ES2644785T3 - Procedimiento para hacer funcionar una instalación de tratamiento de agua - Google Patents

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ES2644785T3 ES13715235.1T ES13715235T ES2644785T3 ES 2644785 T3 ES2644785 T3 ES 2644785T3 ES 13715235 T ES13715235 T ES 13715235T ES 2644785 T3 ES2644785 T3 ES 2644785T3
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Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para hacer funcionar una instalacion de tratamiento de agua
La invencion se refiere a un procedimiento para hacer funcionar una instalacion de tratamiento de agua con varios depositos equipados cada uno con un elemento de tratamiento de agua de una capacidad basica que pueden hacerse funcionar en paralelo, y con valvulas con aberturas de valvula para el ajuste de flujos volumetricos parciales de agua que va a tratarse a traves de los depositos, encontrandose cada deposito o en funcionamiento normal o en funcionamiento de regeneracion, estando abierta al menos parcialmente la valvula respectiva en el funcionamiento normal de un deposito y presentando el elemento de tratamiento de agua del deposito una capacidad residual, estando cerrada la valvula en el funcionamiento de regeneracion y fluyendo por el deposito una solucion de agente de regeneracion, encontrandose siempre al menos uno de los depositos en el funcionamiento normal, e iniciandose una operacion de regeneracion del elemento de tratamiento de agua cuando la capacidad residual de este elemento de tratamiento de agua es inferior a un valor limite de regeneracion predeterminado.
Un procedimiento de este tipo se conoce por el documento EP 1 160 204 B1.
El agua que se facilita mediante la red publica de agua potable contiene diferentes endurecedores, en particular iones de calcio e iones de magnesio. Esto puede llevar a sedimentos de cal en todo tipo de superficies que esten expuestas al agua.
Mediante instalaciones de ablandamiento de agua, el agua puede ablandarse al sustituirse los iones de calcio y de magnesio por iones de sodio. Para ello se emplea una resina de intercambio ionico cargada con iones de sodio. Sin embargo, la resina de intercambio ionico puede absorber solo una cantidad determinada de iones de calcio y de magnesio. Si se alcanza esta cantidad entonces ya no se realiza un intercambio de iones porque la capacidad de la resina de intercambio ionico se agota. La resina de intercambio ionico debe regenerarse. Para ello se conduce una solucion de agente de regeneracion (solucion de cloruro sodico) a traves de la resina de intercambio ionico. Asi la resina de intercambio ionico se carga con iones de sodio.
Las instalaciones de ablandamiento de agua con dos o mas depositos con resina de intercambio ionico se caracterizan por una capacidad mas elevada e incluso durante la regeneracion de la resina de intercambio ionico puede seguir suministrando agua blanda a los depositos individuales.
En instalaciones de doble deposito (p.ej. el documento DE 103 50 884 B4), un deposito se encuentra en funcionamiento, mientras que el segundo se regenera o se encuentra en el modo stand-by (posicion de espera). Es posible un abastecimiento continuo de agua blanda. Es desventajoso que no fluya ninguna corriente por el deposito que se encuentra en la posicion de espera, lo cual no es optimo por motivos higienicos.
El documento EP 2 345 477 A1 da a conocer una instalacion de ablandamiento de agua con dos depositos de tratamiento que presentan una capacidad (tamano) diferente. En caso de caudales elevados a traves de la instalacion de ablandamiento de agua, el agua que va a tratarse se conduce por completo a traves del deposito mas grande, mientras que los flujos volumetricos mas bajos fluyen completamente a traves del deposito mas pequeno. En este caso resulta desventajoso que puedan producirse irrupciones de dureza cuando se extrae mucha agua blanda mientras el deposito mas grande se esta regenerando. Por lo tanto, como alternativa, estan previstos depositos adicionales que hacen que la instalacion sea mas compleja y se encarezca. Ademas es desventajoso que no fluya temporalmente ninguna corriente por los depositos individuales, lo cual no es deseable por motivos higienicos.
En el documento EP 1 160 204 B1 se describe una instalacion de ablandamiento de agua en la que se hacen funcionar varios depositos en paralelo (instalacion paralela). El flujo de agua total se reparte en este caso por los depositos individuales de manera que puede fluir corriente por todos los depositos al mismo tiempo. Cuando un deposito se agota en un determinado grado, este se regenera. Durante este tiempo, los depositos restantes abastecen a los consumidores con agua blanda. Sin embargo, si en este periodo la extraccion de agua es demasiado alta, entonces existe el peligro de que la capacidad de la instalacion no sea suficiente y aparezca una irrupcion de dureza.
En los procedimientos paralelos conocidos, por todos los depositos fluye una corriente uniforme y presentan por tanto el mismo grado de agotamiento o la misma capacidad residual. Para garantizar que los depositos que permanecen en la red presenten, tambien para los flujos volumetricos mas altos, capacidad residual suficiente y no tenga lugar una irrupcion de dureza, los depositos individuales deben regenerarse muy pronto. Sin embargo, una regeneracion temprana aumenta el consumo de solucion de agente de regeneracion.
Ademas se sabe como hacer funcionar una instalacion en paralelo con desfase de tiempo poniendo en funcionamiento los diferentes depositos en diferentes momentos. En el caso de un funcionamiento de este tipo con desfase de tiempo de dos depositos, durante la regeneracion de uno de los depositos se facilita como maximo la mitad de la capacidad del otro deposito, lo cual en el caso de una capacidad basica pequena y grandes extracciones
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de agua puede no ser suficiente durante la regeneracion y entonces se produce una irrupcion de dureza. Por lo tanto la capacidad de los depositos debe estar disenada correspondientemente grande en tales instalaciones, lo que encarece la instalacion.
Los problemas anteriormente descritos aparecen de manera similar tambien en otras instalaciones de tratamiento de agua, como p.ej. instalaciones de filtrado.
En el marco de esta solicitud por “capacidad de un deposito” ha de entenderse la capacidad del elemento de tratamiento de agua que se encuentra en este deposito (p.ej. resina de intercambio ionico, filtro). De manera analoga, por “agotamiento/regeneracion de un deposito” ha de entenderse el agotamiento/regeneracion del elemento de tratamiento de agua en el deposito correspondiente. Un deposito se agota cuando la capacidad residual del elemento de tratamiento de agua es menor o igual al valor limite de regeneracion.
Objetivo de la invencion
El objetivo de la presente invencion es proponer un procedimiento para hacer funcionar una instalacion de tratamiento de agua con el cual la instalacion de tratamiento de agua pueda hacerse funcionar por un lado higienicamente y por otro lado con bajo consumo de solucion de agente de regeneracion, al tiempo que se minimiza el riesgo de una deficiencia de la funcion de tratamiento deseada (por ejemplo en forma de una irrupcion de dureza en una instalacion de ablandamiento de agua).
Breve descripcion de la invencion
Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invencion mediante un procedimiento segun la reivindicacion 1.
De acuerdo con la invencion, los flujos volumetricos parciales a traves de los diferentes depositos se controlan en cada caso por separado y se ajustan en el funcionamiento normal a valores predeterminados mediante variacion de las aberturas de valvula, diferenciandose al menos temporalmente los valores para los flujos volumetricos parciales de diferentes depositos entre dos regeneraciones consecutivas, de tal manera que las capacidades residuales de los elementos de tratamiento de agua para diferentes depositos son inferiores al valor limite de regeneracion predeterminado en momentos diferentes.
El procedimiento de acuerdo con la invencion es un procedimiento en paralelo, es decir, los depositos se encuentran de acuerdo con la invencion o bien en el funcionamiento normal o bien en el funcionamiento de regeneracion. Por tanto, por todos los depositos que no se estan regenerando fluye agua (suponiendo una extraccion de agua), por lo que se consigue una higiene mejorada con respecto a procedimientos de doble deposito conocidos. La suma de los flujos volumetricos parciales a traves de los depositos individuales da como resultado un flujo volumetrico total a traves de la instalacion de tratamiento de agua.
De acuerdo con la invencion, cada deposito puede hacerse funcionar en el funcionamiento normal independientemente de los demas. Un control independiente puede realizarse al estar previsto para cada deposito una valvula independiente o una disposicion de valvulas independiente para el ajuste del caudal de agua sin tratar, estando prevista para el control de las valvulas una unidad de control electronico. Los flujos volumetricos parciales a traves de los depositos individuales pueden ajustarse individualmente por lo tanto de acuerdo con la posicion de valvula de las valvulas. Para un ajuste de flujo volumetrico preciso de manera duradera es ventajoso medir de manera repetida los flujos volumetricos parciales y transmitir sus valores a la unidad de control de manera que, en el caso de desviaciones respecto a un valor teorico predeterminado, las posiciones de valvula puedan reajustarse (circuito de regulacion). La unidad de control puede servir tambien para el control de la regeneracion, haciendo entonces la unidad de control un seguimiento de la capacidad residual de cada uno de los depositos y activando su regeneracion en funcion de la capacidad residual del deposito respectivo.
Mediante establecer de acuerdo con la invencion diferentes valores para los diferentes flujos volumetricos parciales a traves de los diferentes depositos puede conseguirse que los elementos de tratamiento de agua de los diferentes depositos se agoten con diferente rapidez. Por tanto las regeneraciones de los depositos individuales pueden distanciarse en el tiempo. Por tanto el comienzo de regeneracion puede adelantarse en el tiempo para uno de los depositos y retrasarse en el tiempo para otro deposito. Cuanto mayor sea el flujo volumetrico parcial en el deposito siguiente que va a regenerarse y cuanto menor sean los flujos volumetricos parciales a traves de los restantes depositos, mas capacidad residual habra durante la regeneracion. La capacidad del siguiente deposito que va a regenerarse puede agotarse por lo tanto casi completamente (valor limite de regeneracion menor), hasta que salga de la red y se regenere. De este modo puede ahorrarse agente de regeneracion.
Los elementos de tratamiento de agua presentan en cada caso una capacidad basica que esta disponible cuando el elemento de tratamiento de agua respectivo esta regenerado completamente. Las capacidades basicas de los elementos de tratamiento de agua en los depositos individuales son conocidas y estan almacenadas en la unidad de control electronica.
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Un deposito puede incluir varios elementos de tratamiento de agua, p.ej. en forma de varias resinas de intercambio ionico. De esta manera pueden estar previstas p.ej. una resina de intercambio cationico y una resina de intercambio anionico dentro de un unico deposito (filtro de lecho mixto). Ademas existe tambien la posibilidad de que intercambiadores de iones y elementos de filtro o diferentes elementos de filtro esten integrados en un deposito. Para proporcionar la solucion de agente de regeneracion puede estar previsto un recipiente de reserva.
Variantes preferidas del procedimiento de acuerdo con la invencion
La diferencia entre los flujos volumetricos parciales se selecciona preferentemente al menos tan grande que al alcanzarse el valor limite de regeneracion predeterminado de uno de los depositos, los depositos restantes presenten tambien una capacidad residual tan alta que durante la regeneracion pueda suministrarse un flujo volumetrico maximo con agua tratada. En el caso de una instalacion de ablandamiento de agua se garantiza de este modo que se evite una irrupcion de dureza durante la regeneracion. El flujo volumetrico total maximo depende de la instalacion, estableciendose en el caso del flujo volumetrico total maximo posible una caida de presion de 100 kPa (caudal nominal). Si la extraccion de agua puede predecirse de manera relativamente segura, la diferencia de flujo volumetrico de los flujos volumetricos parciales pude seleccionarse sin embargo algo menor de tal manera que durante la regeneracion no pueda suministrarse el flujo volumetrico total maximo sino unicamente el flujo volumetrico total esperado con agua tratada. Por ello la perdida de presion que aparece en el caso de grandes diferencias de caudal puede mantenerse mas pequena. El flujo volumetrico total esperado puede establecerse mediante la medicion de los flujos volumetricos parciales actuales de todos los depositos, p.ej. suponiendo que: flujo volumetrico total esperado = suma de los flujos volumetricos parciales actuales a traves de todos los depositos (cuando en un futuro cercano no se esperan variaciones) o p.ej. suponiendo que: flujo volumetrico total esperado = valor medio de la suma de los flujos volumetricos parciales actuales medidos durante un cierto intervalo de tiempo a traves de todos los depositos.
La diferencia de flujo volumetrico que ha de seleccionarse depende de la capacidad necesaria durante la regeneracion (es decir de la duracion de la operacion de regeneracion del siguiente deposito que haya de regenerarse, de la dureza del agua sin tratar, el flujo volumetrico total maximo o del flujo volumetrico total esperado), asi como de la diferencia de capacidad residual actual de los depositos y del numero de depositos. Las capacidades residuales de la resina de intercambio ionico de los depositos pueden determinarse a partir de la cantidad de agua que ha fluido desde la ultima regeneracion a traves de los correspondientes depositos y a partir de la dureza de agua sin tratar. La cantidad de agua que ha fluido a traves de los depositos desde la ultima regeneracion, necesaria para ello, se averigua preferentemente mediante un caudalimetro. La determinacion de la dureza de agua sin tratar del agua que va a ablandarse puede realizarse mediante un sensor de conductividad integrado, determinarse por analisis volumetrico o consultarse a la empresa de abastecimiento de agua, y almacenarse en la unidad de control. En otra variante, la capacidad residual puede averiguarse mediante medicion de la diferencia de conductividad del material de intercambio de iones. Las mediciones necesarias para averiguar las capacidades residuales pueden realizarse automaticamente y se repiten, en particular se realizan de manera continua.
Preferentemente a traves de cada deposito fluye, en el funcionamiento normal, un flujo volumetrico parcial de agua que va a ablandarse no inferior a un valor minimo predeterminado. El flujo volumetrico parcial minimo depende del contador de agua y se corresponde preferentemente con el valor de inicio del contador de agua (suponiendo que se extraiga al menos un flujo volumetrico de esta magnitud). El valor para el flujo volumetrico parcial minimo se situa en el orden de magnitud de un valor de dos cifras (medido en m3/n), en particular en 20-50 m3/h. Al fluir por todos los depositos que no se encuentran en regeneracion al menos un flujo volumetrico parcial minimo de agua que va a ablandarse se evita un estancamiento y se garantiza un funcionamiento higienico.
Preferentemente, la relacion entre los flujos volumetricos parciales a traves de los depositos individuales esta predeterminada. Cuando en el caso de una instalacion de ablandamiento de agua con dos depositos fluye, por ejemplo, un 90% del flujo volumetrico total a traves del primer deposito, mientras que el 10% restante fluye a traves del segundo deposito, entonces el segundo deposito que permanece en la red en el momento de regeneracion del primer deposito dispone todavia aproximadamente del 90% de su capacidad original. Pueden tratarse por tanto flujos volumetricos totales altos en fases, sin irrupciones de agua dura, cuando se regenera una parte de los depositos. En el caso de una duracion de regeneracion corta y un flujo volumetrico total pequeno pueden ser ya suficientes tambien diferencias de flujo volumetrico mas pequenas (por ejemplo 60:40 o incluso 55:45). Cuanto mayor sea la diferencia de flujo volumetrico mayor sera la capacidad residual disponible durante la regeneracion. Sin embargo, ha de observarse que, en el caso de altos flujos volumetricos parciales, la perdida de presion por el elemento de tratamiento de agua aumenta y, por lo tanto, en este caso puede ser ventajosa una diferencia de flujo volumetrico mas pequena.
Como alternativa al establecimiento de la relacion entre los flujos volumetricos parciales, tambien puede predeterminarse un valor cuantitativo para el flujo volumetrico parcial de un deposito (valores de caudal completos en m3/s). El flujo volumetrico parcial del otro deposito varia entonces en correspondencia con el flujo volumetrico total.
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Los flujos volumetricos parciales a traves de los depositos individuales se moderan preferentemente de manera que, independientemente del sistema de distribucion de agua, se correspondan con un valor teorico predeterminado. Para conseguir esto, al ajustar las valvulas deben tenerse en cuenta las condiciones hidraulicas del sistema de distribucion.
En el caso de una variante del procedimiento de acuerdo con la invencion particularmente preferida se emplean depositos que presentan esencialmente la misma capacidad basica. Por “esencialmente la misma capacidad basica” han de entenderse de acuerdo con la invencion capacidades que se diferencian solamente en las tolerancias que aparecen en la fabricacion de los depositos y en el llenado de los depositos con el elemento de tratamiento de agua. Estas tolerancias ascienden hasta aproximadamente el 10% de la capacidad teorica indicada para la fabricacion/llenado.
En el caso de un perfeccionamiento particularmente preferido de esta variante, las valvulas se controlan de manera que el deposito que haya pasado en ultimo lugar del funcionamiento de regeneracion al funcionamiento normal presente el flujo volumetrico parcial mas bajo. Tras la regeneracion de un deposito tiene lugar por tanto una inversion de la relacion entre flujos volumetricos: Por el deposito que acaba de regenerarse, por el que fluia previamente el mayor flujo volumetrico parcial, fluye ahora el menor flujo volumetrico parcial. El deposito regenerado en ultimo lugar se agota solo un poco en el transcurso posterior gracias al bajo flujo volumetrico parcial y tiene entonces una gran capacidad residual cuando se acerca la regeneracion del siguiente deposito. La relacion entre los flujos volumetricos parciales se intercambia por lo tanto con la regeneracion de un deposito. Si por ejemplo en el caso de una instalacion de ablandamiento de agua con dos depositos fluia antes de su regeneracion a traves de un deposito el 90% del flujo volumetrico total, entonces el flujo volumetrico parcial a traves de este deposito se ajusta inmediatamente tras su regeneracion al 10% del flujo volumetrico total. Mediante el intercambio de los flujos volumetricos parciales tras la regeneracion puede garantizarse facilmente, de esta manera, en el caso de depositos con esencialmente la misma capacidad basica, que por el deposito con la capacidad residual mas baja fluya el mayor flujo volumetrico parcial, de manera que en el momento de la siguiente regeneracion este disponible la maxima capacidad residual de los depositos restantes con el fin de evitar una irrupcion de dureza. La regla anteriormente descrita (el menor flujo volumetrico parcial a traves del deposito regenerado en ultimo lugar) se cumple preferentemente hasta poco antes del agotamiento de un deposito. En la fase final (poco antes del agotamiento hasta la regeneracion) se puede dejar a un lado esa regla para evitar en la fase final una fuga de dureza en el deposito casi agotado (vease mas adelante).
Para garantizar una capacidad residual lo mayor posible de los depositos que se encuentran en el funcionamiento normal durante la regeneracion de otro deposito, tambien en el caso de capacidades basicas de distinta magnitud de los diferentes depositos, se averiguan preferentemente las capacidades residuales de los elementos de tratamiento de agua de los depositos y se establece para los depositos con el elemento de tratamiento de agua con la mayor capacidad residual al menos temporalmente el menor flujo volumetrico parcial.
La capacidad residual disponible durante una regeneracion puede optimizarse adicionalmente si para los depositos con el elemento de tratamiento de agua con la menor capacidad residual se establece al menos temporalmente el mayor flujo volumetrico parcial.
Tal como ya se ha descrito anteriormente, estas reglas tampoco tienen que cumplirse durante todo el tiempo de funcionamiento. En particular tambien puede ser ventajoso en este caso moderar el flujo volumetrico parcial a traves del deposito casi agotado, poco antes del agotamiento de un deposito (fase final).
Por lo tanto, en una variante ventajosa esta previsto que el flujo volumetrico parcial se modere en el deposito cuando la capacidad residual del elemento de tratamiento de agua en el deposito correspondiente baje por debajo de un valor limite de fuga de dureza establecido. El valor limite de fuga de dureza para la capacidad residual se selecciona de manera que el elemento de tratamiento de agua a este valor limite de fuga de dureza este casi agotado, p.ej. a una capacidad residual en el orden de magnitud del 20% de la capacidad basica. Por lo tanto, con un elemento de tratamiento de agua casi agotado, el aprovechamiento de la capacidad residual puede optimizarse mediante el flujo volumetrico parcial mas bajo (reduccion de la fuga de dureza). El caudal en al menos un deposito adicional debe aumentarse entonces de manera correspondiente. Dado que la “fase final” es un periodo de tiempo relativamente corto (en general aproximadamente 30 min) (comparado con la duracion de funcionamiento entre dos regeneraciones consecutivas de un deposito), la capacidad residual del deposito adicional a pesar del aumento del caudal en el deposito adicional en la “fase final” es todavia tan grande que es suficiente para evitar una deficiencia del funcionamiento de tratamiento deseado durante el funcionamiento de regeneracion del deposito agotado.
Preferentemente la instalacion de tratamiento de agua es una instalacion de ablandamiento de agua y los depositos incluyen una resina de intercambio ionico como elemento de tratamiento de agua.
La instalacion de ablandamiento de agua comprende un recipiente de reserva para una solucion de agente de regeneracion para la regeneracion de la resina de intercambio ionico y un dispositivo de mezcla con el que a partir de un flujo parcial ablandado y un flujo parcial que conduce agua sin tratar puede mezclarse una corriente de agua mezclada. Como solucion de agente de regeneracion se emplea entonces una salmuera concentrada que se aplica
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a la resina de intercambio ionico, por lo que los endurecedores ligados son desplazados y sustituidos por iones de sodio. Tras la regeneracion esta disponible de nuevo toda la capacidad (capacidad basica) o la capacidad del intercambiador de iones que se corresponde con un grado de regeneracion teorico.
Como alternativa o adicionalmente pueden estar previstos filtros como elementos de tratamiento de agua. La regeneracion se realiza entonces, por ejemplo, mediante retrolavado del filtro correspondiente o tratamiento con una solucion de agente de regeneracion.
Otras ventajas de la invencion se desprenden de la descripcion y del dibujo. Igualmente, las caracteristicas mencionadas anteriormente y las que van a exponerse adicionalmente a continuacion de acuerdo con la invencion se emplean en cada caso cada una individualmente o en grupos en combinaciones discrecionales. Las formas de realizacion mostradas y descritas no han de entenderse como enumeracion concluyente sino que mas bien tienen un caracter ilustrativo de la descripcion de la invencion.
Descripcion detallada de la invencion y dibujo
Muestran:
las Figuras 1a-c representaciones esquematicas de dos depositos de una instalacion de ablandamiento de agua, asi como valvulas correspondientes para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invencion con una relacion entre flujos volumetricos de 5:95 antes de la primera regeneracion;
las Figuras 1 d-f representaciones esquematicas de los depositos, asi como de las valvulas correspondientes, de las Figuras 1a-c tras la primera regeneracion; y
la Figura 2 el desarrollo en forma de tabla de las relaciones de flujo volumetrico y de las capacidades
residuales en el marco del procedimiento de acuerdo con la invencion con una relacion entre flujos volumetricos 30:70.
El principio del procedimiento de acuerdo con la invencion se muestra en las figuras 1 a-f mediante una instalacion de tratamiento de agua con dos depositos 1, 2, a traves de la cual fluye un flujo volumetrico parcial. Para cada deposito 1, 2 esta prevista una valvula 3, 5 que puede controlarse de manera independiente. Mediante las valvulas 3, 5 se regula la relacion entre los flujos volumetricos parciales al poder variarse el tamano de las aberturas de valvula 4, 4', 6, 6' de las valvulas 3, 5. El tamano de las aberturas de valvula 4, 4', 6, 6' se ajusta para ello en correspondencia con la relacion entre flujos volumetricos deseada. Las areas con rayas muy juntas en las figuras 1 a-f simbolizan capacidades residuales 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f de los elementos de tratamiento de agua incluidos en los depositos 1, 2. Para destacar claramente el efecto del procedimiento de acuerdo con la invencion, en las figuras 1 a-f se muestra el procedimiento de acuerdo con la invencion a modo de ejemplo con una diferencia de flujo volumetrico muy grande (relacion entre los flujos volumetricos parciales de aproximadamente 95:5). Sin embargo, en funcion de las capacidades basicas 7a, 8a y la magnitud del flujo volumetrico total puede alcanzarse el efecto tambien con diferencias de flujo volumetrico considerablemente mas pequenas.
Al comienzo del procedimiento ambos depositos 1, 2 estan recien regenerados (Figura 1a); las capacidades residuales 7a, 8a se corresponden por tanto con las capacidades basicas de los depositos 1, 2. La valvula 3 del primer deposito 1 (a la izquierda) presenta solo una abertura de valvula 4 pequena de manera que el flujo volumetrico parcial (caudal) a traves del primer deposito 1 es bajo. En cambio, la valvula 5 del segundo deposito 2 esta casi abierta por completo. El flujo volumetrico parcial a traves de las aberturas de valvulas 6 y por tanto a traves del segundo deposito 2 es, de manera correspondiente, grande.
Debido al alto flujo volumetrico parcial a traves del segundo deposito 2, su capacidad residual 7b disminuye mas rapidamente que la capacidad residual 8b del primer deposito 1, lo cual esta representado en la figura 1b.
En la figura 1c, el segundo deposito 2 esta casi agotado; presenta todavia una capacidad residual 7c baja, cercana a un valor limite de regeneracion 9 establecido previamente, y por lo tanto debe regenerarse en breve. La capacidad residual 8c del primer deposito 1, en cambio, debido al bajo flujo volumetrico parcial a traves del primer deposito 1, ha disminuido solo ligeramente. Si ahora el segundo deposito 2 se retira de la red y se regenera, entonces el flujo volumetrico total (suma de los flujos volumetricos parciales de ambos depositos) se conduce y se trata durante este tiempo a traves del primer deposito 1. Dado que el primer deposito 1 en este momento todavia presenta una gran capacidad residual 8c, puede descartarse, incluso en el caso de un flujo volumetrico total alto durante la regeneracion del segundo deposito 2, una deficiencia de la funcion de tratamiento deseada.
La diferencia de flujo volumetrico esta ajustada de manera que al alcanzarse el valor limite de regeneracion 9 la diferencia de las capacidades residuales de los depositos 1,2 sea mayor o igual a la capacidad necesaria durante la regeneracion del primer deposito 1 para el tratamiento del flujo volumetrico total, dependiendo la diferencia de las capacidades residuales de los depositos 1, 2, ademas de de la diferencia de flujo volumetrico, de la duracion de caudal, de la dureza de agua y del numero de depositos, y dependiendo la capacidad necesaria durante la
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regeneracion del flujo volumetrico total, de la duracion de regeneracion y de la dureza de agua.
La figura 1d muestra ambos depositos 1, 2 directamente tras la regeneracion del segundo deposito 2. En este momento esta disponible toda su capacidad basica como capacidad residual 7d. La capacidad residual 8d del primer deposito 1 ha disminuido entre tanto solo un poco porque el caudal a traves del deposito 1 hasta la regeneracion del deposito 2 era bajo. Ahora se intercambian los caudales. La valvula 3 del primer deposito 1 esta ahora abierta casi por completo. El flujo volumetrico parcial a traves de las aberturas de valvula 4 y por tanto a traves del primer deposito 1 es, de manera correspondiente, grande. En cambio la valvula 5 del segundo deposito 2 presenta ahora solo aberturas 6 pequenas de modo que el caudal a traves del deposito 2 es bajo. Preferentemente, la abertura de valvula 6' de la valvula 5 del segundo deposito 2 tras la regeneracion del segundo deposito 2 se corresponde con la abertura de valvula 4 de la valvula 3 del primer deposito 1 antes de la regeneracion del segundo deposito 2. Sin embargo tambien es posible seleccionar una relacion entre flujos volumetricos/relacion de abertura de valvula que difiera de esto siempre que se garantice que el deposito con la capacidad residual mas pequena (en este caso, el primer deposito 1) se agote en primer lugar.
Debido al flujo volumetrico parcial mas alto a traves del deposito 1, su capacidad residual 8e (ya menor de todos modos) disminuye mas rapidamente que la capacidad residual 7e del primer deposito 2 (Figura 1 e).
En la figura 1f, el deposito 1 esta casi agotado (capacidad residual 8f cerca del valor limite de regeneracion 9) y debe regenerarse en breve. En cambio la capacidad residual 7f del segundo deposito 2 debido al flujo volumetrico parcial bajo solo ha disminuido ligeramente. Durante la regeneracion del primer deposito 1, el flujo volumetrico total del agua que va a tratarse fluye exclusivamente a traves del segundo deposito 2. Debido a la alta capacidad residual 7f del segundo deposito 2 durante la fase de regeneracion del primer deposito 1 pueden tratarse tambien grandes cantidades de agua (flujo volumetrico total maximo). Tras la regeneracion del segundo deposito 2, la relacion entre los flujos volumetricos parciales se invierte de nuevo.
Si por ambos depositos hubiera fluido corriente de manera proporcional (tal como se conoce por el estado de la tecnica), entonces sus capacidades tambien hubieran disminuido de manera proporcional. Si en este caso se retirara de la red un deposito para la regeneracion, cuando esta casi agotado, entonces el otro deposito que permanece en la posicion de funcionamiento igualmente estaria casi agotado. En el caso de flujos volumetricos altos existiria entonces el peligro de que la capacidad del deposito que se encuentra en la posicion de funcionamiento ya no fuese suficiente; se produciria una irrupcion de dureza. Para evitar esto un deposito tendria que retirarse antes de la red y regenerarse, lo cual sin embargo estaria asociado a un aumento del consumo de solucion de agente de regeneracion.
El flujo diferente de acuerdo con la invencion a traves de ambos depositos 1, 2 evita, por un lado, que se produzca una deficiencia de la funcion de tratamiento deseada durante la regeneracion y, por otro lado, el deposito individual puede agotarse mas antes del comienzo de su regeneracion, lo cual reduce el consumo de solucion de agente de regeneracion.
El control individual de acuerdo con la invencion de los flujos volumetricos parciales a traves de los depositos 1, 2 individuales posibilita ademas moderar el caudal a traves de un deposito poco antes de su agotamiento (por debajo de un valor limite 10 establecido que da inicio a una fase final en la que aumenta el peligro de fuga de dureza). Por tanto puede optimizarse adicionalmente el aprovechamiento de la capacidad residual.
La figura 2 muestra una lista en forma de tabla de la distribucion de los flujos volumetricos, y de las capacidades residuales de dos depositos en diferentes momentos t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8, t9, t10 y de las capacidades de ambos depositos que se han consumido entre estos momentos t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8, t9, t10. Para el ejemplo mostrado se predetermina un caudal total constante de 2 m3/h. Sin embargo el procedimiento de acuerdo con la invencion puede aplicarse tambien con caudales totales variables. Los depositos presentan ambos en cada caso una capacidad basica de 4 m3. El tiempo que se necesita para regenerar uno de los depositos (duracion de regeneracion) se supone en este caso que es de 20 minutos. En el momento t10 en ambos depositos esta disponible la capacidad basica. Los flujos volumetricos estan distribuidos en la relacion 30:70 (flujo volumetrico parcial a traves del primer deposito 0,6 m3/h, flujo volumetrico parcial a traves del segundo deposito 1,4 m3/h). De acuerdo con la relacion entre los flujos volumetricos parciales, la capacidad residual en ambos depositos baja con una rapidez diferente. En el momento t3, el segundo deposito se ha agotado completamente, mientras que en el primer deposito esta disponible todavia mas de la mitad de su capacidad basica. Esta capacidad residual presente en el momento t3 (2,29 m3) del primer deposito basta para tratar el flujo volumetrico total (100% = 2 m3/h) (p.ej. para el ablandamiento), dado que para el tratamiento del flujo volumetrico total durante la regeneracion en el presente ejemplo unicamente se necesita una capacidad de 0,66 m3. Tras la regeneracion, el primer deposito presenta una capacidad residual mas baja que el segundo deposito. La relacion entre flujos volumetricos inicial se intercambia de modo que ahora a traves del primer deposito fluye un flujo volumetrico parcial del 70% y la capacidad residual del primer deposito baja mas rapidamente que la del segundo deposito.
Mediante el flujo de intensidad diferente a traves de los depositos individuales en instalaciones de ablandamiento de agua pueden evitarse irrupciones de agua dura durante la regeneracion y puede optimizarse el consumo de solucion
de agente de regeneracion. Al mismo tiempo se garantiza que por todos los depositos fluya corriente tiempo y se evita con ello un estancamiento, no es deseable por motivos higienicos.
10
15
Lista de referencias
1
primer deposito
2
segundo deposito
3
valvula para el primer deposito
4
abertura de valvula de la valvula para el primer deposito
5
valvula para el segundo deposito
6
abertura de valvula de la valvula para el segundo deposito
7
capacidad residual actual del elemento de tratamiento de agua del segundo deposito
8
capacidad residual actual del elemento de tratamiento de agua del primer deposito
9
valor limite de regeneracion
10
valor limite de fuga de dureza
al mismo

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para hacer funcionar una instalacion de tratamiento de agua con varios depositos (1, 2) equipados cada uno con un elemento de tratamiento de agua de una capacidad basica que pueden hacerse funcionar en paralelo, y con valvulas (3, 5) para el ajuste de flujos volumetricos parciales de agua que va a tratarse a traves de los depositos (1, 2),
    encontrandose cada deposito (1,2) o en funcionamiento normal o en funcionamiento de regeneracion, estando abierta al menos parcialmente la valvula (3, 5) respectiva en el funcionamiento normal de un deposito (1, 2) y presentando el elemento de tratamiento de agua del deposito una capacidad residual (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f),
    estando cerrada la valvula (3, 5) en el funcionamiento de regeneracion y fluyendo una solucion de agente de regeneracion a traves del deposito (1,2),
    encontrandose siempre al menos uno de los depositos (1,2) en el funcionamiento normal, e
    iniciandose una operacion de regeneracion del elemento de tratamiento de agua cuando la capacidad residual de este elemento de tratamiento de agua es inferior a un valor limite de regeneracion (9) predeterminado, caracterizado por que
    los flujos volumetricos parciales a traves de los diferentes depositos (1,2) se controlan en cada caso por separado y se ajustan en el funcionamiento normal a valores predeterminados mediante variacion de las aberturas de valvula, diferenciandose al menos temporalmente los valores para los flujos volumetricos parciales de diferentes depositos (1, 2) entre dos regeneraciones consecutivas de tal manera que las capacidades residuales de los elementos de tratamiento de agua para diferentes depositos (1,2) son inferiores al valor limite de regeneracion (9) predeterminado en momentos diferentes.
  2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la diferencia entre los flujos volumetricos parciales se selecciona al menos tan grande que, al alcanzarse el valor limite de regeneracion (9) predeterminado de uno de los depositos (1), los depositos (2) restantes presenten tambien una capacidad residual tan alta que, durante la regeneracion, pueda suministrarse un flujo volumetrico maximo con agua tratada.
  3. 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que por cada deposito (1, 2) en el funcionamiento normal fluye un flujo volumetrico parcial de agua que va a ablandarse no inferior a un valor minimo predeterminado.
  4. 4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la relacion entre los flujos volumetricos parciales esta predeterminada por los depositos (1,2) individuales.
  5. 5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se emplean depositos (1,2) que presentan esencialmente la misma capacidad basica.
  6. 6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que las valvulas (3, 5) se controlan de manera que el deposito (1, 2) que haya pasado en ultimo lugar del funcionamiento de regeneracion al funcionamiento normal presenta el flujo volumetrico parcial mas bajo.
  7. 7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se averiguan las capacidades residuales (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f) de los elementos de tratamiento de agua de los depositos (1, 2) y para el deposito (1, 2) con el elemento de tratamiento de agua con la mayor capacidad residual (7d, 7e, 7f, 8a, 8b, 8c) se establece al menos temporalmente el menor flujo volumetrico parcial.
  8. 8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que para el deposito con el elemento de tratamiento de agua (7a, 7b, 7c, 8d, 8e, 8f) con la menor capacidad residual se establece al menos temporalmente el mayor flujo volumetrico parcial.
  9. 9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el flujo volumetrico parcial en el deposito se modera cuando la capacidad residual del elemento de tratamiento de agua en el deposito (1,2) correspondiente baja por debajo de un valor limite (10) fijado.
  10. 10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la instalacion de tratamiento de agua es una instalacion de ablandamiento de agua y los depositos (1, 2) contienen una resina de intercambio ionico como elemento de tratamiento de agua.
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