MXPA03009635A

MXPA03009635A - Metodo y aparato para un sistema de separacion tangencial recirculante.

Info

Publication number: MXPA03009635A
Application number: MXPA03009635A
Authority: MX
Inventors: Don Gray Buddy
Original assignee: Water Solutionz International
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2005-09-08
Also published as: BR0209036A; CA2482301A1; EP1423174A4; KR20040020053A; MY139210A; EP1423174A2; WO2002098527A2; AU2002326398A1; US20040168978A1; JP2005510338A; WO2002098527A3

Abstract

Un metodo para separar una mezcla en una pluralidad de productos mas concentrados utilizando recirculacion y Concentracion de un producto con el fin de extraer una fraccion substancialmente grande de otro producto a partir de la mezcla; y el aparato que utiliza el presente metodo en un sistema, tal como un sistema de Osmosis inversa, capaz de velocidades de recuperacion muy altas, uso de energia eficiente y larga vida de componentes. Substancialmente el 100% del producto concentrado que sale de un dispositivo de separacion tangencial, tal como un dispositivo de filtracion de osmosis inversa, recircula hasta que la concentracion del concentrado alcanza un nivel predeterminado, tiempo en el cual el concentrado es purgado desde el sistema y comienza un nuevo ciclo. Esto logra velocidades de recuperacion en sistemas de purificacion de agua basados en RO desde alrededor de 70% para agua de alimentacion con 1,000 ppm de solidos disueltos totales hasta alrededor de 97% para agua de alimentacion con 100 ppm de solidos disueltos totales. El metodo y aparato tambien proporcionan limpieza automatizada y mantenimiento de los elementos de separacion y filtracion, optimizando asi la vida de los componentes. Un metodo para realizar diagnosticos cognitivos de habilidades mentales, diagnosticos de enfermedades y padecimientos medicos y psiquiatricos y en general, el diagnostico (1711) de propiedades latentes de un grupo de objetos, normalmente personas, para las cuales estan disponibles multiples piezas de informacion binaria (dicotomia) con respecto a los objetos, por ejemplo, examenes utilizando preguntas de un cuestionario calificadas como correctaclincorrectas. Los casos en los que puede aplicar la presente invencion, pero a los cuales no se limita la misma, incluyen salones de clase de todos los niveles, instruccion a base de web, capacitacion corporativa interna, pruebas estandarizadas a gran escala y casos medicos y psiquiatricos. Los usos (1713) incluyen, pro no se limitan a retroalimentacion de apoyo individual, correctivos de apoyo, evaluacion del nivel de educacion del grupo y tratamiento medico y psiquiatrico.

Description

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MÉTODO Y APARATO PARA UN SISTEMA DE SEPARACIÓN TANGENCIAL RECIRCULANTE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a un método para separar una mezcla a una pluralidad de componentes y, de manera más especifica, a un sistema de osmosis inversa, con recirculación sustancialmente total del concentrado; donde el concentrado es purgado periódicamente del sistema.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Es bien conocido el uso de la osmosis inversa (RO, acrónimo por su designación en inglés: Reverse Osmosis) para el tratamiento de agua, y está bien documentado en numerosos libros de texto. La RO estándar, sin ninguna recirculación de concentrado (desperdicio) puede proveer agua de alta calidad, pero normalmente no es eficiente en su utilización de la energía, el agua de alimentación y la vida de la membrana. Los sistemas de RO con recirculación (recirculantes) son más eficientes en su uso del agua de alimentación, pero normalmente no carecen de problemas. Es a los sistemas del tipo recirculante a los que se hará referencia adicional. Del tipo recirculante de los sistemas de RO, los hay del tipo de flujo intermitente en circuito abierto (figura 1); del tipo de flujo intermitente en circuito cerrado (figura 2); del tipo de flujo semi-continuo en circuito cerrado (figura 3); y del tipo de flujo continuo (figura 4); y del tipo de recirculación total de concentrado, con dos bombas (figura 5). La operación del tipo de flujo intermitente en circuito abierto (figura 1) es como sigue: Un tanque de alimentación 44 comienza por ser llenado de agua cruda, fresca. Una bomba 13 de alimentación forzada bombea el agua de alimentación a una entrada 14 de RO en un elemento 15 de RO. Una fracción (de 10 a 15 por ciento) del volumen bombeado por la bomba 13 de alimentación forzada, permea una membrana de RO 16, mientras que el resto (el concentrado) sale del elemento a través de una salida 17 para concentrado de la RO. Una válvula de control 43 fija la presión a través de la membrana, enviando nuevamente el agua concentrada al tanque de alimentación 44, donde se mezcla con el agua que ya se encuentra en el tanque. Este ciclo continúa hasta que los contaminantes del agua en el tanque aumentan hasta el punto en que el sistema ya no es eficiente; momento en el que se detiene el sistema, se drena el tanque de alimentación y se vuelve a llenar con agua cruda fresca. La operación del tipo de flujo intermitente en circuito cerrado (figura 2) es como sigue: Se comienza por llenar el tanque de alimentación 44 con agua fresca, cruda. La bomba 13 de alimentación forzada bombea el agua de alimentación a la entrada de una bomba de recirculación 21, que a su vez envía el agua a la entrada 14 de la RO, en el elemento 15 de RO. Una fracción (de 10 a 15 por ciento del volumen bombeado por la bomba de recirculación 21, permea la membrana 16, mientras que el resto (el concentrado) sale del elemento a través de la salida de concentrado 17. La bomba de recirculación 21 mezcla el concentrado con el agua de alimentación que está siendo bombeada por la bomba 13 de alimentación forzada, enviando una fracción del agua mezclada nuevamente al tanque de alimentación 44, a través de una válvula de control 43, que establece la presión a través de la membrana, fluyendo el esto a la entrada 14 de la RO. Este ciclo continúa hasta que los contaminantes del agua en el tanque de alimentación aumenta hasta el punto en que el sistema ya no es eficiente, momento en el cual se detiene el sistema, se drena el tanque de alimentación y se vuelve a llenar con agua fresca, cruda. La operación del tipo de flujo semi-continuo en circuito cerrado (figura 3) es como sigue: Comienza por llenarse el tanque de alimentación 44 con agua cruda, fresca. La bomba de alimentación forzada 13 bombea el agua de alimentación a la entrada de la bomba de recirculación 21 que, a su vez, envía el agua a la entrada 14 de RO en el elemento de RO 15. Una fracción (de 10 a 15 por ciento) del volumen bombeado por la bomba 21 de recirculación permea la membrana 16, mientras que el esto (el concentrado) sale del elemento a través de la salida de concentrado 17. La bomba de recirculación 21 recibe una fracción del concentrado y mezcla el concentrado con el agua de alimentación que está siendo bombeada por la bomba 13 de alimentación forzada. La fracción restante del concentrado es enviada de regreso a través de la válvula de control 43, que establece la presión a través de la membrana, al tanque de alimentación, que está recibiendo un volumen de agua fresca, desde la entrada 11 de agua cruda y que es igual al volumen de permeado. Este ciclo continúa hasta que los contaminantes en el agua del tanque de alimentación aumentan hasta el punto en que el sistema ya no es eficiente; momento en el que se detiene el sistema, se drena el tanque de alimentación y es llenado de nuevo con agua cruda fresca. La operación del tipo de flujo continuo (figura 4) es como sigue: Se suministra agua fresca cruda desde la entrada 11 de agua cruda a la bomba 13 de alimentación forzada. La bomba 13 de alimentación forzada bombea el agua de alimentación a la entrada de la bomba 21 de recirculación, que a su vez, envía el agua a la entrada 14 de la RO en el elemento RO 15. Una fracción (de 10 a 15 por ciento del volumen bombeado por la bomba de recirculación 21, permea la membrana 16, mientras que el resto (el concentrado) sale del elemento a través de la salida 17 de concentrado. La bomba de recirculación 21 mezcla el concentrado con el agua de alimentación que está siendo bombeada por la bomba 13 de alimentación forzada, que envía continuamente una fracción del agua mezclada al drene, a través de la válvula de control 43, que establece la presión a través de la membrana, fluyendo el resto hacia la entrada 14 de la O. Este ciclo continúa, alcanzando el nivel de contaminantes del circuito de recirculación un nivel elevado y, de tal manera, limitando la cantidad de agua que es capaz de permear la membrana. La operación del tipo de recirculación total de concentrado, con dos bombas (figura 5) es como sigue: Se suministra agua fresca cruda desde la entrada 11 de agua cruda a la bomba 13 de alimentación forzada. La bomba de alimentación forzada 13 bombea el agua de alimentación a la entrada 14 de RO en el elemento de RO 15. Una fracción (de 10 a 15 por ciento) del volumen total bombeado por la bomba 13 de alimentación forzada, y la bomba de recirculación 21, y que es igual al volumen bombeado por la bomba 13 de alimentación forzada, permea la membrana 16, mientras que el resto (el concentrado) sale del elemento a través de la salida 17 de concentrado. En este punto, el concentrado está aproximadamente a 1.378 MPa, en un sistema del tipo RO normal, que opera con agua fresca. A continuación el agua del concentrado pasa a través de un detector 28 del nivel de conductividad del concentrado, que determina cuando se alcanza el nivel máximo de concentrado permisible. A continuación el concentrado fluye hacia un filtro de recirculación 26, donde los contaminantes de tamaño suficiente son filtrados de la corriente de recirculación. Luego el concentrado fluye hacia la bomba de recirculación 21, que establece la velocidad a la que fluye el concentrado que está siendo recirculado. Desde la bomba 21 el concentrado se mezcla con el agua de alimentación cruda que entra, que es bombeada a un flujo constante, establecido por la bomba 13, y a un régimen que es equivalente a aquél al que permea la membrana 16, y sale por una salida 18 de permeado, de osmosis inversa. Una válvula 23 de retención de agua cruda previene que el concentrado de alta presión que está recircuiando sea alimentado de nuevo hacia la entrada 11 de agua cruda. Cuando el concentrado y la mezcla de agua cruda fluyen a través del sistema, el nivel de concentrado aumenta con cada viaje a través del sistema. Cuando el concentrado, percibido por un detector de nivel 28, alcanza un nivel predeterminado, se abre una válvula 30 solenoide de vaciado de purga, y purga el sistema de concentrado. Durante la purga la válvula 24 de retención del agua de recirculación previene que el agua cruda fluya en retroceso a través del filtro 26, al mismo tiempo que permite que el agua cruda fluya a una velocidad elevada a través de la bomba 21, hacia la entrada 14 y salga por la salida 17. Esto purga en forma efectiva el sistema, del concentrado. Después que se satisfacen condiciones predeterminadas, se cierra la válvula 30 y el ciclo se inicia de nuevo. Ha habido numerosos intentos por mejorar la eficiencia de estos tipos de sistemas de RO. Éstos incluyen: La patente estadounidense No. 3,959,146 (de Bray), aunque no es realmente un sistema de RO del tipo de recirculación, intenta incrementar la vida de la membrana y la eficiencia general del sistema al inundar la membrana con agua de alimentación. Si bien esto incrementaría un tanto la eficiencia, la inundación está ligada directamente con la extracción de agua producto de un tanque de almacenamiento y no a la condición presente del sistema ni a la calidad del agua de alimentación. La patente estadounidense No. 4,498,982 (de Skinner), que es del tipo de sistema con flujo continuo, que está ilustrado en la figura 4, recircula una porción del concentrado a través del sistema, durante la operación normal. Sin embargo, el sistema de Skinner es modificado, ya que el agua purificada es recirculada a través del sistema cuando no se está extrayendo agua. Si bien esto ayudaría a mantener el agua no purificada y sus contaminantes fuera de la membrana, los excesivos requerimientos de energía rápidamente contrarrestarían los beneficios. Las patentes estadounidenses No. 4,626.346 (de Hall), que es del tipo de flujo intermitente en circuito abierto, que se ha ilustrado en la figura 1, y No. 5,282,972 (de Hanna y coinventores), y No. 5,520,816 (de Kuepper), que son del tipo de flujo semi-continuo en un circuito cerrado, como el que ha sido ilustrado en la figura 3, recirculan la corriente concentrada (residual) del sistema RO nuevamente a un tanque de agua de alimentación, de volumen limitado, o bien directamente a líneas de alimentación que sirven para alimentar el sistema RO o aplicaciones de agua no potable, tales como excusados, lavadoras de platos, duchas y baños. Aunque esto ayudaría a conservar el agua de alimentación en general, provee a las aplicaciones de agua no potable agua cada vez más contaminada. Aunque se creyó con anterioridad que las aplicaciones anteriormente mencionadas de agua no potable no imponían amenazas por el uso de agua contaminada, es bien sabido ahora que puede tenerse muchos efectos dañinos de la absorción de contaminantes a través de la piel, y por inhalación de los vapores del agua. La patente estadounidense No. 5,503,735 (Vinas y coinventores) que es del tipo de flujo continuo que se ilustró en la figura 4, recircula una porción de la corriente de concentrado nuevamente a través del sistema RO. Aunque esto no utiliza más agua de alimentación, la recirculación es únicamente una porción de toda la corriente de concentrado; pasando el resto al drenaje). Se controla por medio de una válvula de alivio de presión, que no es sensible a la calidad del agua de alimentación. El sistema no tiene un medio para inundar la membrana con una combinación de agua de alimentación y agua de concentrado recirculada. Esta inundación es efectuada a intervalos predeterminados y no depende de la condición del sistema. Esto puede dar por resultado el desecho de agua por medio de una descarga prematura, o puede dar por resultado elementos de RO permanentemente dañados, debido a una descarga retardada. El régimen de recuperación preferido para el sistema es de 50 por ciento, lo que significa que únicamente la mitad del agua de alimentación es purificada, mientras que la otra mitad es enviada al drenaje. La patente estadounidense No. 5,597,487 (de Vogel y coinventores), que es del tipo de flujo continuo, como el que está ilustrado en la figura 4, recircula la totalidad o parte de la corriente de concentrado nuevamente a través del sistema RO. Si bien la recirculación de la totalidad del concentrado a través del sistema aumenta la eficiencia de utilización del agua de alimentación, el sistema está destinado para producción de una pequeña cantidad, y para dispensarla a recipientes portátiles pequeños, tales como garrafas de 3.78 litros. De tal manera, y para evitar que el agua de alimentación quede excesivamente contaminada, el sistema descarga después de cada extracción, o sobre una base de tiempo, con una mezcla de agua purificada, agua de alimentación y concentrado. De cualquier manera no se efectúa la descarga en ningún momento óptimo con respecto a la calidad del agua que está siendo enviada al elemento de RO. Esto puede dar por resultado un desperdicio de agua por la descarga prematura, o bien puede dar por resultado que se alimente agua excesivamente contaminada al elemento de RO. La patente estadounidense No. 5,647,973 (de Desaulniers), que es del tipo de flujo continuo, como el que está ilustrado en la figura 4, intenta mejorar la eficiencia en la utilización del agua de alimentación del sistema, controlando la proporción del agua de concentrado que está siendo recirculada, con base en la calidad del agua que está siendo alimentada al elemento de RO. Si bien esto permite que el sistema se ajuste un tanto, para variar las calidades del agua, siempre hay una porción del agua de concentrado que es enviada al drenaje, lo que da por resultado una recuperación menor que la óptima y, por lo tanto, un desperdicio del agua de alimentación. La patente estadounidense No. 5,817,231 (de Souza), que también es realmente del tipo de flujo continuo, como el ilustrado en la figura 4), está diseñada para recircular una cantidad comprendida entre algún punto desde por lo menos una porción del agua de concentrado, hasta la totalidad del agua de concentrado; pero no provee medios para purgar del sistema realmente nada de agua de concentrado concentrada. Lo que todos esos sistemas mencionados en lo que antecede tienen en común, es que el uso de cualquier agua de concentrado recirculada no es optimizada, por cuanto no hay un medio preciso para que el sistema deseche justo aquella porción del agua recirculada que ha quedado concentrada al máximo de la concentración deseable. La solicitud del Tratado de Cooperación sobre Patentes (TCP), en trámite, titulada Reverse Osmosis System with Controlled Recirculation (Sistema de osmosis inversa con recirculación controlada), presentada el 09 de enero de 2002 (por Gray), que es del tipo ilustrado en la figura 5, intenta resolver muchas de las deficiencias de las invenciones mencionadas previamente; sin embargo también son introducidos inherentemente inconvenientes adicionales. Estos inconvenientes incluyen: La necesidad de dos bombas, ambas que deben ser capaces de resistir la presión elevada encontrada con los sistemas del tipo de osmosis inversa. El filtro de recirculación debe ser capaz de resistir presiones elevadas, y podría constituir un peligro para la seguridad si se operara incorrectamente o se dañara. La válvula de purga en el filtro de recirculación debe operar a altas presiones, y está sujeta a fugas masivas, por condiciones que no impondrían ningún problema a presiones i nferiores . El detector de nivel de conductividad debe ser capaz de resistir presiones elevadas sin provocar fugas externamente, ni rezumar a través de los cables hacia la caja de control. La válvula de retención de agua cruda debe ser capaz de funcionar apropiadamente contra la gran presión diferencial entre el agua de alimentación en la entrada de baja presión, y el concentrado que está recirculando, a alta presión; de modo que evite la contaminación cruzada del sistema de agua de alimentación de entrada, que podría contaminar el agua cruda, que es dirigida a otras residencias o instalaciones. La multitud de aditamentos, conectores y tuberías que deben ser capaces de resistir las elevadas presiones, sin permitir fugas. La bomba de alimentación y la válvula solenoide del auxiliar proceso o de filtración, así como el resto del sistema, que deben ser capaces de resistir y sobreponerse a las elevadas presiones del sistema, a fin de alimentar el auxiliar de proceso o de filtración en el sistema. Durante los ciclos de purga se detiene esencialmente la producción de agua purificada, lo que da por resultado una disminución general en la capacidad del sistema. Adicionalmente, como los elementos de RO en general funcionan para purificar el agua concentrando los contaminantes en un lado de la membrana, mientras permiten que el agua purificada permee la membrana, es inevitable que los contaminantes concentrados se vuelvan todavía más concentrados en la superficie de la membrana propiamente dicha. Cuando sucede esto, puede disminuir la velocidad de permeación o el flujo. De igual manera puede incrementarse la cantidad de contaminantes que permean la membrana. Cualquiera de estas situaciones que ocurra, o si ocurren ambas, el funcionamiento del sistema disminuye. En los sistemas de la técnica anterior nada se hace para prevenir esta disminución en el funcionamiento, lo que puede ser aceptable en determinadas situaciones, o bien se añade un antisellante al agua, para ayudar a prevenir la formación de incrustaciones sobre las membranas, o bien se puede retirar físicamente del sistema los elementos de RO y se los puede limpiar usando un sistema de limpieza especializado; o muy probablemente, se retiran y desechan los elementos, instalándose nuevos elementos.

Estos inconvenientes introducen diversas situaciones que deben ser tomadas en consideración en la operación total, el costo y el funcionamiento de un sistema de RO. Estos incluyen las preocupaciones de seguridad, las preocupaciones por la integridad del sistema, los elevados costos de los artículos que resistan las elevadas presiones que se van a encontrar, y el tiempo de paro prolongado, necesario para retirar, trasportar, limpiar y reemplazar los elementos que requieran de limpieza, la calidad del agua de alimentación cruda, la calidad general del agua producida, la cantidad de agua enviada al drenaje, y la cantidad de agua que se produce. Por consiguiente, existe la necesidad de un sistema utilizable y confiable, que se ajuste por sí mismo para cambiar la calidad del agua de alimentación, al mismo tiempo que mantiene una utilización sumamente eficiente tanto de la energía como del agua de alimentación, y al mismo tiempo que prolonga la vida de las membranas de RO, y al mismo tiempo que provee un flujo sostenidamente utilizable de agua purificada, segura.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las modalidades descritas de la presente invención se refieren en general a un método para separar una mezcla a una pluralidad de componentes; cada uno sustancial y respectivamente más puro que la mezcla original, y a un dispositivo para tratamiento de fluidos, donde se separa un fluido mixto a flujos de fluido de un fluido de base sustancialmente puro (el permeado) y un flujo de fluido separado (el concentrado), donde el fluido que no es de base y los demás materiales contenidos en el fluido están más concentrados que en el fluido mixto original. En una modalidad, el método y el aparato se refieren a un sistema para el tratamiento de agua, que utiliza filtración tangencial, tal como osmosis inversa ( O), y los procesos y los dispositivos requeridos para garantizar la efectividad y la eficiencia del proceso completo. En otra modalidad se provee un sistema para aplicaciones residenciales, del tipo "Toda la casa" o "Punto de entrada", en el que se suministra el agua tratada a todas las salidas de agua dentro o fuera de los ambientes de la vivienda. Idealmente, los contaminantes son eliminados físicamente de la corriente de agua producida, en lugar de convertirlos a alguna otra forma, por medio de oxidación, adición de sustancias químicas o cambio de iones. De conformidad con otro aspecto de la presente invención se provee un sistema de osmosis inversa, con recirculación de concentrado sustancialmente total; donde el concentrado es purgado periódicamente del sistema, y donde se inicia la purga mediante un control automático, utilizando monitoreo eléctrico o mecánico de la concentración de concentrado, para iniciar el ciclo de purga. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, se provee un sistema que ajusta por sí mismo el periodo entre los ciclos de purga, dependiendo de la calidad del agua cruda que está siendo alimentada actualmente al sistema; lo que hace que el sistema sea adecuado para distribución universal, sin que tenga que adecuarse específicamente para la calidad de agua del sitio en que se instale. De conformidad con otro aspecto adicional más de la presente invención, se provee un sistema de tratamiento de agua, adecuado para aplicaciones industriales, comerciales, militares, de urgencias y médicas, así como en aplicaciones residenciales y recreacionales. Como será fácilmente aparente de lo anterior, las modalidades descritas de la invención proveen un sistema de funcionamiento completo, capaz de proveer agua segura "de calidad del agua potable" a toda una casa o a otros sistemas, que podrían beneficiarse de una fuente de agua de gran pureza a costo efectivo, con conservación de recursos y de eficiencia en el uso de energía, con un promedio de 98 por ciento de los contaminantes eliminados físicamente. Tiene la capacidad de funcionar sin modificación ni intervención humana en una amplia escala de calidades de agua de alimentación, para ajusfar por sí mismo el porcentaje de recuperación del agua de alimentación, a fin de mantener la utilización máxima del agua de alimentación, con base en la calidad del agua de alimentación; de mantener un nivel elevado de rechazo de contaminantes, sin comprometer la calidad del agua producida, y de producir agua de elevada calidad, con regímenes de recuperación elevados, al mismo tiempo que mantiene a un mínimo la utilización de energía. Las modalidades de la invención proveen también la capacidad de preservar la integridad y el funcionamiento de los elementos de RO y sus membranas; la capacidad de efectuar todo lo anterior, al mismo tiempo que mantienen a un mínimo la cuenta y la complejidad de los componentes, y al mismo tiempo que proveen un grado elevado de confiabilidad; así como la capacidad de limpiar los elementos de RO en su sitio, y de reducir el nivel de contaminantes en la corriente de concentrado que se recircula. La porción de aparato de la presente invención satisface la necesidad de un sistema que es un sistema que funciona plenamente, capaz de proveer agua potable segura, agua de calidad a toda una casa o a otros sistemas que podrían beneficiarse de una fuente de agua de elevada pureza, de uso eficiente de la energía, que conserva los recursos, y que es de costo efectivo; que funcionará sin modificación ni intervención humana, sobre una escala amplia de calidades de agua de alimentación; que tiene la capacidad de ajusfar por sí mismo el porcentaje de recuperación del agua de alimentación, a fin de mantener la utilización máxima del agua de alimentación, con base en la calidad del agua de alimentación; tiene la capacidad de mantener un nivel elevado de rechazo de contaminantes, sin comprometer la calidad del agua producida; tiene la capacidad de producir agua de elevada calidad, con regímenes de recuperación elevados, al mismo tiempo que mantiene el uso de la energía a un mínimo; tiene la capacidad de preservar la integridad y el funcionamiento de los elementos de RO y sus membranas; tiene la capacidad de efectuar todo lo anterior al mismo tiempo que mantiene la cuenta y la complejidad de los componentes a un mínimo, y al mismo tiempo que provee un grado elevado de confiabilidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS Los aspectos y ventajas anteriores, y otros, de la presente invención, se harán más fácilmente aparentes a medida que se los entienda mejor por la descripción detallada que sigue, cuando sea tomada conjuntamente con los siguientes dibujos, en los que los números de referencia ¡guales identifican elementos iguales; y adicionalmente, en los que: La figura 1 ilustra un flujo intermitente conocido en un sistema de RO del tipo de circuito abierto. La figura 2 ilustra un flujo intermitente conocido en un sistema de RO del tipo de circuito cerrado. La figura 3 ilustra un flujo semi-continuo conocido en un sistema de RO del tipo de circuito cerrado. La figura 4 ilustra un sistema de RO del tipo de flujo continuo, conocido. La figura 5 ilustra un sistema de RO del tipo de recirculación total de concentrado, con dos bombas. La figura 6 es un diagrama de una modalidad de la invención.

La figura 7 es un diagrama de otra modalidad de la invención, con el procesamiento adicional para garantizar el funcionamiento apropiado de los elementos de RO y la colocación opcional de la luz UV anti-microbiana. La figura 8 es una gráfica que muestra el volumen de agua producida entre purgas, para una variedad de condiciones del agua de alimentación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a la figura 6 se muestra una modalidad de la invención que es un aparato para tratamiento de fluido, adecuado para ser usado como un sistema de tratamiento de agua por osmosis inversa (RO), residencial, "para toda la casa" o de "punto de entrada". El sistema puede ser adecuado para alimentara una residencia completa (lavabos, tina, excusados, lavadora de ropa, lavadora de platos, elaborador de hielo y todas las demás fuentes de agua, tanto potable como no potable), con agua que tiene la calidad de agua para beber. Esta modalidad, tal como es, o con cambios obvios, también es adecuada para usarla en aplicaciones industriales y comerciales. Durante un ciclo de purificación se alimenta agua, que puede provenir de un sistema de aguas municipales, de un pozo, de un manantial o de otra fuente apropiada. Se la suministra idealmente al sistema a un caudal de flujo que es equivalente al régimen de permeación a través de las membranas de RO durante el procesamiento normal, y a un régimen equivalente al flujo máximo del sistema durante una purga. El agua de alimentación entra en el sistema a través de la entrada 11 de agua de alimentación, y pasa directamente al subsistema 45 de filtración previa del sistema. En el caso de esta modalidad particular, el subsistema de filtración 45 consiste simplemente de un filtro con bloques de carbón, pero puede consistir de un filtro de partículas, un filtro de carbón activado granulado, u otras combinaciones de dispositivos de filtración o de tratamiento obtenibles en el comercio, adecuados para los contaminantes que se encuentran normalmente en el agua de fuente, y que proveerán la protección necesaria contra minerales, oxidantes y otras sustancias químicas dañinas para los elementos 15 de osmosis inversa, así como concentraciones de pico menores de las sustancias químicas que pueden no ser retiradas satisfactoriamente por medio del proceso de RO. A continuación el agua de alimentación previamente tratada fluye a través de una válvula 23 de retención de agua cruda, y a través de una válvula solenoide 12 de entrada, que se cierra para detener el flujo del agua de alimentación al sistema, y se abre para permitir el flujo. Durante la operación normal, se recoge el agua de alimentación mediante una bomba 13 de alimentación forzada; que bombea un volumen de agua de alimentación igual a, como mínimo, una a diez veces el volumen del agua producida que se espera en la salida 18 de permeado del RO, hasta un máximo permitido por los elementos de RO particulares. Desde la bomba de alimentación forzada 13, el agua de alimentación fluye entonces a la entrada 14 de RO, donde, dentro del elemento 15 de RO, se expone el agua de alimentación a la membrana de RO 16. En dependencia de la presión, de la temperatura y de otras propiedades físicas y químicas del agua de alimentación, permeará la membrana 16, normalmente, entre un cinco y un veinte por ciento, aproximadamente, del agua que fluye hacia el elemento 15 de RO, y saldrá a través de la salida 18 de permeado de la osmosis inversa, como agua producida purificada, con alrededor del 98 por ciento de los contaminantes eliminados. El restante 75 por ciento a 95 por ciento del agua de alimentación, junto con aproximadamente 98 por ciento de los contaminantes procedentes del agua que permeó la membrana 16, sale por la salida 17 de concentrado de la osmosis inversa y entra en la porción de recirculación del sistema. El agua de concentrado continúa fluyendo hasta que alcanza una válvula 20 reguladora de presión, que establece la presión generada por la bomba 13, y a la que está expuesta la membrana 16. Cuando la corriente de concentrado pasa a través de la válvula 20, la presión de la corriente de concentrado cae aproximadamente al 30 por ciento o menos de la presión generada por la bomba 13. Entonces fluye el concentrado hacia un filtro de recirculación 26 que, al contrario de los dispositivos de la técnica anterior, no tiene que resistir toda la presión de la porción RO del sistema. El flujo continúa a través de un elemento 29 de filtro de recirculación, a través de una válvula 25 solenoide para detener la recirculación, la cual se abre durante esta porción del ciclo, y a una "T" 47 de combinación de agua, donde se mezcla el agua del concentrado, que se está recirculando, con un volumen de agua cruda igual a aquel que permea la membrana 16 de RO. Desde este punto, el agua cruda y el agua de concentrado que está recirculando, mezcladas, fluyen a través del detector 28 de nivel de conductividad del concentrado, que mide la conductividad de los sólidos totales disueltos (TDS, acrónimo por su designación en inglés: Total Dissolved Solids) del agua mezclada, antes de que entre en la bomba 13, donde se vuelve a poner a presión el agua, iniciando de nuevo el ciclo. Como una opción, se puede utilizar un cambiador de calor 57 para incrementar la temperatura del agua de concentrado, la cual, a su vez, incrementa la temperatura del agua que entra en el elemento 15 de RO. La mayor parte de los elementos de RO provee mayor rendimiento con agua más caliente. Así pues, el cambiador de calor 57, al introducir energía térmica en el fluido de alimentación a los elementos de RO, provoca un incremento en el rendimiento. Adicionalmente, la introducción de energía térmica en el cambiador de calor 57 puede hacerse desde una fuente primaria o desde el calor de desperdicio procedente del agua residual, desde una salida de acondicionamiento de aire, desde una fuente terrestre o desde una fuente aérea. Como ejemplo, supóngase una concentración inicial de agua de alimentación equivalente a 1,000 ppm, y un flujo de recirculación de 37.85 litros (10 galones) por minuto. Cuando el agua fluye por primera vez a través del elemento 15 de RO, el 20 por ciento del flujo, o sea, 7.57 litros (2 galones) por minuto, es forzado a permear la membrana 16 de RO; mientras que 30.28 litros (8 galones) por minuto fluye hacia la salida 17 de concentrado de RO. Este agua está ahora a una concentración de 1245 ppm, como se puede ver por la ecuación 1: Cc = (Fc.Pr. p)) / (1-Pr) (1) donde: Fc = concentración de la alimentación de agua fresca en ppm; Pr = porcentaje de la fracción de recuperación; Rp = porcentaje de fracción de contaminantes en el permeado; Cc = concentración del concentrado, en ppm; Cc = (100 - (100.0.2.0.02)) / (1-0.2) Ce = (100 - 4) / 0.8 Cc = 966 / 0.8 Cc = 1245 ppm La concentración de contaminantes en el agua de permeado es aproximadamente 2 por ciento de la concentración alimentada al elemento 15 de RO, o 20 ppm. Conforme se mezcla el agua de concentrado, en la "T" 47 con agua de alimentación fresca, a razón de 7.57 litros (2 galones) por minuto, la concentración en el agua de alimentación que se está recirculando viene a ser 1196 ppm, como se puede ver por la ecuación 2.

FrC = (Cc.(1-Pr)) + (Fc.Pr) (2) donde: Frc = concentración de la alimentación de agua fresca, en ppm; Pr = porcentaje de la fracción de recuperación; Pf = flujo de permeado; Cc = concentración del concentrado, en ppm. Frc = (1245.(1-0.2)) + (1000.0.2) Frr. = (1245 -0.8) + (200) Rrc = (996) + (200) Rrc = 1196 ppm. Conforme el agua de alimentación que recircula, recién mezclada, es presentada al elemento de RO 15, Rrc reemplaza a Fc en la ecuación 1, para formar la ecuación 3: Cc = (Frc - (Ffc.Pr.Rp)) / (1-Pr) (3) donde: Cc = (1196 - (1196 -0.2.0.02)) / (1-0.2) Cc = (1196 - 4.784) / 0.8 Cc = 1191.2 / 0.8 Cc - 1489 ppm. Este agua se mezcla de nuevo con el agua de alimentación fresca y después de aplicar nuevamente la ecuación 2, usando esta vez la nueva Cc, resulta que la nueva concentración del agua de alimentación que recircula es ahora 1391 ppm. Este circuito continúa hasta que se llega a una concentración predeterminada, como se describirá detalladamente más adelante.

Mientras el agua de concentrado está siendo recirculada a través de la porción de recirculación del sistema, pasa a través del filtro de recirculación 26 y, posteriormente, a través del elemento 29 de filtro de recirculación. Este filtro tiene varias funciones. La primera es recoger las partículas de desechos, incrustaciones u otros contaminantes que son suficientemente grandes para quedar atrapados en él. La segunda es servir como apoyo para un auxiliar de filtración química, obtenible en el comercio, si se usa, que incremente la capacidad del filtro para recoger partículas menores que las normalmente posibles. La tercera es proveer una superficie de inducción a la precipitación de los contaminantes que forman incrustaciones. La cuarta es proveer una superficie que pueda ser limpiada de contaminantes atrapados, por medio de inundación, a través de la válvula solenoide 30 de vaciado de purga. Al contrario del filtro 26 y la válvula solenoide 30 de vaciado de purga, del dispositivo de la técnica anterior de la figura 5, que debe ser capaz de resistir toda la presión de la porción RO del sistema, en el sistema de la presente invención estos dos componentes, así como otros varios, están expuestos sólo a esencialmente la presión del agua de alimentación de entrada que aparece en la entrada 11 de agua cruda. Durante el modo normal de recirculación, la válvula 25 solenoide de agua de recirculación está abierta, la válvula 30 solenoide de vaciado de purga está cerrada y la válvula solenoide de purga de agua producida está cerrada. Esto, en efecto, crea un circuito semi-cerrado con la bomba de alimentación forzada 13, que extrae de la entrada 11 de agua cruda un volumen igual únicamente a aquella porción del agua de recirculación que permea la membrana 16 de RO. El detector 28 de nivel de conductividad del concentrado está vigilando continuamente la concentración de contaminantes en el agua mixta cuando entra en la bomba 13. Cuando la concentración de contaminantes alcanza un nivel predeterminado (que, para los propósitos del ejemplo supone un nivel predeterminado de 2,500 ppm), el sistema pasa al modo de purga. En este modo se cierra la válvula de recirculación 25 y, simultáneamente, se abre la válvula solenoide 30 de vaciado de purga. El volumen total de agua bombeada por la bomba 13 se extrae ahora de la entrada 11 de agua cruda y es bombeada al elemento RO 15. Puesto que el sistema todavía está operando a las presiones normales del sistema, de cinco a veinticinco del volumen del agua de alimentación todavía permea la membrana 16, saliendo a través de la salida 18 de permeado, como agua purificada. El restante 80 por ciento a 95 por ciento del agua de alimentación sale a través de la salida 17 de concentrada, a través de la válvula 20 y hacia el alojamiento 26 de filtro, luego pasa a través de la válvula solenoide 30 de vaciado de purga al drenaje, desalojando de manera efectiva los contaminantes del elemento 29 y purgándolos del sistema. Nótese que no hay flujo, en la dirección normal, a través del elemento 29 de filtro, mientras se encuentra en el modo de purga. El sistema permanece en el modo de purga durante un lapso de tiempo predeterminado, que normalmente equivaldría al lapso de tiempo requerido para purgara el sistema del volumen de agua previamente recirculado, manteniéndose de preferencia con el volumen a un mínimo. Cuando sale del modo de purga, la válvula 30 se cierra y se abre la válvula 25, estableciendo el circuito normal de recirculación. El sistema continúa alternándose entre el modo de recirculación y el modo de purga, en tanto el depósito 33 de almacenamiento de producto tenga necesidad de agua. Se discutirá detalladamente después el sistema de almacenamiento de agua. Aunque, para la discusión, se usó 1000 ppm como el nivel de contaminante en el agua de alimentación cruda, el nivel real de contaminantes presente en el agua de alimentación variará de un sitio a otro e incluso puede variar en gran medida en cualquier sitio particular. En lugar de tener prefijado el sistema para un nivel nominal de contaminantes, y tener la función de sistema a menos que el funcionamiento óptimo, y en lugar de tener el sistema ajustado con ajuste fino en forma manual, para cada sitio instalado, el sistema tiene la capacidad inherente de adaptarse al nivel de contaminantes presentes en el agua de alimentación en cualquier momento o lugar determinados. Usando las ecuaciones 1, 2 y 3 como bases para una tabla, se puede construir una gráfica como la ilustrada en la figura 8. Esta gráfica muestra el volumen de agua producida entre las purgas para una escala de condiciones de agua de alimentación.

Cuando el agua purificada fluye desde la salida 18 de permeado de RO, pasa a través del detector 19 del nivel de conductividad del permeado, que vigila constantemente la conductividad del agua purificada antes de que continúa al depósito 33. Si el agua purificada sobrepasa una conductividad predeterminada, se hace sonar una alarma, o bien se trasmite la señal a través de un módem o de algún otro medio de telecomunicaciones, a una estación central de vigilancia, o se puede detener el sistema. Bajo condiciones normales el agua purificada continúa a través de la válvula de retención de permeado 32 y entra en el depósito 33, donde se almacena el agua purificada hasta que se la necesite para alimentar la bomba 37 de presión de agua producida, en cuyo caso el agua sale del depósito 33 a través de la válvula solenoide 36 de salida del depósito de almacenamiento. Mientras está almacenada el agua en el depósito 33, está sometida a contaminantes biológicos que viven en el aire. Para asegurarse de que no se propaguen los contaminantes microbianos, el agua almacenada puede ser irradiada continua o intermitentemente con luz ultravioleta desde la luz 34 ultravioleta antimicrobiana. Conforme se saca agua del depósito 33 mediante la bomba 37, cae el nivel del depósito 33. El detector 35 de nivel del depósito de almacenamiento percibe el nivel y a un nivel bajo predeterminado inicia un ciclo de purificación. Si, durante un ciclo de purificación, el depósito 33 cae a un nivel muy bajo, cuando es detectado por el detector 35, se abre la válvula solenoide 31 directora de permeado, se cierra la válvula 36 solenoide de salida, se cierra la válvula 32 de retención, y el agua purificada no toca el depósito 33, para ser alimentada directamente a la bomba 37. Esto ayuda al sistema al incrementar la velocidad de producción, aplicando la presión negativa generada por la bomba 37 directamente al lado de baja presión, o de permeado, de la membrana 16. De esa manera aumenta la presión aparente en el lado de alta presión, o de agua de alimentación, de la membrana 16. Esto asegura también que la bomba 37 siempre tendrá acceso al agua y que no ingerirá aire, lo que sucedería si el depósito 33 se bombeara hasta secarlo. Cuando el nivel en el depósito 33 se eleva por encima del nivel más bajo, se cierra la válvula solenoide 31 directora de permeado, se abre la válvula solenoide 36 de salida y se abre la válvula de retención 32, regresando el flujo a la configuración normal. Cuando se detecta un nivel elevado en el depósito 33, por el detector 35, el retiro de energía de la bomba 13 detiene el ciclo de purificación. La válvula solenoide de entrada 12 se cierra, al igual que la válvula solenoide 25, de detención de la recirculación. A fin de reducir sustancialmente el proceso de osmosis, o el paso de contaminantes del lado de concentrado de la membrana 16 al lado purificado, la válvula solenoide 41 de purga de agua producida y la válvula 30 solenoide de vaciado de purga se abren durante un lapso de tiempo predeterminado. Este lapso de tiempo es suficiente en duración para permitir la purga de todo el agua contaminada con agua purificada procedente del tanque 39 de presión de agua producida, y a través de la válvula solenoide 41 de purga, desde la entrada de la bomba 13, a través del lado de agua de alimentación del elemento RO 15, luego a través del alojamiento del filtro 26 y sale a través de la válvula 30 solenoide de vaciado de purga. Cuando se usa el agua, fluye fuera del tanque 39 hacia el cual la bomba 37 ha bombeado agua purificada a presión, a través del filtro 46 de carbón para el agua producida, y hacia fuera de la salida 40 de agua producida. El detector 38 de presión de agua producida vigila la presión en el tanque 39 y a baja presión enciende la bomba 37 y a alta presión apaga la bomba 37. Una presión baja típica es 0.206 Pa manométricos, mientras que una alta presión típica es de 0.310 MPa manométricos. A medida que la bomba 37 saca agua del depósito 33 para llenar y poner a presión el tanque 39, cae el nivel en el depósito 33. Cuando este nivel cae por debajo del nivel bajo establecido por el detector 35, se inicia un nuevo ciclo de purificación. Puesto que hay siempre una cantidad de contaminantes en el lado de concentrado del sistema, aun cuando se haya purgado el agua de concentrado del sistema, una opción sería que, al inicio del ciclo, se puede cerrar la válvula de retención 54 de purga del agua producida, y se puede abrir la válvula 52 de recirculación del agua producida, durante un periodo de tiempo predeterminado. Esto permite de manera efectiva que cualesquiera contaminantes, que pasan a través de la membrana por medio de osmosis, durante el tiempo de detención o paro, sean reciclados de manera efectiva y eliminados del agua producida. La figura 7 ilustra otra modalidad de la presente invención que funciona exactamente como se ilustra en la figura 6 y se describió más arriba, con varias excepciones. En primer lugar, está incluido un método para limpiar, en lugar del elemento de RO 15. En segundo lugar, la luz ultravioleta antimicrobiana 34 está localizada en la línea entre el depósito de almacenamiento 33 y la bomba 37, y se enciende únicamente cuando está encendida la bomba 37. Se efectúa mejor la limpieza del sistema en un tiempo predeterminado, que podría coincidir con la purga normal del sistema, o que podría efectuarse sobre bases periódicas, por ejemplo, semanalmente, mensualmente o en algún otro periodo de tiempo fijo, o que podría basarse en el volumen de agua procesada, o que podría basarse en el desempeño real del sistema, como se determina mediante diversos sensores y circuitos de control (no mostrados). Cualquiera que sea el método usado para determinar el tiempo apropiado para limpiar el elemento RO 15, se purgaría el sistema cerrando la válvula 12 solenoide de entrada al mismo tiempo que se abre la válvula 30 de vaciado de purga y la válvula solenoide 41 de purga del agua producida, todo mientras está operando la bomba 13. Después que se completa el periodo de purga se abre una válvula solenoide 49 de limpiador durante un periodo de tiempo predeterminado para entregar la cantidad apropiada de limpiador desde un depósito 51 de solución limpiadora. Se lleva el limpiador a través de la válvula 50 de retención de la alimentación de limpiador, por medio de un vénturi 48 de alimentación de limpiador, donde se mezcla con el flujo de agua que entra en la bomba 13. Alternativamente, se podría alimentar el limpiador por medio de una bomba separada (no mostrada). Una vez que el sistema recibe la dosis de limpiador, la válvula solenoide 30 de vaciado de purga, la válvula solenoide 41 de purga de agua producida y la válvula solenoide 49 de limpiador se cierran, y la válvula 12 de entrada permanece cerrada. La válvula de retención 54 de purga del agua producida se cierra y se abre la válvula 52 de recirculación de agua producida, lo que permite que fluya el agua producida a través de la válvula 53 de retención de agua producida, y hacia la "T" 55 de combinación del agua producida; donde se mezcla el agua producida que recircula con el agua de concentrado que recircula. Se permite que circule la mezcla limpiadora durante un periodo predeterminado, momento en el cual la válvula solenoide 41 de purga de agua producida y la válvula solenoide 30 de vaciado de purga se abren, purgando el sistema de solución limpiadora. Cuando se completa la purga el sistema se detiene, listo para iniciar el siguiente ciclo de purificación. Adicionalmente, y sin que se muestre, se puede localizar un esquema similar al usado para alimentar limpiador en el sistema, antes del filtro 26, y después de la válvula 20 reguladora de presión, a fin de permitir que se alimente el auxiliar de filtración o auxiliar de proceso al sistema, y sobre el elemento de filtro 29. Esto puede ayudar a eliminar una porción de los contaminantes de concentrado, de la corriente de concentrado que recircula, disminuyendo en efecto el nivel de la concentración observado por el elemento de RO 15. Se provee un circuito de control (no mostrado) que controla la apertura y el cierre de varias válvulas, la operación de la luz UV y la activación y desactivación de las diversas bombas. Se puede formar el circuito de control de componentes conocidos por quien sea un experto ordinario en la materia a la que pertenece la presente invención, y no será descrito detalladamente aquí. La operación de ese circuito de control será de acuerdo con a descripción precedente de las diversas modalidades del método y el sistema de osmosis inversa. Aunque se ha ilustrado y se ha descrito ahora los principios de la invención, se debe entender que es posible efectuar modificaciones en la estructura, en las disposiciones, en las proporciones, en los elementos, en los materiales y en los componentes usados en la práctica de la presente Invención, y de otras maneras; las cuales estarán adaptadas con particularidad para requerimientos ambientales y operacionales específicos, sin salirse del espíritu ni del alcance de la presente invención, De tal manera, la presente invención debe ser considerada limitada únicamente por el alcance de las reivindicaciones que vienen a continuación, y de sus equivalentes.

Claims

- 33 - REIVINDICACIONES

1. - Un método para separar una mezcla de alimentación a una pluralidad de productos, en un sistema de filtro, caracterizado dicho método porque comprende: hacer pasar la mezcla de alimentación a través de un dispositivo de separación para separar la mezcla de alimentación a un primer producto y un segundo producto, que son más puros y más concentrados, respectivamente, que la mezcla de alimentación; mezclar el segundo producto con el flujo de la mezcla de alimentación, antes de que entre en el dispositivo de separación; continuar los pasos de separar y mezclar, hasta que el segundo producto alcance un nivel predeterminado de concentrado; purgar el segundo producto concentrado, cuando se alcanza el nivel predeterminado de concentrado; y repetir los pasos de separación, mezclado y purga.

2. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende calentar el segundo producto antes de mezclarlo con la mezcla de alimentación.

3. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el segundo producto y la mezcla de alimentación son calentados antes del paso de separación.

4. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende adicionalmente introducir un limpiador para limpiar el sistema. - 34 - 5.- Un aparato de tratamiento para fluido de alimentación, caracterizado porque comprende: un dispositivo de filtración tangencial, que tiene una entrada para recibir el fluido de alimentación, y que está configurado para separar el fluido de alimentación a un fluido permeado, que está sustancialmente libre de contaminantes, y un fluido concentrado; donde los contaminantes eliminados del fluido de alimentación están concentrados; un circuito de fluido concentrado, configurado para recibir el fluido concentrado que sale del dispositivo de filtración tangencial, y para hacer circular el fluido concentrado nuevamente a la entrada del dispositivo de filtración tangencial, y para mezclar el fluido concentrado que está circulando, con el fluido de alimentación, antes del dispositivo de filtración tangencial, incrementando de manera efectiva la concentración del fluido concentrado; un dispositivo de monitoreo, configurado para monitorear el fluido concentrado e iniciar la purga del aparato cuando se alcanza la concentración predeterminada del fluido concentrado; un sistema de purga configurado para purgar el aparato del fluido concentrado, cuando se alcanza la concentración predeterminada del fluido concentrado; una entrada, configurada para admitir fluido de alimentación que va a ser añadido al fluido concentrado que está circulando, para reemplazar la cantidad de fluido permeado que permea el dispositivo de filtración tangencial, y para reponer en el aparato fluido de - 35 - alimentación fresco, cuando el aparato es purgado del fluido concentrado que está circulando, que ha sido concentrado. 6. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el circuito de fluido concentrado comprende adicionalmente un dispositivo de filtración, configurado para atrapar una porción del fluido concentrado, lo que disminuye de manera efectiva la concentración del fluido concentrado. 7. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el dispositivo de filtración comprende adicionalmente un dispositivo de purga, de manera que por lo menos una porción de los contaminantes atrapados por el dispositivo de filtración sean purgados del aparato, para prolongar en forma efectiva la vida y mantener el funcionamiento del dispositivo de filtración. 8. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende adicionalmente un dispositivo de proceso que coopera con el dispositivo de filtración para hacer que el dispositivo de filtración atrape materiales que normalmente pasarían a través del dispositivo de filtración. 9. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque comprende adicionalmente un dispositivo de proceso, configurado para hacer que el dispositivo de filtración tangencial, después de haber estado - 36 - en uso, se reponga sustancialmente al funcionamiento previo. 10. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque comprende adicionalmente un dispositivo de proceso, configurado para separar del fluido de alimentación los materiales que son ruinosos para el dispositivo de filtración tangencial. 11. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque comprende adicionalmente un dispositivo de proceso configurado para eliminar contaminantes que permean el dispositivo de filtración tangencial y pasan hacia el fluido permeado, y que son contaminantes para dicho fluido permeado. 12. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque comprende adicionalmente un dispositivo de proceso, configurado para introducir energía, de preferencia desde una fuente residual, hacia el fluido de alimentación, para provocar un incremento en el funcionamiento del dispositivo de filtración tangencial. 13. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque comprende adicionalmente un dispositivo de monitoreo, configurado para monitorear el concentrado en el fluido permeado. 14. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque comprende adicionalmente un aparato de almacenamiento, configurado para - 37 - almacenar el fluido permeado. 1

5. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende adicionalmente un controlador para iniciar y detener los ciclos de procesamiento, con base en los contenidos del aparato de almacenamiento. 1

6. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende adicionalmente un dispositivo de presurizacion para poner a presión el fluido permeado. 1

7. - El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende un dispositivo de desinfección, configurado para eliminar la contaminación microbiana del fluido permeado. 18.- El aparato para tratamiento de fluido de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende adicionalmente: un medio de monitoreo, mediante el cual se monitorea la calidad del fluido permeado; y un medio controlador, mediante el cual se previene la entrada al dispositivo de almacenamiento, del fluido permeado que sobrepasa un nivel predeterminado de contaminantes, 19.- Un método de filtración, caracterizado porque comprende: filtrar agua cruda a través de un sistema de filtro por osmosis - 38 - inversa, a fluido permeado y fluido concentrado; recircular el fluido concentrado al agua cruda, antes del dispositivo de filtro de osmosis inversa; purgar el sistema de filtro de osmosis inversa con fluido permeado, cuando el fluido concentrado alcance un nivel predeterminado de concentrado. 20. - El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque comprende almacenar el fluido permeado en un tanque a presión. 21. - El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque comprende introducir una solución limpiadora en el agua cruda, para limpiar por lo menos el sistema de filtro de osmosis inversa, y luego purgar la solución limpiadora de por lo menos el sistema de filtro de osmosis inversa. 22. - El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque comprende usar una luz ultravioleta antimicrobiana para filtrar adicionalmente el fluido concentrado. 23. - Un dispositivo de filtración, caracterizado porque comprende: una entrada de agua cruda para recibir agua cruda; un sistema de filtración de osmosis inversa, configurado para filtrar el agua cruda a fluido permeado y fluido concentrado; un sistema de recirculación acoplado al sistema de filtración de osmosis inversa, para recibir el fluido concentrado y mezclarlo con el agua cruda, antes del sistema de filtración de osmosis inversa.; - 39 - un sistema de suministro, configurado para recibir el fluido permeado y suministrar el producto final a una salida de producto. 24. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque comprende adicionalmente un circuito limpiador acoplado al sistema de filtración de osmosis inversa. 25. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque comprende una línea de purga acoplada entre el sistema de suministro y el sistema de filtración de osmosis inversa.