Soda Corporation. La membrana de anión selectiva utilizada es una membrana heterogénea IONPURE™. El módulo ED utiliza placas de titanio recubiertas con platino. La corriente y los voltajes aplicados, la velocidad de flujo y las composiciones de carga se varían para obtener varias condiciones de selectiva efectivas.

Las tablas 3 y 4 listan las propiedades de corriente de agua de producto y carga. La FIG. 7 es una gráfica que muestra la influencia del nivel TDS del agua tratada con relación a la selectividad de la membrana utilizada en el módulo ED. El contenido TDS de la carga de las corrientes de producto así como también las concentraciones de sodio, calcio, y magnesio se analizan. Estos valores medidos se utilizan para calcular la selectividad efectiva de acuerdo con la fórmula (2) : V Selectividad -— p- A Ca + AVME Vea +VMg donde v es la molaridad de las especies iónicas i y ?? es el cambio en la molaridad de las especies iónicas i.

Tabla 3. Características de Corriente de Carga Tabla 4. Características de Corriente de Producto Selectividad Calculada.

Ca Mg TDS SAR Na Selectividad Ppm ppm ppm - ppm - 1 107 296 26163 87.84 8852 1.8 2 292 1720 17159 54.42 5614 1.4 3 276 1724 16031 50.72 5217 1.4 4 252 1588 10880 34.66 3420 1.5 5 284 1756 15164 47.14 4897 1.8 6 236 1584 10766 34.51 3386 1.4 7 804 5036 34123 60.92 10707 3.1 8 704 4276 29348 56.79 9217 2.5 9 536 3324 21566 47.05 6724 3.7 10 304 1972 8897 23.73 2604 1.7 11 188 1148 6187 22.26 1871 1.6 12 124 740 3374 14.58 986 0.9 13 44 236 1321 10.4 400 0.9 14 32 168 651 5.57 181 0.8 Los datos en las Tablas 3 y 4 así como también en la FIG. 7 muestran que los contenidos TDS del agua de carga reduce la selectividad de la membrana selectiva de catión que también se reduce. La correlación de selectividad para TDS se determina como la siguiente fórmula (3) : Selectividad = 0.5905 + (5xl0~5) (TDS) Esta relación de selectividad/TDS se utiliza luego para caracterizar las capacidades del aparato de separación de impulso eléctrico de acuerdo con la invención en términos de una característica compuesta como se representa en las FIGS. 8A y 8B, con relación a otras técnicas no selectivas de osmosis inversa, destilación, y nanofiltración.

Se asume que aproximadamente el 96 % de las especies catiónicas monovalentes en agua de mar es sodio y aproximadamente el 4 % es potasio. Adicionalmente , todas las especies catiónicas se asume que constituyen aproximadamente el 37 % del contenido TDS de tal manera que el cambio en TDS se puede determinar de acuerdo con la fórmula (4) : Asuma adicionalmente que las especies divalentes de calcio y magnesio tienen similitud cuando se remueven en el aparato de separación de impulso eléctrico, se puede utilizar la siguiente fórmula: ¿Va, _???ß ea VMg Las anteriores hipótesis que utilizan las fórmulas (2) , (3) , y (4) se utilizan para predecir el valor SAR de agua de producto con relación al nivel TDS . Los resultados se presentan en las FIGS. 8A y 8B, las últimas muestran una sección alargada del anterior. La FIG. 8B que incluye un repaso que define una región de características preferidas para algunos cultivos, muestra que las técnicas de separación de la invención pueden proporcionar una pluralidad de corriente de producto actual que satisfacen o amplían los límites del conjunto de características objetivo. De manera notable, el sistema de separación y las técnicas de la invención proporcionan características intermedias y/o características adaptables que no se pueden lograr directamente sin alternativas selectivas . No obstante proporcionar una base comparativa, propiedades intermedias de agua tratada son aproximadas al aproximar una mezcla asumida de un producto resultante actual con una cantidad proporcionada de materia prima o agua de mar no tratada. Por ejemplo, para proporcionar un estimado de la naturaleza de la relación SAR/TDS para el producto de agua destilada, el agua de mar de carga se mezcla con agua destilada actual para predecir los valores característicos de un producto intermedio. Aunque tales prácticas no se emplean típicamente, las características intermedias predichas ilustradas, como se anotó por los datos actuales de conexión de línea punteada, se presentan para proporcionar una comparación relacionada con los sistemas de separación selectivos. La naturaleza de la relación SAR/TDS para osmosis inversa y sistemas de nanofiltración son de la misma manera aproximados al estimar las propiedades de un producto teóricamente mezclado. Así, para cada una de las líneas punteadas, de técnica no adaptable, discreta, que conecta puntos de datos actuales representan un producto adaptable que se puede alcanzar hipotéticamente mientras que las líneas sólidas que conectan los valores de datos actuales muestran productos alcanzables.

Se obtienen las propiedades de agua destilada actuales de una publicación por el Departamento del Interior de los Estados Unidos, Oficina de Reclamación, Oficina Denver, titulada "Water Treatment Technology Program Report" , no. 7, 1995. Se obtienen los datos actuales para propiedades de agua de producto ED no selectivas de una publicación de Turek, M. , "Cost Effective Electrodialytic Seawater Desalination" , Desalination, no. 153, p. 371-376, 2002. Los datos actuales para las propiedades de agua de producto nanofiltrado se obtienen de una publicación de Tseng, et al., "Optimization of Dual-Staged NF Membranes for Seawater Desalination", A WA 2003 CA- V An. Fall Conf . , 2003.

Habiendo descrito ahora las modalidades ilustrativas de la invención, será evidente para los expertos en la técnica que la anterior es únicamente ilustrativa y no limitante. Numerosas notificaciones y otras modalidades están dentro del alcance de la persona experta en la técnica y se contemplan por caer dentro del alcance de la invención. En particular, aunque muchos de los ejemplos presentados aquí involucran combinaciones específicas de actos de métodos o elementos de sistemas, se debe entender que aquellos actos y aquellos elementos se pueden combinar en otras formas para lograr los mismos objetivos. Por ejemplo, los aparatos ED y EDI se pueden combinar en un proceso de dos etapas en donde el aparato ED reduce el nivel TDS en agua de mar a un rango de aproximadamente 5000 ppm a aproximadamente 6000 ppm y el aparato EDI reduce posteriormente el nivel TDS a un rango de aproximadamente 1500 ppm a aproximadamente 2000 ppm.

Adicionalmente , actos, elementos, y características discutidas solo en relación con una modalidad no están destinadas a ser excluidas de un papel similar en otras modalidades .

Se aprecia que varias alteraciones, modificaciones, y mejoras pueden ocurrir fácilmente a aquellos expertos en la técnica y que tales alteraciones, modificaciones, y mejoras están destinadas a ser parte de la descripción y están dentro del espíritu y alcance de la invención. Por ejemplo, la velocidad de adsorción del sodio se puede representare de acuerdo con una fórmula alternativa (5) : en donde Na es la concentración de sodio en el agua, en me/L; Cax en un valor de calcio modificado, en me/L, que representa la concentración de especies de calcio en agua con la debida compensación para la salinidad del agua, la proporción HC03/Ca (en me/L) , y la presión parcial estimada de C02 en la superficie terrestre; y Mg es la concentración de las especies de magnesio en el agua, en me/L .

Más aún, se apreciará que la invención se dirige a cada característica, sistema, subsistema, o técnica descrita aquí y cualquier combinación de dos o más características, sistemas, subsistemas, o técnicas descritas aquí y cualquier combinación de dos o más características, sistemas, subsistemas y/o métodos, si tales características, sistemas, subsistemas, y técnicas no son mutualmente inconsistentes, se considera que están dentro del alcance de la invención como incorporada en las reivindicaciones.

El uso de términos ordinales tal como "primero" , "segundo", "tercero", u similares en las reivindicaciones para modificar un elemento de reivindicación no puede por si mismo connotar cualquier prioridad, precedencia, u orden de un elemento reivindicado sobre otro o el orden temporal en el que los actos de un método se desarrollan, pero se utilizan solamente como marcas para distinguir un elemento de reivindicación que tiene un cierto nombre de otro elemento que tiene un mismo nombre (pero para uso del término ordinal) para distinguir los elementos de reivindicación .

Aquellos expertos en la técnica apreciarán que los parámetros y configuraciones descritas aquí son de ejemplo y que parámetros actuales y/o configuraciones dependerán de la aplicación específica en la que los sistemas y técnicas de la invención se utilizan. Aquellos expertos en la técnica también deben reconocer o ser capaces de discernir, utilizando no más que la experimentación de rutina, equivalentes a las modalidades específicas de la invención. Se entenderá por lo tanto que las modalidades descritas aquí sólo se representan por vía de ejemplo y que, dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y equivalentes a éstas; la invención se puede practicar de otra forma a las específicamente descritas.

Como se utiliza aquí, el término "pluralidad" se refiere a dos o más elementos o componentes. Los términos "que comprende" , "que incluye" , "que lleva" , "que tiene" , "que contiene" , y "que involucra" , sea en la descripción escrita o en las reivindicaciones y similares, son términos abiertos, es decir, significan "que incluyen pero no se limitan a". Así, el uso de tales términos significa que abarca los elementos listados anteriormente, y sus equivalentes, así como también elementos adicionales. Sólo las frases de transición "que consiste de" y "que consiste esencialmente de" , son frases de transición cerradas o semicerradas con respecto a las reivindicaciones. Adicionalmente el uso del término "potable" con referencia al agua, especialmente agua tratada, no limita el alcance de la materia objeto de la invención y se puede referir a agua adecuada para uso en ganado, que incluye consumo.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecedente, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: REIVINDICACIONES

1. Un método que comprende : introducir agua para ser tratada dentro de un aparato de separación impulsado eléctricamente; producir agua para irrigación desde el aparato de separación impulsado eléctricamente; monitorear un valor de velocidad de adsorción de sodio (SAR) del agua para irrigación; ajustar por lo menos un parámetro de operación del aparato de separación impulsado eléctricamente para proporcionar agua de irrigación que tiene un valor de velocidad de absorción de sodio de menos de aproximadamente 20, caracterizado porque el valor SAR se determina de acuerdo con la fórmula , en donde [Na] es la concentración de especie de sodio, en mol/m3, en el agua para irrigación,

[Ca] es la concentración de especie de calcio, en mol/m3, en el agua para irrigación, [Mg] es la concentración de especie de magnesio, en mol/m3, en el agua de irrigación. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un acto de calentar el agua a ser tratada.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agua a ser tratada comprende por lo menos uno de agua de mar y agua salobre.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agua para irrigación tiene un contenido total de sólidos disueltos (TDS) de menos de aproximadamente 3500 ppm.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un acto de ajustar una concentración de especie de calcio del agua para irrigación.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un acto de ajustar una concentración de especie de magnesio del agua para irrigación

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un acto

8. de remover por lo menos una porción de cualquier especie que contiene boro en el agua para irrigación .

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato de separación impulsado eléctricamente comprende una membrana selectiva monovalente .

10. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la membrana selectiva monovalente es una membrana selectiva de catión monovalente.

11. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la membrana selectiva monovalente es una membrana selectiva de anión monovalente.

12. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el aparato de separación impulsado eléctricamente comprende un dispositivo de electrodiálisis .

13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el valor SAR del agua para irrigación es menor de aproximadamente 9.

14. El método conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el valor SAR del agua para irrigación es menor de aproximadamente 3.

15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un acto de remover material particulado suspendido del agua a ser tratada antes de desarrollar el acto de introducir el agua dentro del aparato de separación impulsado eléctricamente .

16. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque comprende adicionalmente el acto de introducir el agua para irrigación dentro de un lecho de intercambio de ión.

17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un acto de irrigar por lo menos una porción de una instalación agrícola con el agua para irrigación.

18. El método de conformidad con acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende adicionalmente un acto de agregar por lo menos uno de agua de mar y agua salobre al agua para irrigación para producir un agua para irrigación mezclada que tiene un valor SAR deseado.

19. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende adicionalmente un acto de ajustar un parámetro de operación del aparato de separación impulsado eléctricamente para lograr un valor SAR predeterminado del agua de irrigación basado en por lo menos un requerimiento de la instalación agrícola.

20. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque por lo menos un requerimiento es por lo menos uno de una característica de tierra en la instalación agrícola y una tolerancia a la sal de por lo menos un cultivo de crecimiento en la instalación agrícola .

21. Un sistema de irrigación caracterizado porque comprende : un aparato para separación impulsado eléctricamente conectado de forma fluida a una fuente de agua a ser tratada que tiene un valor de velocidad de absorción de sodio mayor de 20; un sensor dispuesto para medir un valor de velocidad de absorción de sodio de agua para irrigación producido el aparato de separación impulsado eléctricamente; un controlador configurado para ajustar un parámetro de operación del aparato de separación impulsado eléctricamente basado en el valor de velocidad de absorción de sodio medido; y un sistema de distribución de agua para irrigación conectado de forma fluida al aparato de separación impulsado eléctricamente.

22. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el aparato de separación impulsado eléctricamente comprende un aparato para electrodiálisis .

23. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende un calentador conectado de forma fluida al aparato de separación impulsado eléctricamente.

24. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el agua a ser tratada comprende por lo menos uno de agua de mar y agua salobre.

25. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende adicionalmente una fuente de por lo menos una sal de magnesio y sal de calcio, conectada de forma fluida entre el aparato de separación impulsado eléctricamente y el sistema de distribución de agua para irrigación.

26. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende adicionalmente un filtro dispuesto corriente arriba del aparato de separación impulsado eléctricamente.

27. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende adicionalmente un lecho de intercambio de ión dispuesto corriente arriba del sistema de distribución de agua para irrigación.

28. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el controlador se configura para ajustar por lo menos un parámetro de operación del aparato de separación impulsado eléctricamente para proporcionar agua para irrigación que tiene un valor de velocidad de absorción de sodio deseada .

29. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende adicionalmente un mezclador que tiene una entrada conectada de forma fluida a una salida del aparato de separación impulsado eléctricamente y una salida conectada de forma fluida al sistema de distribución de agua para irrigación.

30. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el mezclador comprende adicionalmente una entrada conectada de forma fluida a la fuente de agua que tiene un valor de velocidad de absorción de sodio mayor de aproximadamente 20.

31. El sistema de irrigación de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el controlador se configura adicionalmente para ajustar una cantidad de agua que tiene un valor de velocidad de absorción de sodio mayor de aproximadamente 20 introducido en el mezclador para producir agua para irrigación que tiene un valor de velocidad de absorción de sodio deseada.