NL2009750C2

NL2009750C2 - METHOD FOR PURIFYING WATER AND AN APPARATUS APPROPRIATE.

Info

Publication number: NL2009750C2
Application number: NL2009750A
Authority: NL
Inventors: Leo Peter Wessels
Original assignee: We Consult Holding B V
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-05-08

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het zuiveren van water alsmede een daarvoor geschikte inrichting.Short description: Method for purifying water and a suitable device.

5 Beschrijving5 Description

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van water, in het bijzonder oppervlaktewater, onder toepassing van ten minste een membraanfiltratie-eenheid, waarbij ten minste een concentraatstroom en een permeaatstroom ontstaan. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op 10 een inrichting voor het voor het zuiveren van water, in het bijzonder oppervlaktewater, onder toepassing van ten minste een membraanfiltratie-eenheid, omvattende noodzakelijk toe- en afvoerleidingen, pompen en kleppen.The present invention relates to a method for purifying water, in particular surface water, using at least one membrane filtration unit, whereby at least one concentrate stream and a permeate stream are formed. The present invention furthermore relates to a device for purifying water, in particular surface water, using at least one membrane filtration unit, comprising necessary supply and discharge pipes, pumps and valves.

Reverse Osmose (RO) is een zuiveringstechniek die wordt toegepast bij de behandeling van oppervlaktewater tot drinkwater, demiwater of proceswater. 15 Het gebruik van oppervlaktewater vereist een bepaalde voorzuivering om vervuiling van de membranen van de RO-installatie door scaling, deeltjes en biomassagroei te voorkomen. Ook is veelal een nabehandeling van het RO-permeaat nodig. Bij de productie van demiwater bestaat een dergelijke nabehandeling vaak uit een vergaande restzoutverwijdering met ionenwisselingstechnieken. Bij de 20 drinkwaterbereiding met RO is altijd een conditionering/opharding (bijv. met marmerfiltratie of kalkmelk/C02 dosering) noodzakelijk en is een extra verwijdering gewenst van restanten van organische microverontreinigingen (actieve koolfiltratie) en pathogene bacteriën en virussen (UV-desinfectie, chloordioxide dosering, etc.).Reverse Osmosis (RO) is a purification technique that is used in the treatment of surface water into drinking water, demineralised water or process water. The use of surface water requires a certain pre-treatment to prevent contamination of the RO installation membranes by scaling, particles and biomass growth. In addition, an after-treatment of the RO permeate is often required. In the production of demineralised water, such after-treatment often consists of far-reaching residual salt removal with ion exchange techniques. For drinking water preparation with RO, conditioning / curing (eg with marble filtration or lime milk / CO2 dosing) is always necessary and additional removal of residues of organic micro-pollutants (active carbon filtration) and pathogenic bacteria and viruses (UV disinfection, chlorine dioxide) is required. dosage, etc.).

Uit de Amerikaanse publicatie US 2011/315631 is een multi-use 25 membraansysteem bekend dat oppervlaktewater, brak water, industrieel en huishoudelijk afvalwater behandelt omvattende een voorbehandeling, te weten filtratie, pH-aanpassing en toevoeging van anti-scalant, dubbele ionenwisselingwaterontharding-harskolommen in een swing-achtige met een kolom in servicemode en een kolom in regeneratiemodus en een reverse osmose(RO) 30 membraansysteem ter vorming van membraanpermeaatproduktwater en membraanconcentraat.From the American publication US 2011/315631 a multi-use membrane system is known that treats surface water, brackish water, industrial and domestic waste water comprising a pre-treatment, namely filtration, pH adjustment and addition of anti-scalant, double ion exchange water softening resin columns in a swing-like with a column in service mode and a column in regeneration mode and a reverse osmosis (RO) membrane system to form membrane permeate product water and membrane concentrate.

Uit de Amerikaanse publicatie US 2010/307973 is een mobiele eenheid voor het behandelen van onbehandeld water bekend, omvattende pompmiddelen, een draagbare container, een systeem voor het analyseren van de kenmerken van 2 het te behandelen ruwe water, een eerste behandelingsmodule voor de behandeling van zoet oppervlaktewater, een tweede behandelingsmodule voor de behandeling van brak water of zeewater, een derde behandelingsmodule voor de behandeling van ongezuiverd water dat is besmet door nucleaire, radiologische, biologische en/of 5 chemische stoffen, waarbij de module, op basis van de geanalyseerde kenmerken van het ruwe water, in staat is de stroming van onbehandeld water door genoemde behandelingsmodules te bepalen.From US publication US 2010/307973 a mobile unit for treating untreated water is known, comprising pumping means, a portable container, a system for analyzing the characteristics of the raw water to be treated, a first treatment module for the treatment of fresh surface water, a second treatment module for the treatment of brackish water or seawater, a third treatment module for the treatment of raw water contaminated by nuclear, radiological, biological and / or chemical substances, the module, based on the analyzed characteristics of the raw water, capable of determining the flow of untreated water through said treatment modules.

De Amerikaanse publicatie US 2009/127171 heeft betrekking op een inrichting voor het bereiden van gezuiverd drinkwater uit grond- of oppervlaktewater 10 onder toepassing van een met de hand bediende pomp.The US publication US 2009/127171 relates to a device for preparing purified drinking water from ground or surface water using a manually operated pump.

De Amerikaanse publicatie US 2004/124147 heeft betrekking op een compacte ultrafiltratie-inrichting voor het genereren van een ultrafiltraat om te worden toegepast voor filtratie van bloed filteren, diagnostische toepassingen en als bioreactor.The US publication US 2004/124147 relates to a compact ultrafiltration device for generating an ultrafiltrate for use in filtration of blood filtering, diagnostic applications and as a bioreactor.

15 De Amerikaanse publicatie US 2007/181497 heeft betrekking op een methode van het type direct-osmose voor het reinigen van een semipermeabel membraan in een omgekeerde osmose(RO)scheidingsmodule.The American publication US 2007/181497 relates to a method of the direct osmosis type for cleaning a semi-permeable membrane in a reverse osmosis (RO) separation module.

De Amerikaanse publicatie US 2010/326905 heeft betrekking op een methode voor het met een lokaal reinigingssysteem van een zorginstelling 20 behandelen van een aantal verschillende afvalstromen, omvattende het leiden van de afvalstromen door een of meer vermaalinrichtingen, het scheiden van het eigenlijke afval en houdermateriaal uit de aldus verkregen afvalstroom, en het aan een zuiveringsinstallatie toevoeren van het eigenlijke afval en het reinigen van de daarin aanwezige vloeibare bestanddelen.The American publication US 2010/326905 relates to a method for treating a number of different waste streams with a local cleaning system of a care institution 20, comprising passing the waste streams through one or more crushing devices, separating the actual waste and container material from the waste stream thus obtained, and supplying the actual waste to a purification plant and cleaning the liquid components present therein.

25 De Internationale publicatie W02006/055382 heeft betrekking op een methode voor het reinigen van een filtratiemembraan dat wordt toegepast voor de filtratie van afvalwater van een zuiveringsinstallatie afvalwater, waarbij de methode een enzymatische reinigingsstap met een enzymatische reinigingsoplossing omvat.The international publication WO2006 / 055382 relates to a method for cleaning a filtration membrane that is used for the filtration of waste water from a waste water purification plant, the method comprising an enzymatic cleaning step with an enzymatic cleaning solution.

Voor de bereiding van drinkwater, demiwater of proceswater bezit het 30 gebruik van oppervlaktewater een voordeel boven grondwater. In het bijzonder wordt de grondwaterspiegel niet verlaagd bij oppervlaktewateronttrekking, en zal er dus geen verdroging worden veroorzaakt. Daardoor wordt een vergunning voor onttrekking van oppervlaktewater veelal gemakkelijker afgegeven dan een vergunning voor onttrekking van grondwater.For the preparation of drinking water, demineralised water or process water, the use of surface water has an advantage over groundwater. In particular, the groundwater level is not lowered with surface water extraction, and therefore no desiccation will be caused. As a result, a permit for extraction of surface water is usually issued more easily than a permit for extraction of groundwater.

33

Bij gebruik van oppervlaktewater als voedingswater voor een RO-installatie kan het voorkomen, bijvoorbeeld bij een calamiteit of lozing, dat het oppervlaktewater tijdelijk zeer sterk is verontreinigd. Wanneer het oppervlaktewater aldus door een calamiteit of lozing tijdelijk zodanig sterk is vervuild, dat inname en 5 behandeling van het oppervlaktewater met de RO-installatie niet mogelijk en/of gewenst is, kan uit één van de drie volgende oplossingen worden gekozen. Als eerste mogelijkheid wordt het aanhouden van een voorraad van ruw oppervlaktewater genoemd, bijvoorbeeld in een ruwwaterbekken waarin het waterpeil kan worden gevarieerd. Tijdens de duur van de calamiteit kan de RO-10 installatie worden gevoed uit dit ruwwaterbekken, zonder dat dit ruwwaterbekken wordt gevoed met vers oppervlaktewater. Een tweede mogelijkheid betreft het overschakelen op een alternatieve tweede oppervlaktewaterbron als voeding voor de RO, waarbij de kanttekening moet worden gemaakt dat deze dan niet tegelijkertijd vervuild mag zijn. Als laatste optie wordt het tijdelijk overschakelen op drinkwater als 15 voeding voor de RO-installatie genoemd.When surface water is used as feed water for an RO installation, it can occur, for example in the event of an emergency or discharge, that the surface water is temporarily very heavily contaminated. If the surface water is thus temporarily soiled by a disaster or discharge that intake and treatment of the surface water with the RO installation is not possible and / or desired, one of the following three solutions can be chosen. The first option mentioned is the maintenance of a stock of raw surface water, for example in a raw water basin in which the water level can be varied. During the calamity, the RO-10 installation can be fed from this raw water basin, without this raw water basin being fed with fresh surface water. A second possibility concerns the switch to an alternative second surface water source as feed for the RO, although it must be made clear that it may not be contaminated at the same time. The last option mentioned is the temporary switch to drinking water as a feed for the RO installation.

Het is echter ook mogelijk om anaëroob grondwater als back-up voor oppervlaktewater toe te passen. Bijvoorbeeld bij Waterproductiebedrijf Heel (Waterleiding Maatschappij Limburg), waar diepe grondwaterputten kunnen worden ingeschakeld als de inname vanuit de Maas moet worden gestopt als gevolg van 20 calamiteiten of lozingen. Bij Waterproductiebedrijf Heel wordt echter geen RO-installatie ingezet bij de zuivering.However, it is also possible to use anaerobic groundwater as a backup for surface water. For example at Water production company Heel (Waterleiding Maatschappij Limburg), where deep groundwater wells can be switched on if the intake from the Maas has to be stopped due to 20 calamities or discharges. However, at RO Water Production Company Heel, no RO installation is used for purification.

Een nadeel van RO-membranen is dat die bij de behandeling van oppervlaktewater sterk kunnen vervuilen. Door de in oppervlaktewater aanwezige nutriënten (fosfaat, nitraat/ammonium, opgelost organisch koolstof), en doordat het 25 oppervlaktewater ook opgelost zuurstof bevat, vindt snelle biomassagroei plaats in de membranen, waardoor de voedingspacers van de RO-membranen kunnen verstoppen. Deze biomassagroei in membranen is ook bekend als biofouling.A disadvantage of RO membranes is that they can be heavily contaminated in the treatment of surface water. Due to the nutrients present in surface water (phosphate, nitrate / ammonium, dissolved organic carbon), and because the surface water also contains dissolved oxygen, rapid biomass growth takes place in the membranes, whereby the nutrient packers of the RO membranes can clog. This biomass growth in membranes is also known as biofouling.

Een ander belangrijk nadeel van het gebruik van oppervlaktewater is dat er een back-up voorziening nodig is voor het geval het oppervlaktewater sterk 30 vervuild is waardoor inname niet mogelijk/wenselijk is. Aan deze back-up voorzieningen worden bepaalde nadelen toegeschreven, zoals duur in aanleg, veel oppervlak nodig voor de realisatie daarvan, een tweede inname van oppervlaktewater uit een andere bron vereist aanzienlijke investeringen, in het bijzonder, een uitgebreid transportsysteem. Gebruik van drinkwater is ook duur 4 omdat een overcapaciteit in de drinkwaterbereiding moet worden gerealiseerd en in stand gehouden om te kunnen leveren wanneer dit nodig is. In het algemeen is een back-up uit drinkwater geen oplossing als de capaciteit van de RO waarvoor de back-up nodig is, groot is.Another important disadvantage of the use of surface water is that a back-up facility is needed in case the surface water is heavily contaminated, so that intake is not possible / desirable. Certain disadvantages are attributed to these back-up facilities, such as expensive construction, a lot of surface area needed for their realization, a second intake of surface water from another source requires considerable investments, in particular, an extensive transport system. Use of drinking water is also expensive 4 because an excess capacity in drinking water preparation must be realized and maintained in order to be able to deliver when required. In general, a backup from drinking water is not a solution if the capacity of the RO for which the backup is required is large.

55

Het gebruik van anaëroob grondwater als back-up voor oppervlaktewater als bron kent ook een aantal nadelen. Er kan niet zomaar worden overgeschakeld op anaëroob grondwater als de winputten lange tijd stil hebben gestaan. De putten moeten daarvoor eerst een tijd worden aangezet, waarbij de 10 ruwwaterleiding wordt doorgespoeld en het grondwater wordt geloosd. Bij de RO-behandeling van anaëroob grondwater ontstaat ook anaëroob RO-concentraat waarvoor een nabehandeling is vereist, voordat lozing kan plaatsvinden. Aldus is een extra concentraatbehandeling nodig, hetgeen uit kostenoogpunt nadelig is.The use of anaerobic groundwater as a backup for surface water as a source also has a number of disadvantages. You cannot simply switch over to anaerobic groundwater if the extraction wells have stood still for a long time. To this end, the wells must first be switched on for a while, during which the raw water pipe is flushed and the groundwater is discharged. RO treatment of anaerobic groundwater also produces anaerobic RO concentrate for which an after-treatment is required before discharge can take place. An additional concentrate treatment is thus required, which is disadvantageous from a cost point of view.

Een doel van de uitvinding is een werkwijze voor het zuiveren van 15 water alsmede een daarvoor geschikte inrichting te verschaffen waarbij anaëroob grondwater als back-up wordt ingezet voor een membraaninstallatie.An object of the invention is to provide a method for purifying water as well as a device suitable for this purpose wherein anaerobic groundwater is used as a back-up for a membrane installation.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het zuiveren van water onder toepassing van ten minste een membraanfiltratie-eenheid, waarbij voor het reinigen van voornoemde 20 membraanfiltratie-eenheid het gebruik van chemicaliën tot een minimum wordt beperkt.An object of the present invention is to provide a method for purifying water using at least one membrane filtration unit, wherein the use of chemicals is kept to a minimum for cleaning said membrane filtration unit.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het zuiveren van water onder toepassing van ten minste een membraanfiltratie-eenheid waarbij van het operationeel houden van extra 25 grondwaterzuiveringen, in het bijzonder elders in het distributiegebied, kan worden afgezien.Another object of the present invention is to provide a method for purifying water using at least one membrane filtration unit whereby the maintenance of additional groundwater purifications, in particular elsewhere in the distribution area, can be dispensed with.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het zuiveren van water onder toepassing van ten minste een membraanfiltratie-eenheid waarbij de vorming van biofouling op de membranen tot 30 een minimum wordt beperkt.Yet another object of the present invention is to provide a method for purifying water using at least one membrane filtration unit wherein the formation of biofouling on the membranes is limited to a minimum.

De onderhavige uitvinding, zoals vermeld in de aanhef, wordt gekenmerkt doordat de werkwijze de volgende stappen omvat: i) het aan de ten minste een membraanfiltratie-eenheid toevoeren van oppervlaktewater, 5 ii) het onderbreken van de toevoer van oppervlaktewater volgens i), iii) het aan de ten minste een membraanfiltratie-eenheid toevoeren van water afkomstig van een bron anders dan van oppervlaktewater volgens i).The present invention, as stated in the preamble, is characterized in that the method comprises the following steps: i) supplying surface water to the at least one membrane filtration unit, ii) interrupting the supply of surface water according to i), iii feeding water from a source other than surface water according to i) to the at least one membrane filtration unit.

Onder toepassing van voornoemde werkwijze wordt aan een of meer 5 van voornoemde doelstellingen voldaan. De onderhavige uitvinding maakt het aldus mogelijk dat grondwaterwinning continu in bedrijf blijft bij een laag debiet, zodat er geen opstartproblemen ontstaan als de grondwaterwinning helemaal aangeschakeld moet worden, en waarbij a) met het anaerobe grondwater tegelijk het optreden van biofouling bij de behandeling van oppervlaktewater wordt beperkt, en b) het 10 anaerobe concentraat van de RO in de voorbehandeling van het oppervlaktewater wordt mee behandeld. De onderhavige uitvinder heeft in het bijzonder geconstateerd dat het onderbreken van de toevoer van oppervlaktewater en het vervolgens tijdelijk toevoeren van een andere waterstroom heeft geleid tot het aanzienlijk beperken van de vorming van biofouling op het membraan. De onderhavige uitvinder veronderstelt 15 in het bijzonder dat het oppervlaktewater, waarin zich zuurstof, biomassa en nutriënten bevinden, tot de vorming van biofouling leidt, waarbij voornoemde oppervlaktewaterstroom wordt onderbroken waarna de membraanfiltratie-installatie wordt bedreven met een waterbron die is te omschrijven als zuurstofarm of zuurstofloos. Bovendien heeft de waterbron de beschikking over een geringe 20 hoeveelheid biomassa en nutriënten, hetgeen als gunstig voor het voorkomen van biofouling kan worden genoemd.Using the aforementioned method, one or more of the aforementioned objectives are met. The present invention thus makes it possible for groundwater extraction to remain in continuous operation at a low flow rate, so that no start-up problems arise if the groundwater extraction must be switched on completely, and wherein a) with the anaerobic groundwater at the same time the occurrence of biofouling in the treatment of surface water limited, and b) the anaerobic concentrate of the RO in the pre-treatment of the surface water is also treated. In particular, the present inventor has found that the interruption of the supply of surface water and then the temporary addition of another water stream has led to a considerable limitation of the formation of biofouling on the membrane. The present inventor in particular assumes that the surface water, in which oxygen, biomass and nutrients are present, leads to the formation of biofouling, said surface water flow being interrupted after which the membrane filtration plant is operated with a water source that can be described as low-oxygen or oxygenless. Moreover, the water source has a small amount of biomass and nutrients at its disposal, which can be mentioned as favorable for preventing biofouling.

Het in stap iii) vermelde water, afkomstig van een bron anders dan van oppervlaktewater, is bij voorkeur gekozen uit de groep van grondwater, brak grondwater, natuurlijk grondwater, geïnfiltreerd oppervlaktewater, geïnfiltreerd 25 zeewater, geïnfiltreerd effluent van een rioolwaterzuivering en oeverfiltraat.The water mentioned in step iii), originating from a source other than from surface water, is preferably selected from the group of groundwater, brackish groundwater, natural groundwater, infiltrated surface water, infiltrated seawater, infiltrated effluent from a sewage treatment plant and bank filtrate.

In een bijzondere uitvoeringsvorm bedraagt het gehalte opgeloste zuurstof minder dan 2 mg/l, bij voorkeur lager dan 1 mg/l, in het in stap ii) toegepaste grondwater. Voor het meten van het gehalte opgeloste zuurstof in water zijn in de handel meettoestellen beschikbaar. Een conventioneel meetsysteem voor opgeloste 30 zuurstof bestaat uit een meter en een Clark-type polarografische elektrode die als kathode fungeert in een beschermend omhulsel gevuld met kaliumchloride (KCI) elektrolyt oplossing. Door een potentiaal van 790 mV toe te voegen, zal de zuurstof die aanwezig is in de cel, gereduceerd worden tot hydroxide ionen (OH-) aan de kathode en zilverchloride (AgCI) aan de anode. Deze reactie veroorzaakt een flux die 6 evenredig is met de hoeveelheid zuurstof die in het monster aanwezig is. De meter zet de stroom om in de overeenkomstige concentratie opgeloste zuurstof. De onderhavige uitvinding is echter niet beperkt tot een dergelijke meting van het zuurstofgehalte.In a special embodiment, the dissolved oxygen content is less than 2 mg / l, preferably lower than 1 mg / l, in the groundwater used in step ii). Measuring devices are commercially available for measuring the dissolved oxygen in water content. A conventional dissolved oxygen measurement system consists of a meter and a Clark-type polarographic electrode that acts as a cathode in a protective sheath filled with potassium chloride (KCl) electrolyte solution. By adding a potential of 790 mV, the oxygen present in the cell will be reduced to hydroxide ions (OH-) at the cathode and silver chloride (AgCl) at the anode. This reaction causes a flux that is 6 proportional to the amount of oxygen present in the sample. The meter converts the current to the corresponding dissolved oxygen concentration. However, the present invention is not limited to such a measurement of the oxygen content.

5 Indien in stap ii) water met een gehalte opgeloste zuurstof hoger dan de hiervoor genoemde waarde wordt toegepast, dan wordt de vorming van een biofilm op het oppervlak van de membranen onvoldoende tegengegaan.If water with a dissolved oxygen content higher than the aforementioned value is used in step ii), the formation of a biofilm on the surface of the membranes is insufficiently prevented.

De onderhavige uitvinder heeft in het bijzonder geconstateerd dat het in een bijzondere uitvoeringsvorm wenselijk is dat na het uitvoeren van stap iii) de 10 eerder uitgevoerde stappen i)-ii), gevolgd door het opnieuw het uitvoeren van stap iii), worden herhaald. In een dergelijke uitvoeringsvorm wordt de membraanfiltratie-eenheid afzonderlijk bedreven met oppervlaktewater en water afkomstig van een andere bron, zoals hiervoor vermeld. In een dergelijke situatie is het vooral wenselijk dat stap ii) gedurende een periode van ten minste 2 uren wordt toegepast.In particular, the present inventor has found that in a particular embodiment it is desirable that after performing step iii) the previously performed steps i) -ii), followed by performing step iii) again, are repeated. In such an embodiment, the membrane filtration unit is operated separately with surface water and water from another source, as mentioned above. In such a situation it is especially desirable that step ii) be applied for a period of at least 2 hours.

15 Hoewel in de hiervoor besproken uitvoeringsvorm steeds van oppervlaktewater is gesproken, kunnen ook een of meer andere waterbronnen worden toegepast in stap i), gekozen uit de groep bestaande uit afvalwater, effluent van een afvalwaterzuivering, zeewater en proceswater, of combinaties hiervan.Although in the above-discussed embodiment reference has always been made to surface water, one or more other water sources can also be used in step i), selected from the group consisting of waste water, effluent from a waste water treatment, sea water and process water, or combinations thereof.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is het tevens wenselijk dat de in stap 20 iii) toegepaste toevoer, afkomstig van een bron anders dan van oppervlaktewater volgens i), is samengesteld uit een combinatie van een of meer afzonderlijke bronnen. Het is dus mogelijk om meerdere bronnen samen te voegen om aldus een zogenaamde samengestelde toevoer in stap iii) te verkrijgen.In a special embodiment it is also desirable that the feed used in step 20 iii), originating from a source other than from surface water according to i), is composed of a combination of one or more separate sources. It is thus possible to merge several sources in order to thus obtain a so-called composite feed in step iii).

De in de onderhavige aanvrage vermelde membraanfiltratie-eenheid 25 kan zijn samengesteld uit een of meer membranen van het type microfiltratie, ultrafiltratie, nanofiltratie en reverse osmosis, waarbij membranen van het type buisvormig, plaatvormig en spiraalgewonden, kunnen worden toegepast.The membrane filtration unit mentioned in the present application may be composed of one or more membranes of the microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis type, wherein membranes of the tubular, plate-shaped and spiral wound type may be used.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is het wenselijk dat de membraanfiltratie-eenheid is voorzien van middelen voor het meten van de drukval, 30 waarbij op basis van voornoemde meting informatie wordt verkregen over de mate van vorming van biofouling op het membraanoppervlak. Het is tevens mogelijk om op basis van voornoemde meetgegevens te kunnen vaststellen wanneer de toevoer van oppervlaktewater moet worden onderbroken om aldus de membraanfiltratie-eenheid 7 te voorzien van een alternatieve voedingsstroom, waarbij water afkomstig van een bron anders dan van oppervlaktewater wordt toegepast.In a special embodiment, it is desirable for the membrane filtration unit to be provided with means for measuring the pressure drop, wherein on the basis of the aforementioned measurement information is obtained about the degree of formation of biofouling on the membrane surface. It is also possible, on the basis of the aforementioned measurement data, to be able to determine when the supply of surface water must be interrupted so as to provide the membrane filtration unit 7 with an alternative feed stream, wherein water from a source other than surface water is used.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige werkwijze is het wenselijk dat het in stap i) aan de ten minste een membraanfiltratie-eenheid toe te 5 voeren oppervlaktewater aan een voorbehandeling is onderworpen, gekozen uit de groep van screen, kalkslibontharding, kationwisseling, zandfiltratie, microfiltratie, ultrafiltratie en actieve koolfiltratie, of een of meer combinaties hiervan.In a particular embodiment of the present method it is desirable that the surface water to be supplied to the at least one membrane filtration unit in step i) is subjected to a pre-treatment selected from the group of screen, lime sludge hardening, cation exchange, sand filtration, microfiltration , ultrafiltration and active carbon filtration, or one or more combinations thereof.

De toepassing van een screen of zeefdoek, ook wel op te vatten als een mechanische scheiding, heeft tot doel het verwijderen van grove delen en algen 10 (> 25 pm). De toepassing van een sludgereactor heeft met name tot doel het verwijderen van Ca, vaste stoffen (SS), Si02, P04, mosselen en geldt bovendien voor een zekere desinfectie (pH > 10,5). Een zandfiltratie, microfiltratie en/of ultrafiltratie wordt in het bijzonder toegepast voor het verwijderen van troebelheid vormende bestanddelen. De kationwisseling is met name geschikt voor het 15 verwijderen van Ba, Sr, resterende hoeveelheden Ca/Mg en ook sporenelementen. Voor het verwijderen van het opgeloste C02-gas is het wenselijk dat een zogenaamde torenbeluchting wordt uitgevoerd. Actieve koolfiltratie wordt in een voorbehandeling toegepast voor het reduceren van biofilm vormende bestanddelen en het opgelost organisch koolstofgehalte.The use of a screen or screen cloth, also to be understood as a mechanical separation, has the purpose of removing coarse particles and algae (> 25 µm). The use of a sludge reactor has in particular the purpose of removing Ca, solids (SS), SiO 2, PO 4, mussels and moreover applies to a certain disinfection (pH> 10.5). Sand filtration, microfiltration and / or ultrafiltration is used in particular for the removal of turbidity-forming components. The cation change is particularly suitable for removing Ba, Sr, residual amounts of Ca / Mg and also trace elements. To remove the dissolved CO2 gas, it is desirable that so-called tower aeration is carried out. Activated carbon filtration is used in a pretreatment to reduce biofilm-forming components and the dissolved organic carbon content.

20 In de nabehandeling wordt actieve koolfiltratie veelal toegepast voor het verwijderen van resterende organische microbestanddelen. Het is echter ook mogelijk om na de membraanfiltratie-eenheid als nabehandelingsstap een dosering van kalkmelk toe te passen, waarbij tevens een behandeling met UV kan plaatsvinden, in het bijzonder om een desinfectie tot stand te brengen. In een 25 bijzondere uitvoeringsvorm is het tevens gewenst dat het aldus verkregen, gereinigde water aanvullend in hardheidsgraad wordt verhoogd, in het bijzonder door het toevoegen van chemische bestanddelen, dan wel opmengen met andere waterstromen.In the after-treatment, active carbon filtration is often used to remove residual organic micro components. However, after the membrane filtration unit, it is also possible to use a dosage of lime milk as a post-treatment step, whereby a treatment with UV can also take place, in particular to effect a disinfection. In a special embodiment, it is also desirable that the purified water thus obtained is additionally increased in the degree of hardness, in particular by adding chemical components or mixing with other water flows.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is het wenselijk dat de in stap i) 30 verkregen concentraatstroom wordt teruggevoerd naar het reeds voorbehandelde oppervlaktewater.In a special embodiment, it is desirable for the concentrate stream obtained in step i) to be returned to the surface water that has already been pretreated.

Voor een optimale bedrijfsvoering heeft de onderhavige uitvinder in een bijzondere uitvoeringsvorm aangegeven dat het wenselijk is dat het in stap iii) toe te voeren water aan een of meer voorbehandelingen is onderworpen, in het 8 bijzonder aan een membraanfiltratiestap, met name dat de bij voornoemde membraanfiltratiestap verkregen concentraatstroom als mede-voedingsstroom in stap i) wordt toegepast, in het bijzonder dat de bij voornoemde membraanfiltratiestap verkregen permeaatstroom wordt bijgemengd met de in stap i) verkregen 5 permeaatstroom.For optimum operation, the present inventor has indicated in a special embodiment that it is desirable that the water to be supplied in step iii) is subjected to one or more pretreatments, in particular to a membrane filtration step, in particular that the aforementioned membrane filtration step obtained concentrate stream is used as co-feed stream in step i), in particular that the permeate stream obtained in the aforementioned membrane filtration step is mixed with the permeate stream obtained in step i).

Het is bovendien ook mogelijk dat de in stap i) toegepaste membraanfiltratie-eenheid ten minste twee afzonderlijke membraanfiltratie-installaties omvat, waarbij de beide membraanfiltratie-installaties zijn te bedreven met oppervlaktewater en water afkomstig van een bron anders dan voornoemd 10 oppervlaktewater, en combinaties hiervan, waarbij voornoemde membraanfiltratie-installaties in het bijzonder afwisselend worden bedreven met oppervlaktewater en water afkomstig van een bron anders dan voornoemd oppervlaktewater.Moreover, it is also possible that the membrane filtration unit used in step i) comprises at least two separate membrane filtration installations, wherein both membrane filtration installations can be operated with surface water and water from a source other than the aforementioned surface water, and combinations thereof wherein said membrane filtration installations are in particular operated alternately with surface water and water from a source other than said surface water.

In een uitvoeringsvorm waarbij de in stap i) toegepaste membraanfiltratie ten minste drie afzonderlijke membraanfiltraties omvat, is het 15 wenselijk dat het in stap iii) toe te voeren water aan de eerste membraaninstallatie wordt toegevoerd en de daarbij verkregen concentraatstroom wordt teruggeleid naar de voedingsstroom van de tweede en derde membraaninstallatie, welke tweede en derde membraaninstallatie worden gevoed met een voedingsstroom van oppervlaktewater.In an embodiment in which the membrane filtration used in step i) comprises at least three separate membrane filtrations, it is desirable that the water to be supplied in step iii) is supplied to the first membrane installation and the resulting concentrate stream is returned to the feed stream of the second and third membrane installation, which second and third membrane installation are fed with a feed stream of surface water.

20 In een uitvoeringsvorm waarbij de membraaninstallatie afwisselend met oppervlaktewater en grondwater wordt bedreven, verdient het de voorkeur dat voor het bedrijven met grondwater een lage recovery in een gebied van 40-60% wordt toegepast, waarbij voor het toepassen van oppervlaktewater een hogere recovery wordt toegepast, in het bijzonder dat een waarde liggend in het gebied van 25 70-95% wordt toegepast.In an embodiment in which the membrane installation is operated alternately with surface water and groundwater, it is preferred that for operation with groundwater a low recovery in a range of 40-60% is applied, wherein for the use of surface water a higher recovery is applied , in particular that a value in the range of 70-95% is applied.

In voornoemde uitvoeringsvorm, waarbij sprake is van ten minste drie afzonderlijke membraanfiltratie-installaties, is het derhalve wenselijk dat de eerste membraaninstallatie wordt bedreven met een recovery in een gebied van 40-60%, waarbij de tweede en derde membraaninstallaties worden bedreven met een 30 recovery die hoger is, in het bijzonder in een gebied van 70-95%, in het bijzonder dat de concentraatstroom van de tweede en derde membraaninstallatie wordt afgevoerd naar het oppervlaktewater.In the aforementioned embodiment, where there are at least three separate membrane filtration installations, it is therefore desirable that the first membrane installation is operated with a recovery in a range of 40-60%, the second and third membrane installations being operated with a recovery which is higher, in particular in a range of 70-95%, in particular that the concentrate flow from the second and third membrane installation is discharged to the surface water.

In de hiervoor besproken uitvoeringsvorm is het in een bijzondere uitvoeringsvorm gewenst dat de in stap i) toegepaste membraanfiltratie-eenheid ten 9 minste drie afzonderlijke membraanfiltratie-installaties omvat, waarbij het in stap iii) toe te voeren water aan de eerste, tweede en derde membraaninstallatie wordt toegevoerd en de daarbij verkregen concentraatstromen worden teruggeleid, in het bijzonder na het uitvoeren van een of meer nabehandelingen, naar het 5 oppervlaktewater, waarbij voornoemd oppervlaktewater niet aan voornoemde membraanfiltratie-installaties wordt toegevoerd.In the above-discussed embodiment, in a particular embodiment, it is desirable that the membrane filtration unit used in step i) comprises at least three separate membrane filtration plants, wherein the water to be supplied in step iii) to the first, second and third membrane plant is fed and the concentrate streams thereby obtained are returned, in particular after performing one or more after-treatments, to the surface water, said surface water not being supplied to said membrane filtration installations.

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het voor het zuiveren van water, in het bijzonder oppervlaktewater, onder toepassing van ten minste een membraanfiltratie-eenheid, omvattende noodzakelijk 10 toe- en afvoerleidingen, pompen en kleppen, welke inrichting in het bijzonder wordt gekenmerkt doordat in de toevoerleiding naar de ten minste een membraanfiltratie-eenheid zich een aftakleiding bevindt, welke aftakleiding is verbonden met een toevoer van water afkomstig van een bron anders dan van oppervlaktewater.The present invention further relates to a device for purifying water, in particular surface water, using at least one membrane filtration unit, comprising necessary supply and discharge pipes, pumps and valves, which device is particularly characterized in that there is a branch line in the supply line to the at least one membrane filtration unit, which branch line is connected to a supply of water from a source other than surface water.

De onderhavige aanvrage zal aan de hand van een aantal voorbeelden 15 worden toegelicht, waarbij in het bijzonder wordt opgemerkt dat de onderhavige uitvinding in geen geval tot dergelijke bijzondere voorbeelden is beperkt.The present application will be elucidated on the basis of a number of examples, in which it is particularly noted that the present invention is in no way limited to such special examples.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bezit de RO-membraaninstallatie bijvoorbeeld een capaciteit van 2000 m3/h permeaatproductie en omvat 8 RO straten van 250 m3/h elk. De voedingscapaciteit 20 is dan ca. 2500 m3/h bij 80% recovery van de RO. Er is dan een oppervlaktewater inname en voorzuivering nodig van 2500 m3/h en ook een back-up grondwater winning van 2500 m3/h. Een manier voor het bedrijven van voornoemde installatie (zonder calamiteit/lozing op oppervlaktewater) is dan als volgt: • RO straat 1 wordt gevoed met anaëroob grondwater bij een recovery van 50% 25 (dan is er geen anti-scalant dosering nodig) -> 250 m3/h permeaat productie en 250 m3/h concentraat productie, dus 500 m3/h onttrekking grondwater. 20% van de grondwaterwinning is dan dus in bedrijf.In a particular embodiment of the present invention, the RO membrane installation, for example, has a capacity of 2000 m3 / h of permeate production and comprises 8 RO lanes of 250 m3 / h each. The feed capacity 20 is then approximately 2500 m3 / h with 80% recovery of the RO. A surface water intake and pre-treatment of 2500 m3 / h and a back-up groundwater extraction of 2500 m3 / h are then required. A way of operating the above-mentioned installation (without calamity / discharge into surface water) is then as follows: • RO street 1 is fed with anaerobic groundwater with a recovery of 50% 25 (then no anti-scalant dosage is required) -> 250 m3 / h permeate production and 250 m3 / h concentrate production, so 500 m3 / h extraction of groundwater. 20% of the groundwater extraction is then in operation.

• De andere RO straten (2 t/m 8) worden gevoed met 2250 m3/h oppervlaktewater + 250 m3/h anaëroob concentraat van de 1® RO straat. In de 30 voorzuivering wordt het anaerobe concentraat van de ene RO straat die op grondwater draait mee behandeld met het ruwe oppervlaktewater.• The other RO streets (2 to 8) are fed with 2250 m3 / h surface water + 250 m3 / h anaerobic concentrate from the 1® RO street. In the pre-treatment, the anaerobic concentrate of the one RO street running on groundwater is also treated with the raw surface water.

• Roulerend (op tijd) wordt één van de 8 RO straten op anaëroob grondwater bedreven, terwijl de andere RO straten met oppervlaktewater worden gevoed.• Rotating (on time) one of the 8 RO streets is operated on anaerobic groundwater, while the other RO streets are fed with surface water.

10 • Het concentraat (aëroob en bevat lage gehalten ijzer, mangaan en ammonium) wordt geloosd op oppervlaktewater.• The concentrate (aerobic and contains low levels of iron, manganese and ammonium) is discharged into surface water.

Een dergelijke methode heeft als voordeel dat de biofouling wordt beperkt door wisselende aerobe (oppervlaktewater) en anaerobe (grondwater) 5 voeding, èn tegelijkertijd wordt de grondwaterwinning continu op een laag debiet in bedrijf gehouden. Door de winputten daarbij te rouleren, blijven alle winputten stand-by zonder inwerken en spoelen van ruwwaterleidingen.Such a method has the advantage that the biofouling is limited by varying aerobic (surface water) and anaerobic (groundwater) feed, and at the same time the groundwater extraction is continuously operated at a low flow. By rotating the extraction wells, all extraction wells remain on standby without the ingress and flushing of raw water pipes.

Wanneer nu, door een calamiteit of lozing, de oppervlaktewaterwinning tijdelijk helemaal moet worden stopgezet, kan de hele RO-installatie op anaëroob 10 grondwater worden gezet, waarbij de recovery wordt verhoogd van 50% naar 80%. Er is dan ook anti-scalant dosering noodzakelijk om scaling te voorkomen. De voorzuivering (sludgereactor + zandfiltratie) die normaal wordt gebruikt als voorzuivering voor de oppervlaktewater RO (hydraulische ontwerpcapaciteit is 2500 m3/h), wordt nu geheel als nazuivering voor het anaerobe concentraat (500 m3/h, 15 dus veel lager dan hydraulische ontwerpcapaciteit van 2500 m3/h) gebruikt. Door de lagere snelheden (debiet is 500 i.p.v. 2500 m3/h) kan ammonium in het concentraat voldoende worden omgezet in de zandfilters.If, due to a calamity or discharge, the surface water extraction must be temporarily stopped altogether, the entire RO installation can be placed on anaerobic groundwater, whereby the recovery is increased from 50% to 80%. Anti-scalant dosing is therefore necessary to prevent scaling. The pre-treatment (sludge reactor + sand filtration) that is normally used as pre-treatment for surface water RO (hydraulic design capacity is 2500 m3 / h), now becomes entirely as post-treatment for the anaerobic concentrate (500 m3 / h, therefore much lower than hydraulic design capacity of 2500 m3 / h). Due to the lower speeds (flow rate is 500 instead of 2500 m3 / h), ammonium in the concentrate can be sufficiently converted into the sand filters.

Figuur 1 toont een schematische weergave van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding.Figure 1 shows a schematic representation of a device according to the present invention.

20 Figuur 2 toont een schematische weergave van een voorzuivering toepasbaar in een inrichting volgens de onderhavige uitvinding.Figure 2 shows a schematic representation of a pre-treatment suitable for use in a device according to the present invention.

Figuur 3 toont een schematische weergave van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding.Figure 3 shows a schematic representation of a device according to the present invention.

Figuur 4 toont een schematische weergave van een inrichting volgens 25 de onderhavige uitvinding.Figure 4 shows a schematic representation of a device according to the present invention.

Figuur 1 toont, in een schematische weergave, een inrichting volgens de onderhavige uitvinding, waarbij in membraaninstallatie 1, in het bijzonder van het type RO, een voedingsstroom 2 wordt gescheiden in een permeaat- of productstroom 3 en een concentraatstroom 4. De membraaninstallatie 1 kan worden 30 gevoed met oppervlaktewater, verkregen via oppervlaktewaterinname 5 en een voorzuivering 6 waarbij klep 7 is geopend en klep 8 is gesloten. De toevoer van oppervlaktewater kan worden onderbroken door klep 7 te sluiten en klep 8 te openen waarna grondwater 9 als voedingsstroom 2 wordt toegepast. In een dergelijke uitvoeringsvorm is het mogelijk dat de toevoer van oppervlaktewater aan 11 membraaninstallatie 1 wordt onderbroken, waarna water afkomstig van een bron anders dan van oppervlaktewater, in het bijzonder grondwater 9, aan membraaninstallatie 1 wordt toegevoerd. Om enig effect te kunnen realiseren is het wenselijk dat membraaninstallatie 1 gedurende ten minste twee uren achtereen met 5 grondwater 9 wordt bedreven, waarna membraaninstallatie 1 opnieuw kan worden gevoed met oppervlaktewater 5. Het is aldus mogelijk membraaninstallatie 1 volgens een bepaalde cyclustijd te bedrijven, waarbij afwisselend met grondwater 9 en oppervlaktewater 5 als voedingsstroom 2 wordt gewerkt.Figure 1 shows, in a schematic representation, a device according to the present invention, wherein in membrane installation 1, in particular of the type RO, a feed stream 2 is separated into a permeate or product stream 3 and a concentrate stream 4. The membrane plant 1 can are fed with surface water obtained via surface water intake 5 and a pre-purification 6 wherein valve 7 is opened and valve 8 is closed. The supply of surface water can be interrupted by closing valve 7 and opening valve 8, after which groundwater 9 is used as feed stream 2. In such an embodiment it is possible that the supply of surface water to membrane installation 1 is interrupted, whereafter water from a source other than from surface water, in particular groundwater 9, is supplied to membrane installation 1. In order to achieve any effect, it is desirable that membrane installation 1 is operated with groundwater 9 for at least two consecutive hours, after which membrane installation 1 can be fed again with surface water 5. It is thus possible to operate membrane installation 1 according to a specific cycle time, alternating groundwater 9 and surface water 5 are used as feed stream 2.

Figuur 2 geeft schematisch een aanvulling weer van de in figuur 1 10 weergegeven voorzuivering 6, waarbij de voorzuivering 6 van oppervlaktewater 5 achtereenvolgens geschiedt onder toepassing van een screen, sludgereactor, zandfiltratie, kationwisseling, torenbeluchting en een membraaninstallatie van het type RO. Het moge duidelijk zijn dat in bepaalde uitvoeringsvormen een of meer processtappen, zoals getoond in figuur 2, niet worden toegepast. De uit 15 membraaninstallatie 1 verkregen productstroom 3 wordt verder behandeld onder toepassing van actieve koolfiltratie, eventueel aangevuld met desinfectie door middel van UV-bestraling alsmede een mogelijke opharding of opmenging. In figuur 2 is verder schematisch aangegeven dat concentraatstroom 4 wordt teruggeleid naar het oppervlaktewater. De bijzondere functies van de afzonderlijke deelstappen van 20 voorzuivering 6 zijn in de onderhavige beschrijvingsinleiding reeds uitvoerig aan de orde gekomen.Figure 2 schematically shows a supplement to the pre-treatment 6 shown in Figure 1, wherein the pre-treatment 6 of surface water 5 is performed successively using a screen, sludge reactor, sand filtration, cation exchange, tower aeration and a RO type membrane installation. It will be clear that in certain embodiments one or more process steps, as shown in Figure 2, are not applied. The product stream 3 obtained from membrane installation 1 is further treated using active carbon filtration, optionally supplemented with disinfection by means of UV irradiation as well as a possible curing or mixing. Figure 2 furthermore shows diagrammatically that concentrate flow 4 is returned to the surface water. The special functions of the individual sub-steps of pre-treatment 6 have already been discussed in detail in the present introduction to the description.

In figuur 3 is een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding weergegeven, waarbij hierna vier bedrijfsvoeringen worden toegelicht.Figure 3 shows a special embodiment of the present invention, in which four operations are explained below.

In een eerste bedrijfsvoering worden beide membraaninstallaties 1,10 25 van het type RO gevoed met reeds voorbehandeld oppervlaktewater 5, in het bijzonder de uit de torenbeluchting tredende waterstroom 33 naar membraaninstallatie 10 en de uit de torenbeluchting tredende waterstroom 2 naar membraaninstallatie 1. De daarbij ontstane concentraatstroom 4 van beide membraaninstallaties 1, 10 wordt teruggeleid naar het oppervlaktewater en aldaar 30 geloosd.In a first operation, both membrane installations 1.10 of the RO type are fed with surface water 5 that has already been pretreated, in particular the water flow 33 leaving the tower aeration to membrane installation 10 and the water flow 2 leaving the tower aeration to membrane installation 1. The resulting water flow concentrate stream 4 from both membrane installations 1, 10 is returned to the surface water and discharged there.

Volgens een tweede bedrijfsvoering worden beide membraaninstallaties 1, 10 van het type RO gevoed met anaëroob grondwater 9, waarbij in de leiding naar membraaninstallatie 10 een aftakleiding 31 is voorzien die naar membraaninstallatie 1 wordt geleid. De bij beide membraaninstallaties 1, 10 12 verkregen concentraatstromen 14, 32 worden toegevoerd aan de ingang van de sludgereactor (SR). Nadat de waterstroom aldus de behandeling in de sludgereactor (SR) heeft ondergaan, is het wenselijk een aanvullende behandeling in het zandfilter (ZF) uit te voeren. De uit de zandfilter (ZF) tredende stroom 35 wordt naar het 5 oppervlaktewater teruggeleid en aldaar geloosd.According to a second operation, both membrane installations 1, 10 of the RO type are fed with anaerobic groundwater 9, wherein a branch line 31 is provided in the pipe to membrane installation 10, which pipe is led to membrane installation 1. The concentrate streams 14, 32 obtained in both membrane installations 1, 10 12 are supplied to the inlet of the sludge reactor (SR). After the water stream has thus undergone treatment in the sludge reactor (SR), it is desirable to perform an additional treatment in the sand filter (ZF). The stream 35 emerging from the sand filter (ZF) is recycled to the surface water and discharged there.

In een derde bedrijfsvoering wordt membraaninstallatie 10 gevoed met anaëroob grondwater. De bij de behandeling van anaëroob grondwater in membraaninstallatie 10 verkregen concentraatstroom 14 wordt toegevoerd aan de ingang van de sludgereactor(SR). De membraaninstallatie 1 wordt aldus gevoed met 10 oppervlaktewater 5 en de uit membraaninstallatie 10 afkomstige concentraatstroom, welke beide stromen, alvorens het binnentreden in membraaninstallatie 1 geschiedt, verder worden behandeld in een kationwisseling(CIX) en torenbeluchting(TB). De bij membraaninstallatie 1 verkregen concentraatstroom 4 wordt naar het oppervlaktewater teruggeleid en aldaar geloosd.In a third operation, membrane installation 10 is fed with anaerobic groundwater. The concentrate stream 14 obtained during the treatment of anaerobic groundwater in membrane installation 10 is supplied to the inlet of the sludge reactor (SR). The membrane installation 1 is thus fed with surface water 5 and the concentrate stream originating from membrane installation 10, both of which flows, before entering membrane installation 1, are further treated in a cation change (CIX) and tower aeration (TB). The concentrate stream 4 obtained from membrane installation 1 is returned to the surface water and discharged there.

15 Volgens een vierde bedrijfsvoering wordt membraaninstallatie 1 gevoed met anaëroob grondwater. Bij membraaninstallatie 1 wordt een concentraatstroom 32 verkregen die wordt toegevoerd aan de ingang van de sludgereactor(SR). Aan de ingang van de sludgereactor(SR) wordt ook oppervlaktewater 5 toegevoerd. Beide stromen worden aldus in de 20 sludgereactor(SR) behandeld, waarbij de uit de sludgereactor(SR) tredende stroom bij voorkeur verder wordt behandeld in een kationwisseling(CIX) en torenbeluchting(TB). Membraaninstallatie 10 wordt gevoed met reeds voorbehandeld oppervlaktewater 33 en de daarbij verkregen concentraatstroom 34 wordt naar het oppervlaktewater teruggeleid en aldaar geloosd.According to a fourth operation, membrane installation 1 is fed with anaerobic groundwater. With membrane installation 1, a concentrate stream 32 is obtained which is supplied to the inlet of the sludge reactor (SR). Surface water 5 is also supplied to the entrance of the sludge reactor (SR). Both streams are thus treated in the sludge reactor (SR), the stream emerging from the sludge reactor (SR) being preferably further treated in a cation change (CIX) and tower aeration (TB). Membrane installation 10 is fed with surface water 33 that has already been pretreated and the concentrate stream 34 obtained thereby is returned to the surface water and discharged there.

25 Volgens de onderhavige werkwijze wordt op een zeker moment de toevoer van oppervlaktewater 5 aan een membraaninstallatie 1, 10 beëindigd waarna membraaninstallatie 1, 10 wordt bedreven met anaëroob grondwater 9 waardoor aldus biofouling tot een minimum wordt beperkt. Na enige tijd wordt de desbetreffende membraaninstallatie weer “teruggezet” op de oorspronkelijke 30 watertoevoerstroom.According to the present method, the supply of surface water 5 to a membrane installation 1, 10 is terminated at a certain point in time, after which membrane installation 1, 10 is operated with anaerobic groundwater 9, so that biofouling is limited to a minimum. After a while the membrane installation in question is "reset" to the original water supply flow.

Het proces van afwisselend de membraaninstallatie bedrijven met oppervlaktewater en water afkomstig van een bron anders dan oppervlaktewater, bijvoorbeeld anaëroob grondwater, kan voortdurend worden uitgevoerd. Tevens is in 13 een dergelijke uitvoeringsvorm sprake van een zogenaamde back-up met grondwater hetgeen in het geval van calamiteiten nuttig blijkt te zijn.The process of alternately operating the membrane installation with surface water and water from a source other than surface water, for example anaerobic groundwater, can be carried out continuously. In such an embodiment there is also talk of a so-called back-up with groundwater, which appears to be useful in the case of calamities.

Een aanvullend voordeel van de in figuur 3 weergegeven uitvoeringsvorm is dat minder FeCI3-dosering voor de sludgereactor nodig is omdat 5 anaëroob grondwater 9 ook van origine ijzer bevat, in het bijzonder wanneer de concentraatstroom, verkregen uit een op anaëroob grondwater draaiende membraaninstallatie, als toevoer voor de sludgereactor (SR) geldt.An additional advantage of the embodiment shown in Figure 3 is that less FeCl 3 dosing is required for the sludge reactor because anaerobic groundwater 9 also contains iron, in particular when the concentrate stream obtained from an anaerobic groundwater membrane installation is supplied for the sludge reactor (SR).

Aldus is een zeer flexibele bedrijfsvoering gewaarborgd waarbij beide membraaninstallaties 1, 10 afwisselend met (voorbehandeld) oppervlaktewater 5 en 10 anaëroob grondwater 9 kunnen worden bedreven.A very flexible operational management is thus guaranteed in which both membrane installations 1, 10 can alternately be operated with (pre-treated) surface water 5 and anaerobic groundwater 9.

In figuur 4 is een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding schematisch weergegeven waarbij sprake is van een drietal afzonderlijke membraanfiltratie-eenheden R01, R02 en R03. Onder toepassing van een dergelijke installatie is het bijvoorbeeld mogelijk om R01 te voeden met grondwater 9, waarbij 15 R02 en R03 worden voorzien van oppervlaktewater 5 dat aan een voorzuivering 6 is onderworpen. In een dergelijke uitvoeringsvorm is het wenselijk dat R01 wordt bedreven bij een lage recovery, in het bijzonder 40-60%. De concentraatstroom 14 afkomstig van R01 wordt teruggeleid naar voorzuivering 6, waarbij de aldus voorgezuiverde waterstroom dient als voedingsstroom voor een of meer van R02 en 20 R03. In een dergelijke uitvoeringsvorm is het wenselijk dat R02 en R03 worden bedreven bij een hoge recovery, in het bijzonder 70-95%. De concentraatstroom 4 afkomstig van R02 en R03 wordt geloosd, bijvoorbeeld op het oppervlaktewater. De productstromen van elk van de membraanfiltratie-eenheden R01, R02 en R03 worden eventueel onderworpen aan een nabehandeling 20. Het anaëroob 25 grondwater 9 kan als voedingsstroom dienen voor elk van de membraanfiltratie-eenheden R01, R02 en R03. Een dergelijke bedrijfsvoering, waarbij elk van de membraanfiltratie-eenheden R01, R02 en R03 afwisselend met (voorbehandeld) oppervlaktewater 5 en anaëroob grondwater 9 kunnen worden bedreven, wordt bijvoorbeeld een week volgehouden.Figure 4 schematically shows a special embodiment of the present invention in which there are three separate membrane filtration units R01, R02 and R03. Using such an installation, it is possible, for example, to feed R01 with groundwater 9, wherein R02 and R03 are provided with surface water 5 that has been subjected to a pre-purification 6. In such an embodiment, it is desirable that R01 be operated at a low recovery, in particular 40-60%. The concentrate stream 14 from R01 is recycled to pre-purification 6, the water stream thus pre-purified serving as a feed stream for one or more of R02 and R03. In such an embodiment, it is desirable that R02 and R03 be operated at a high recovery, in particular 70-95%. The concentrate stream 4 from R02 and R03 is discharged, for example onto the surface water. The product streams of each of the membrane filtration units R01, R02 and R03 are optionally subjected to an after-treatment 20. The anaerobic groundwater 9 can serve as a feed stream for each of the membrane filtration units R01, R02 and R03. Such an operation, in which each of the membrane filtration units R01, R02 and R03 can alternately be operated with (pre-treated) surface water 5 and anaerobic groundwater 9, is maintained for a week, for example.

30 De in figuur 4 weergegeven uitvoeringsvorm kan ook volgens een andere manier worden bedreven, waarbij in het bijzonder R02 wordt gevoed met grondwater 9 en R01 en R03 worden gevoed met oppervlaktewater 5. In een dergelijke situatie wordt R02 bedreven onder toepassing van een lage recovery, in het bijzonder 40-60%, waarbij de concentraatstroom 14 van R02 wordt bijgemengd 14 met de oppervlaktewaterstroom 5 die als voeding fungeert voor voorzuivering 6, waarna het aldus voorgezuiverde oppervlaktewater dient als voeding voor R01 en R03. In een dergelijke situatie worden R01 en R03 bij een hoge recovery bedreven, in het bijzonder 70-95%. De concentraatstroom afkomstig van R01 en R03 wordt 5 geloosd, bijvoorbeeld op het oppervlaktewater. Een dergelijke bedrijfsvoering wordt bijvoorbeeld een week volgehouden. De productstroom 3 is in deze uitvoeringsvorm onderworpen aan een nabehandeling 20, waarbij in het bijzonder hier wordt verwezen naar de toelichting van figuur 2.The embodiment shown in Figure 4 can also be operated in a different way, in which R02 in particular is fed with groundwater 9 and R01 and R03 are fed with surface water 5. In such a situation R02 is operated using a low recovery, in particular 40-60%, wherein the concentrate stream 14 of R02 is admixed with the surface water stream 5 which serves as feed for pre-purification 6, whereafter the thus pre-purified surface water serves as feed for R01 and R03. In such a situation, R01 and R03 are operated at a high recovery, in particular 70-95%. The concentrate stream from R01 and R03 is discharged, for example, to the surface water. Such business operations are, for example, maintained for a week. The product stream 3 is in this embodiment subjected to an after-treatment 20, with particular reference being made here to the explanation of Figure 2.

De in figuur 4 weergegeven uitvoeringsvorm kan ook volgens een 10 andere manier worden bedreven, waarbij R03 wordt gevoed met grondwater en R01 en R02 worden gevoed met oppervlaktewater. In een dergelijke uitvoeringsvorm wordt R03 bedreven bij een lage recovery, in het bijzonder 40-60%, waarbij de concentraatstroom van R03 aan zuivering 6 wordt onderworpen en toegepast als voeding voor R01 en R02. In een dergelijke uitvoeringsvorm worden R01 en R02 bij 15 een hoge recovery, in het bijzonder 70-95%, bedreven. De concentraatstroom 4 van R01 en R02 wordt geloosd, bijvoorbeeld op oppervlaktewater 5. Een dergelijke bedrijfsvoering wordt gedurende een week volgehouden. De productstroom 3 is in deze uitvoeringsvorm onderworpen aan een nabehandeling 20, waarbij in het bijzonder hier wordt verwezen naar de toelichting van figuur 2.The embodiment shown in figure 4 can also be operated in a different way, wherein R03 is fed with groundwater and R01 and R02 are fed with surface water. In such an embodiment, R03 is operated at a low recovery, in particular 40-60%, wherein the concentrate stream of R03 is subjected to purification 6 and used as feed for R01 and R02. In such an embodiment, R01 and R02 are operated at a high recovery, in particular 70-95%. The concentrate stream 4 of R01 and R02 is discharged, for example onto surface water 5. Such operational management is sustained for a week. The product stream 3 is in this embodiment subjected to an after-treatment 20, with particular reference being made here to the explanation of Figure 2.

20 Tenslotte wordt opgemerkt dat de in figuur 4 weergegeven zuiveringsinstallatie ook kan worden bedreven volgens een zodanige wijze dat R01, R02 en R03 allemaal met grondwater worden gevoed, in het bijzonder bij een hoge recovery in het gebied van 70-95%. De concentraatstroom 4 van R01, R02 en R03 wordt geloosd, in het voorbeeld, na uitvoeren van een nabehandeling, op 25 oppervlaktewater 5. Een dergelijke bedrijfsvoering wordt toegepast wanneer oppervlaktewater 5 niet beschikbaar is als bron, bijvoorbeeld vanwege een calamiteit. De productstroom 3 is in deze uitvoeringsvorm onderworpen aan een nabehandeling 20, waarbij in het bijzonder hier wordt verwezen naar de toelichting van figuur 2.Finally, it is noted that the purification plant shown in Figure 4 can also be operated in such a way that R01, R02 and R03 are all fed with groundwater, in particular with a high recovery in the range of 70-95%. The concentrate stream 4 of R01, R02 and R03 is discharged, in the example, after performing a post-treatment, to surface water 5. Such an operation is used when surface water 5 is not available as a source, for example due to a calamity. The product stream 3 is in this embodiment subjected to an after-treatment 20, with particular reference being made here to the explanation of Figure 2.

30 Hoewel in figuur 4 een situatie is beschreven met drie RO-installaties, is de onderhavige uitvinding in geen geval beperkt tot een dergelijk aantal membraaninstallaties. De noodzakelijke kleppen en pompen zijn vanwege de leesbaarheid in de hiervoor besproken figuren weggelaten maar het is voor een 15 deskundige op dit gebied duidelijk waar voornoemde apparaten dienen te worden geplaatst.Although Figure 4 describes a situation with three RO installations, the present invention is by no means limited to such a number of membrane installations. The necessary valves and pumps have been omitted for the sake of legibility in the figures discussed above, but it is clear to a person skilled in the art where the aforementioned devices are to be placed.

55

Claims

Method for purifying water, in particular surface water, using at least one membrane filtration unit, wherein at least one concentrate stream and a permeate stream are formed, characterized in that the method comprises the following steps: i) supplying surface water to the at least one membrane filtration unit, ii) interrupting the supply of surface water according to i), iii) supplying water to the at least one membrane filtration unit from a source other than surface water according to i ).

2. Method according to claim 1, characterized in that the water mentioned in step iii), originating from a source other than from surface water, is selected from the group of groundwater, brackish groundwater, natural groundwater, infiltrated surface water, infiltrated seawater, infiltrated effluent from a sewage treatment plant and bank filtrate.

Method according to claim 2, characterized in that the groundwater has a dissolved oxygen content of less than 2 mg / l.

4. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that after performing step iii) the previously performed steps ΟΝ), followed by again performing step iii), are repeated.

5. Method as claimed in one or more of the foregoing claims, characterized in that in addition to surface water one or more other water sources can also be used in step i), selected from the group consisting of waste water, effluent from a waste water treatment, sea water and process water , or combinations thereof.

6. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the feed used in step iii), originating from a source other than from surface water according to i), is composed of a combination of one or more separate sources.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that step iii) is carried out for at least 2 hours in succession.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one membrane filtration unit is composed of one or more membranes of the microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis type membranes.

9. Method as claimed in claim 8, characterized in that membranes are of the type selected from the group of tubular, plate-shaped and spiral wound.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the method further comprises means for measuring the pressure drop over the at least one membrane filtration unit, means for controlling the supply flow to the at least one membrane filtration -unit.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the surface water to be fed to the at least one membrane filtration unit in step i) is subjected to a pre-treatment selected from the group of screen, lime sludge hardening, cation exchange , sand filtration, microfiltration, ultrafiltration and active carbon filtration, or one or more combinations thereof. 15

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least part of the concentrate stream obtained in step i) is returned to the surface water.

13. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the water to be supplied in step iii) is subjected to one or more pretreatments, in particular to a membrane filtration step, in particular that the membrane filtration step obtained in the aforementioned membrane step concentrate stream is used as co-feed stream in step i), in particular that the permeate stream obtained in the aforementioned membrane filtration step is mixed with the permeate stream obtained in step i).

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the membrane filtration unit used in step i) comprises at least two separate membrane filtration installations, wherein the two membrane filtration installations can be operated with surface water and water originating from a source other than said surface water, and combinations thereof, wherein said membrane filtration installations are in particular operated alternately with surface water and water originating from a source other than said surface water.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the membrane filtration unit used in step i) comprises at least three separate membrane filtration installations, the water to be supplied in step iii) being supplied to the first membrane installation and the concentrate stream thereby obtained is returned to the feed stream of the second and third membrane installation, which second and third membrane installation are fed with a feed stream of surface water, whether or not subjected to pre-treatment.

16. A method according to claim 15, characterized in that the first membrane installation is operated with a recovery in a range of 40-60%, the second and third membrane installations being operated with a recovery that is higher, in particular in a range of 70-95%.

Method according to one or more of claims 15-16, characterized in that the concentrate flow from the second and third membrane installation is discharged to the surface water.

18. Method as claimed in one or more of the foregoing claims, characterized in that the membrane filtration unit used in step i) comprises at least three separate membrane filtration installations, wherein the water to be supplied in step iii) to the first, second and third membrane installation is supplied and the concentrate streams obtained thereby are returned, in particular after performing one or more after-treatments, to the surface water, said surface water temporarily not being supplied to said membrane filtration installations.

19. Device for purifying water, in particular surface water, using at least one membrane filtration unit, comprising necessary supply and discharge pipes, pumps and valves, characterized in that in the surface water supply pipe to the at least one membrane filtration unit is a branch line, which branch line is connected to a supply of water from a source other than from surface water.

20. Device as claimed in claim 19, characterized in that the supply of water from a source other than from surface water is connected to a membrane installation wherein the concentrate stream obtained thereby is supplied via a pipe to said surface water supply pipe so as to pass through the least one membrane filtration unit.