ES2384694T3 - Limpieza de membranas con bomba impulsada por aire - Google Patents

Abstract

Un módulo de membrana (5) que comprende un pluralidad de membranas porosas (6) y un dispositivo para proveer un flujo de fluidos en pulsos generado aleatoriamente, donde dicho dispositivo incluye un aparato de bomba accionado por gas, caracterizado porque dicho aparato de bomba accionado por gas (11) es operativo en respuesta al suministro de gas presurizado a partir de una fuente de gas conectado al mismo para almacenar y liberar intermitentemente gas presurizado y el uso del gas presurizado para impulsar con el gas cantidades de líquido desde un reservorio o líquido para producir un flujo de fluido gas/líquido de dos fases en pulsos a lo largo de la superficie de dichas membranas para desalojar materiales causantes de la suciedad de las mismas, incluyendo dicho aparato de bomba impulsada por gas una cámara de almacenamiento de gas invertida (12) para almacenar dicho gas provisto por dicha fuente de gas y que tiene un extremo superior cerrado y un extremo inferior abierto (13) posicionados en dicho reservorio de líquido, un tubo elevador vertical (15) localizado dentro de dicha cámara de almacenamiento de gas (12) y que tiene una abertura de entrada (16) en comunicación de fluidez con dicho reservorio de líquido y un puerto de salida en comunicación de fluidez con dicho módulo de membrana, teniendo dicho tubo elevador una abertura (17) en comunicación fluida con dicha cámara de almacenamiento de gas posicionada para recibir dicho gas almacenado desde dicha cámara cuando el nivel de gas dentro de la cámara alcanza un nivel predeterminado e impulsar con gas el líquido a través de dicho tubo elevador (15) para descargar dentro de dicho módulo.

Description

Limpieza de membranas con bomba impulsada por aire

Campo técnico

La presente invención se relaciona con sistemas de filtración por membrana y, más particularmente, con aparatos y métodos relacionados para limpiar efectivamente las membranas utilizadas en tales sistemas por medio de flujo de fluido en pulsos.

Antecedentes de la invención

La importancia de las membranas para el tratamiento de las aguas residuales está creciendo rápidamente. Es bien sabido que los procesos de membrana pueden utilizarse como un tratamiento terciario efectivo de las aguas residuales para proveer efluentes de calidad. Sin embargo, los costes de capital y operativos pueden ser prohibitivos. Con la aparición de procesos de membrana sumergida donde los módulos de membrana están sumergidos en un gran tanque de alimentación y el filtrado se recolecta a través de succión aplicada al lado del filtrado de la membrana o través de alimentación por gravedad, los biorreactores de membrana que comprenden procesos biológicos y físicos en una etapa prometen ser más compactos, eficientes y económicos. Debido a su versatilidad, el tamaño de los biorreactores de membrana pueden variar desde domésticos (tales como los sistemas de tanques sépticos) hasta los tratamientos de aguas residuales de comunidades y a gran escala. El éxito de un proceso de filtración por membrana depende principalmente de un método de limpieza de la membrana efectivo y eficiente. Los métodos de limpieza físicos utilizados comúnmente incluyen retrolavado (retropulso, retroflujo), utilizando un permeado líquido o un gas o una combinación de los mismos, depuración o arrastre de la superficie de la membrana utilizando un gas en la forma de burbujas en un líquido. Típicamente, en sistemas de arrastre por gas, se inyecta gas, usualmente por medio de un ventilador, en un sistema líquido donde un módulo de membrana está sumergido para formar burbujas de gas. Las burbujas así formadas viajan entonces hacia arriba para depurar la superficie de la membrana retirando las sustancias causantes de la suciedad formadas en al superficie de la membrana. La fuerza de corte producida se basa principalmente en la velocidad inicial de las burbujas de gas, el tamaño de las burbujas y el resultante de las fuerzas aplicadas a las burbujas. Para potenciar el efecto de depuración, debe suministrarse más gas. Sin embargo, este método consume grandes cantidades de energía. Además, en un ambiente de alta concentración de sólidos, el sistema de distribución de gas puede bloquearse gradualmente por sólidos deshidratados o simplemente bloquearse cuando accidentalmente cesa el flujo de gas.

Adicionalmente, en un ambiente de alta concentración de sólidos, la polarización de la concentración de sólidos cerca de la superficie de la membrana se hace significativa durante la filtración cuando el filtrado limpio pasa a través de la membrana y se deja un contenidos de sólidos retenidos más alto, llevando a una resistencia incrementada de la membrana. Algunos de estos problemas han sido abordados mediante el uso de un flujo de dos fases para limpiar la membrana.

Se reivindica que sistemas de aireación cíclicos que proveen burbujas de gas en una base cíclica reducen el consumo de energía a la vez que proporcionan gas suficiente para depurar efectivamente la superficie de la membrana. Con el fin de proveer tal operación cíclica, tales sistemas requieren normalmente disposiciones de válvulas complejas y dispositivos de control que tienden a incrementar el coste inicial del sistema y los costes de mantenimiento subsiguientes de las disposiciones complejas de válvulas y conmutación requeridas. La frecuencia cíclica también está limitada por el funcionamiento de las válvulas mecánicas en sistemas grandes. Además, la aireación cíclica no se ha encontrado demasiado efectiva para depurar la superficie de la membrana.

Sería deseable proveer una operación eficiente en energía del proceso de arrastre sin necesidad de controlar la operación por medio de conmutación de válvulas complejas. También es preferible proveer un flujo gas líquido de dos fases que pase por la superficie de la membrana para proveer un proceso de arrastre más efectivo a la vez que minimiza los requerimientos de energía para tal proceso de limpieza.

Los siguientes documentos describen módulos de membrana convencionales con dispositivos para producir un flujo de fluido de impulsos para desalojar materiales causantes de la suciedad: WO2004/050221A; EP0344633A; US2005/006308A1; y US2006/201876A1.

Divulgación de la invención

La presente invención, al menos en sus realizaciones, busca superar o al menos atenuar algunas de las desventajas de la técnica anterior o al menos proveer al publico con una alternativa útil.

De acuerdo con la invención, se proveen disposiciones de módulos de membrana y un método para retirar materiales causantes de la suciedad de la superficie de una pluralidad de membranas de fibras huecas porosas tal como se define en las reivindicaciones anexas.

Breve descripción de los dibujos

Se describirán ahora realizaciones preferidas de la invención, solamente a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos acompañantes en los cuales:

La Figura 1 es una vista en elevación transversal esquemática simplificada de un módulo de membrana de acuerdo con una realización de la invención;

La Figura 2 muestra el módulo de la Figura 1 durante la fase de activación de pulsos;

La Figura 3 muestra el módulo de la Figura 1 después de la terminación de la fase de flujo gas/líquido de dos fases pulsada;

La Figura 4 es una vista en elevación transversal esquemática simplificada de un módulo de membrana de acuerdo con una segunda realización de la invención;

La Figura 5 es una vista en elevación transversal esquemática simplificada de un sistema de tratamiento de agua de acuerdo con una tercera realización de la invención;

La Figura 6 es una vista en elevación transversal esquemática simplificada de una disposición de módulos de membrana del tipo ilustrado en la realización de la Figura 1;

Las Figuras 7a y 7b son vistas en elevación transversales esquemáticas simplificadas de un módulo de membrana que ilustra los niveles de operación de líquido dentro del dispositivo de impulso de gas pulsado;

La Figura 8 es una vista en elevación transversal esquemática simplificada de un módulo de membrana del tipo mostrado en la realización de la Figura 1, que ilustra la formación de lodos en la bomba de pulsos impulsada por gas;

La Figura 9 es una vista en elevación transversal esquemática simplificada de un módulo de membrana que ilustra una realización del proceso de eliminación de lodos;

La Figura 10 es una gráfica del patrón de flujo de líquido pulsado y de la rata de flujo de aire suministrada con el tiempo; y

La Figura 11 es una gráfica de la permeabilidad de la membrana que compara la eficiencia de limpieza utilizando un dispositivo impulsado por gas y un dispositivo impulsado por gas pulsado de acuerdo con la invención.

Descripción de las realizaciones preferidas

Con referencia a los dibujos, las Figuras 1 a 3 muestran una disposición de módulo de membrana de acuerdo con una realización de la invención.

El módulo de membrana 5 incluye una pluralidad de haces de membranas de fibra hueca permeable montadas en y extendiéndose desde una cabeza de inmersión inferior 7. En está realización, los haces se dividen para proveer espacios 8 entre los haces 6. Será evidente que puede utilizarse cualquier disposición deseable de membranas dentro del módulo 5. Se prové un cierto numero de aberturas 9 en la cabeza de inmersión inferior 7 para permitir el flujo de fluidos a través de la misma desde la cámara de distribución 10 posicionada por debajo de la cabeza de inmersión inferior 7.

Un dispositivo 11 de bomba accionada por impulsos está provisto por debajo de la cámara 10 y en comunicación fluida con la misma. El dispositivo 11 de bomba impulsada por gas en pulsos incluye una cama de recolección de gas invertida 12 abierta en su extremo inferior 13 y que tiene una puerta de entrada de gas 14 adyacente a su extremo superior. Un tubo elevador central 15 se extiende a través de la cámara de recolección de gas 12 y está conectado en fluidez a la base de la cámara de distribución 10 y está vierto en su extremo inferior 16. El tubo elevador 15 está provisto con una abertura o aberturas 17 a lo largo de su longitud. Un surco tugular 18 se extiende alrededor y hacia arriba desde el tubo elevador 15 en una localización por debajo de las aberturas 17.

Durante el uso, el módulo 15 se sumerge en un alimentador de líquido 19 y se aplica la fuente de gas presurizado, esencialmente de forma continua, a la puerta de entrada de gas 14. El gas gradualmente desplaza el líquido de alimentación 19 dentro de la cámara de recolección de gas invertida 12 hasta que alcanza el nivel de la abertura 17. En este punto, como se muestra en la Figura 2, el gas rompe el sello líquido a través de la abertura 17 y emerge a través de la abertura 17 y hacia arriba a través del tubo elevador central 15 creando un pulso de burbujas de gas y de líquido de alimentación que fluye a través de la cámara de distribución 10 y hacia la base del módulo de membrana 5. El aumento rápido de gas también succiona líquido a través de la abertura de la base 16 del tubo de elevación 15 dando como resultado un flujo gas/líquido de dos fases a alta velocidad. El pulso de gas/líquido de dos fases fluye entonces. A través de las aberturas 9 para limpiar las superficies de las membranas 6. El surco 18 evita un resellamiento inmediato de la abertura 17 permite un flujo continuo de la mezcla gas/líquido durante un periodo corto después del pulso inicial.

El aumento inicial de gas proporciona dos fases de transferencia de líquido, eyección y succión. La fase de eyección ocurre cuando el caudal con burbujas es liberado inicialmente en el tubo elevador 15 creando un empuje fuerte que hace eyectar el gas y líquido rápidamente a través del tubo de elevación 15 y consecuentemente a través del módulo de membrana 5 para producir una acción de limpieza efectiva sobre las superficies de la membrana. La fase de eyección es seguida por una fase de succión o sifón donde el flujo rápido de gas hacia afuera del tubo elevador 15 crea una reducción temporal en la presión debido a la diferencia de densidad que da como resultado que el líquido sea succionado a través del fondo 16 del tubo de elevación 15. De acuerdo con lo anterior, el flujo gas/líquido de dos fases rápido inicial es seguido por un flujo de líquido reducido el cual puede también aspirar gas adicional a través de la abertura 17.

La cámara de recolección de gas 12 se rellena entonces con líquido de alimentación, como se muestra en la Figura 3, y el proceso comienza de nuevo dando como resultado otra pulsación de limpieza con gas/líquido en dos fases de la membrana 6 dentro del módulo 5. Debido a la naturaleza relativamente no controlada del proceso, los pulsos son en general aleatorios en frecuencia y duración.

La Figura 4 muestra una modificación adicional de la realización de las Figuras 1 a 3. En está realización, se proporciona una disposición híbrida donde, además del flujo gas/líquido de dos fases e impulsos, se alimenta un suministro de gas en estado balanceado a la porción superior o inferior del tubo de elevación 15 en la puerta 20 para generar un flujo gas/líquido constante a través del módulo 5 complementado mediante el flujo gas/líquido de dos fases de pulsos intermitentes.

La Figura 5 muestra una disposición de los módulos 35 y los dispositivos de bomba 11 del tipo descrito en relación con la realización de las Figuras 1 a 3. Los módulos 5 están posicionados en una tanque de alimentación 36. Durante la operación, los pulsos de burbujas de gas producidos por cada dispositivo de bomba 11 se presentan aleatoriamente para cada módulo 5 dando como resultado una distribución aleatoria global de generación de burbujas de gas en pulsos dentro del tanque de alimentación 36. Esto produce una agitación constante pero variable aleatoria o caóticamente del líquido de alimentación dentro del tanque de alimentación 36. La Figura 6 muestra una disposición para el uso de la invención en un sistema de tratamiento de aguas utilizando un biorreactor de membrana. En está realización, el flujo gas/líquido de dos fases en pulsos es provisto entre un tanque biorreactor 21 y tanque de membrana 22. Los tanques están acoplados mediante una cámara de recolección de gas invertida 23 que tiene una pared que se extiende verticalmente 24 posicionada en el tanque biorreactor 21 y una segunda pared que se extiende verticalmente 25 posicionada en el tanque de membrana 22. La pared 24 se extiende hasta una profundidad más baja dentro del tanque biorreactor 21 que la de la pared 25 dentro del tanque de membrana 22. La cámara de recolección de gas 23 está dividida mediante una pared de conexión 26 entre el tanque biorreactor 21 y el tanque de membrana 22 define dos compartimientos 27 y 28. Se proporciona gas, típicamente aire, a la cámara de recolección de gas 23 a través de la puerta 29. Un módulo o dispositivo de filtración por membrana 30 está localizado dentro del tanque de membrana 22 por encima del extremo inferior de la pared vertical 25.

Durante el uso, se proporciona gas bajo presión a la cámara de recolección de gas 23 a través de la puerta 29 dando como resultado que el nivel de agua dentro de la cámara 23 disminuye hasta que alcanza el extremo inferior 31 de la pared 25. En esta etapa, el gas escapa rápidamente a través de la pared 25 desde el compartimiento 27 y sube a través del tanque de membrana 22 como burbujas de gas, produciendo un flujo gas/líquido de dos fases a través del módulo de membrana 30. La aparición de gas también produce una reducción rápida de gas dentro del compartimiento 28 de la cámara de recolección de gas 23 dando como resultado que hay agua adicional que hace sifón desde el tanque biorreactor 21 y hacia el tanque de membrana 22. El flujo de gas a través de la puerta 29 puede ser controlado mediante una válvula (no mostrada) conectada a una fuente de gas (no mostrada). La válvula puede ser operada mediante un dispositivo controlador (no mostrado).

Será evidente que el dispositivo de limpieza generador de flujo en pulsos descrito en realizaciones anteriores puede ser utilizado con una variedad de configuraciones de membrana conocidas sino está limitado a las disposiciones particulares mostradas. El dispositivo puede ser conectado directamente a un módulo de membrana o una disposición de módulos. Se suministra continuamente gas, típicamente aire al dispositivo y se genera un flujo gas/líquido de dos fases en pulsos para la limpieza de membrana y depuración de la superficie. El flujo en pulsos se genera a través del

dispositivo utilizando un suministro continuo de gas, sin embargo, será evidente que cuando se usa un suministro de gas no continuo también puede generarse un flujo en pulsos pero con un patrón de pulsación diferente.

En algunas aplicaciones, se ha encontrado que el nivel de líquido dentro de un dispositivo de bomba accionada por gas en pulsos 11 fluctúa entre los niveles A y B como se muestra en las Figuras 7a y 7b. Cerca al extremo superior dentro del dispositivo 11 de bomba accionada por gas, se deja típicamente un espacio 37 que no puede ser alcanzado por la fase liquida debido a la formación de una bolsa de gas. Cuando tal dispositivo de bomba 11 se opera en un ambiente con alto contenido en sólidos, tal como en biorreactores de membrana, pueden acumularse gradualmente residuos y/o lodos deshidratados 39 en el espacio 37 en el extremo superior del dispositivo de bomba 11 y esto eventualmente puede llevar al bloqueo del canal de flujo de gas 40, llevando a una pulsación reducida o a un efecto sin pulsación del todo. La Figura 8 ilustra tal escenario.

Se han identificado varios métodos para superar este efecto. Un método es localizar el punto de inyección de gas 38 en un punto por debajo del nivel superior de líquido alcanzado durante la operación, nivel A en las Figuras 7a y 7b. Cuando el nivel de líquido alcanza el punto de inyección de gas 38 y superior, el gas genera una aspersión de líquido 41 que rompe la posible acumulación de nata espumosa o lodos cerca del extremo superior del dispositivo de bomba 11. La Figura 9 muestra esquemáticamente tal acción. La intensidad de la aspersión 41 está relacionada con la localización e inyección de gas 38 y la velocidad del gas. Este método puede evitar cualquier acumulación a largo plazo de lodos dentro del dispositivo de bomba 11.

Otro método es impulsar gas periódicamente dentro del dispositivo de bomba 11 para permitir que el nivel de líquido alcance el espacio del extremo superior 37 dentro del dispositivo de bomba 11 durante la operación. En este caso, la inyección de gas debe ser en o cerca del punto más alto del dispositivo de bomba 11 de tal manera que toda o casi toda la bolsa de gas 37 puede ser ventilada. El punto de conexión de gas 38 mostrado en la Figura 7 es un ejemplo. Dependiendo de la calidad de los lodos, la ventilación puede llevarse a cabo periódicamente a frecuencias variables para evitar la creación de cualquier ambiente permanentemente seco dentro del dispositivo de bomba. También debe notarse en la operación del dispositivo de bomba 11 que el nivel de líquido A en la Figura 7 puede valer de acuerdo a la rata de flujo de gas. Cuanto más alta sea la rata de flujo de gas, menor será la formación de bolsa de gas dentro del dispositivo de bomba 11. De acuerdo con lo anterior, otro método que puede ser utilizado es inyectar periódicamente un flujo de aire mucho más alto en el dispositivo de bomba 11 durante la operación para romper los lodos deshidratados. Dependiendo del diseño del dispositivo, la rata de flujo de gas requerida para esta acción es normalmente alrededor del 30% o más alta que la rata de flujo de gas de operación normal. Esto es posible en algunas operaciones en planta desviando gas desde otros tanques de membrana a un tanque seleccionado para producir temporalmente un corte, un flujo de gas mucho más alto para romper los lodos deshidratados. Alternativamente, puede utilizarse de forma periódica un ventilador de reposo (no mostrado) para suministrar más flujo de gas durante una duración corta.

Los métodos descritos anteriormente pueden aplicarse individualmente o de forma combinada para obtener una operación estable a largo plazo y para eliminar cualquier acumulación de residuos/lodos dentro del dispositivo de bomba

11.

Ejemplos

Un módulo de membrana típico está compuesto de membranas de fibras huecas, tiene una longitud de total de 1.6 m y un área superficial de membrana de 38 m2. Un dispositivo de generación de flujo de impulsos se conecta al módulo de membrana típico. Un medidor de flujo de rueda con aspas está localizado en el extremo inferior del tubo de elevación para monitorear la rata de flujo del líquido impulsado por gas. La Figura 10 muestra una vista de la rata de flujo del líquido impulsos a un suministro de flujo de gas a 7.8 nm3/hora. La imagen muestra que el flujo de líquido que entra al módulo tiene un patrón aleatorio o caótico entre altos y bajos. La frecuencia de ratas de flujo de líquido baja a alta estaba en el rango de aproximadamente 1 a 4.5 segundos. La rata de flujo de gas real liberado hacia el módulo no fue medida porque estaba mezclado con líquido, pero se esperaba que el patrón de flujo fuera similar al flujo de líquido variando entre altos y bajos en una naturaleza caótica.

Una comparación del efecto de limpieza de membrana a través de dispositivos impulsados por aire en pulsos y normales fue llevada a cabo en un biorreactor de membrana. El ciclo de filtración de membrana era de 12 minutos de filtración seguida por un minuto de relajamiento. En cada una de las ratas de flujo de aire, se probaron dos ciclos repetidos. La única diferencia entre los dos conjuntos de pruebas fue que el dispositivo conectado al módulo –un dispositivo impulsado por gas normal contra un dispositivo elevado por gas impulsos. La eficiencia de la limpieza de la membrana fue evaluada de acuerdo con la caída en permeabilidad durante la filtración. La Figura 11 muestra los perfiles de permeabilidad con los dos diferentes dispositivos impulsados por gas a diferentes ratas de flujo de aire. Es evidente a partir de estas graficas que la rata de formación de suciedad en la membrana es menor con la bomba accionada por gas en pulsos porque prové una permeabilidad más estable con el tiempo que la bomba impulsada por gas normal.

Se llevó a cabo una comparación adicional entre el rendimiento de una disposición de aireación cíclica típica y la aireación impulsada por gas en pulsos de la presente invención. La rata de flujo de aire fue 3 m3/h para la aireación impulsada por gas en pulsos, y 6m3/h para la aireación cíclica. Se probaron periodos de aireación cíclica de 10 segundos sobre/10 segundos y de 3 segundos sobre/3 segundos. La aireación cíclica de 10 segundos sobre/10

5 segundos fue escogida para imitar la operación real de una planta a gran escala, siendo la abertura y cierra de válvula más rápida de 10 segundos. La aireación cíclica de 3 segundos sobre/3 segundos fue escogida para imitar una frecuencia en el rango de operación del dispositivo impulsado por aire en pulsos. El rendimiento fue probado en un flujo normalizado de aproximadamente 30LMH, e incluyo ciclos de filtración largos de 30 minutos.

10 La Tabla 1 más abajo resume los resultados de prueba tanto en la operación impulsada por aire en pulsos como dos operaciones de aireación cíclica de frecuencias diferentes. La caída de permeabilidad durante la filtración corta y los ciclos de filtración largos con una operación impulsada por aire en pulsos fue mucho menos significativa comparada con la operación de aireación cíclica. Aunque una aireación cíclica de alta frecuencia mejora el rendimiento de la membrana ligeramente, la operación impulsada por aire en pulsos mantiene una permeabilidad de la membrana mucho más

15 estable, confirmando un proceso de limpieza más efectivo con la disposición impulsada por aire en pulsos.

Tabla 1 Efecto sobre el modo de arrastre sobre el rendimiento de la membrana

Modo de operación

Impulsado por aire en pulsos Aireación cíclica de 10 segundos sobre/10 segundos Aireación cíclica de 3 segundos sobre/3 segundos

Caída en la permeabilidad de la membrana durante una filtración de 12 minutos

1.4-2.2 1mh/bar 3.3-6 lmh/bar 3.61mh/bar

Caída en la permeabilidad de la membrana durante una filtración de 30 minutos

2.5 - 4.8 1mh/bar 10 -12 lmh/bar 7.61mh/bar

Los ejemplos anteriores demuestran un método de limpieza de membrana efectivo con un dispositivo de generación de flujo en pulsos. Con el suministro continuo de gas al dispositivo de generación de flujo en pulsos, se crea un patrón aleatorio o caótico para limpiar las membranas de manera efectiva. Cada patrón de ciclo de flujo es diferente del otro en

25 duración/frecuencia, e intensidad de flujos altos y bajos y el perfil de cambio de flujo. Si dentro de cada ciclo, el flujo varia continuamente desde un valor a otro de forma caótica.

Será evidente que, aunque las realizaciones descritas anteriormente utilicen un flujo gas/líquido en pulsos, la invención es efectiva cuando se utilizan otros flujos de fluidos en pulsos aleatoriamente incluyendo gas, burbujas de gas y líquidos.

30 Será evidente que son posibles realizaciones y ejemplificaciones adicionales de la invención sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un módulo de membrana (5) que comprende un pluralidad de membranas porosas (6) y un dispositivo para proveer un flujo de fluidos en pulsos generado aleatoriamente, donde dicho dispositivo incluye un aparato de bomba accionado por gas, caracterizado porque

   dicho aparato de bomba accionado por gas (11) es operativo en respuesta al suministro de gas presurizado a partir de una fuente de gas conectado al mismo para almacenar y liberar intermitentemente gas presurizado y el uso del gas presurizado para impulsar con el gas cantidades de líquido desde un reservorio o líquido para producir un flujo de fluido gas/líquido de dos fases en pulsos a lo largo de la superficie de dichas membranas para desalojar materiales causantes de la suciedad de las mismas,

   incluyendo dicho aparato de bomba impulsada por gas una cámara de almacenamiento de gas invertida (12) para almacenar dicho gas provisto por dicha fuente de gas y que tiene un extremo superior cerrado y un extremo inferior abierto (13) posicionados en dicho reservorio de líquido, un tubo elevador vertical (15) localizado dentro de dicha cámara de almacenamiento de gas (12) y que tiene una abertura de entrada (16) en comunicación de fluidez con dicho reservorio de líquido y un puerto de salida en comunicación de fluidez con dicho módulo de membrana, teniendo dicho tubo elevador una abertura (17) en comunicación fluida con dicha cámara de almacenamiento de gas posicionada para recibir dicho gas almacenado desde dicha cámara cuando el nivel de gas dentro de la cámara alcanza un nivel predeterminado e impulsar con gas el líquido a través de dicho tubo elevador (15) para descargar dentro de dicho módulo.

2. 2.

   Un módulo de membrana de acuerdo con la reivindicación 1 donde el flujo de fluido comprende burbujas de gas.

3. 3.

   Un módulo de membrana de acuerdo con la reivindicación 2 donde dichas burbujas de gas son producidas por dicho dispositivo provisto con un suministro de gas.

4. 4.

   Un módulo de membrana de acuerdo con cualquier reivindicación precedente donde el dispositivo para proveer el flujo de fluido en pulsos incluye adicionalmente un distribuidor en comunicación de fluidez con dicho dispositivo y el flujo de fluido en pulsos es distribuido a las membranas a través del distribuidor.

5. 5.

   Un módulo de membrana de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, donde la pluralidad de membranas porosas comprende una pluralidad de membranas de fibra hueca porosa, estando dispuestas dichas membranas de fibra (6) en proximidad cercana una a otra montadas para evitar un movimiento excesivo, estando fijas las membranas de fibra a cada extremo en un cabezal, teniendo un cabezal una o más aberturas formadas en el mismo, donde el flujo gas/líquido de dos fases puede ser introducido para limpiar las superficies de dichas membranas de fibra hueca.

6. 6.

   Un módulo de membrana de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, donde el suministro de gas es provisto por un tanque externo que contiene gas presurizado estando el tanque en comunicación de fluidez con el módulo de membrana y teniendo medio de control para proveer pulsos de gas generados aleatoriamente al módulo para formar un flujo de burbujas de gas para limpieza de las superficies de membrana.

7. 7.

   Un módulo de membrana de acuerdo con la reivindicación 6 donde los medios de control comprenden un dispositivo de control de flujo de fluido posicionado en una entrada de gas/líquido al módulo de membrana y operable dependiendo del nivel de líquido en la entrada para proveer gas desde el tanque externo.

8. 8.

   Un módulo de membrana de acuerdo con la reivindicación 6 donde el dispositivo está conectado en comunicación fluida con un distribuidor de fluido para distribuir de forma sustancialmente uniforme las burbujas de gas pulsadas hacia el módulo.

9. 9.

   Un dispositivo de módulos de membrana, cada uno de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, donde se prové un dispositivo para proveer flujo de fluido en pulsos generado aleatoriamente para cada módulo.

10. 10.

    Una disposición de módulos de membrana, cada una de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, donde se proporciona un dispositivo para proveer flujo de fluido en pulsos generado aleatoriamente para un cierto número de módulos.

11. 11.

    Una disposición de módulos de membrana de acuerdo con la reivindicación 9 o reivindicación 10 donde el flujo de fluido en pulsos se genera aleatoriamente entre dichos dispositivos formando un patrón de distribución aleatorio.

12. 12.

    Un método para retirar materiales causantes de la suciedad de una superficie de una pluralidad de membranas de fibra hueca porosa (6) montadas y extendiéndose longitudinalmente en una disposición dentro de un módulo de membrana (5) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, estando dispuestas dichas membranas de fibra hueca porosa en cercana proximidad una a otra y montadas para evitar un

    5 movimiento excesivo entre ellas, comprendiendo el método de las etapas de proveer un flujo gas/líquido de dos fases en pulsos a través de las superficies de dichas membranas, sustancialmente uniforme entre cada una de dichas membranas de fibra hueca porosas en dicha disposición para limpiar la superficie de dichas membranas y remover sólidos acumulados dentro del módulo de membrana.
13. 13. Un método para eliminar materiales causantes de la suciedad de la superficie de una pluralidad de membrana

    10 de fibra hueca porosa de acuerdo con la reivindicación 12 donde dicho flujo de gas/líquido de dos fases en pulso es producido por un dispositivo (11) provisto con un suministro esencialmente constante de gas.
14. 14. Método para eliminar materiales causantes de la suciedad de la superficie de una pluralidad de membranas de fibra hueca porosa de acuerdo con la reivindicación 12 o reivindicación 13 donde el flujo gas/líquido de dos fases es aleatorio en magnitud y/o frecuencia y/o duración.