Osmosi inversa

IL PRINCIPIO DI OSMOSI INVERSA

L'osmosi inversa (RO) è un processo tecnologico che utilizza una o più membrane, in cui le soluzioni sono desalificate o concentrate, usando la pressione idraulica relativamente alta come forza di azionamento. Il principio di osmosi è abbastanza semplice: si hanno due liquidi differenti, di cui uno con il contenuto salino basso, separati da una membrana semipermeabile. Questo liquido proverà sempre a livellare la percentuale del sale del liquido con contenuto salino alto. Cioè se una membrana semipermeabile separa i due liquidi, il liquido con il contenuto salino basso pervaderà la membrana stessa (H2O) fino a che il contenuto salino non sia lo stesso in entrambi i liquidi. La differenza livellata dei due liquidi è denominata pressione osmotica. Nel processo di Ro gli ioni e gli altri minerali contaminanti del sale sono esclusi o rifiutati dalla membrana, mentre l'acqua pura è forzata dalla pressione attraverso la membrana. Il principio di osmosi inversa consiste nel fatto che l'acqua non depurata salina è condotta attraverso i pori microscopici nella superficie della membrana dove passerà soltanto H2O, ovvero le molecole di acqua pura. Questo avviene poiché la molecola di acqua è una delle più piccole nella forma liquida. I pori microscopici delle membrane di osmosi sono adattati a queste molecole e conseguentemente non lasciano passare l'inquinamento come per esempio i metalli pesanti, i prodotti chimici, i virus ed i batteri poiché, tutti questi argomenti sono fatti di molecole più grandi rispetto all’acqua.

Prima che l'acqua non depurata sia condotta in un impianto ad osmosi inversa, potrebbe essere necessario separare meccanicamente, mediante filtrazione, le particelle più grandi: in primo luogo per evitare che si blocchino le membrane. Può anche essere utile addolcire l'acqua non depurata in un filtro di rammollimento per evitare i depositi di calce nell’alloggio e così l’ostruzione delle membrane. L'osmosi inversa (RO) è una tecnica di filtrazione dove si aggiunge quindi pressione al liquido con la più alta concentrazione di sale e lo si preme attraverso una membrana molto fine in un contenitore che può rifiutare la filtrazione degli ioni ed argomenti dissolti nell'acqua. Tuttavia, non tutti gli ioni possono essere trattenuti al 100 %, infatti una percentuale del 1-2% di questi, penetrerà comunque nella membrana; ciò dipende dal formato della molecola così come della membrana stessa. Se si desidera una concentrazione residua di ioni molto bassa, può essere necessario impiegare impianti multipli di Ro in serie o combinati con altre tecnologie .

In un sistema ad osmosi inversa usato per il trattamento di acqua di mare o salmastra, l'acqua può venire drenata direttamente dal mare o tramite un filtro preliminare, o preferibilmente tramite un pozzo trivellato sulla spiaggia. Il pozzo trivellato è profondo non più di 10 - 15 m. e la grande quantità di sabbia che l'acqua di mare deve attraversare nel suo percorso lungo la parte inferiore del pozzo, fornisce già una filtrazione preliminare eccellente.

Prima che l’acqua di mare raggiunga il sistema di osmosi inversa, essendo molto salmastra, dev’essere pretrattata. Il trattamento preparatorio di acqua di mare è generalmente più complicato in quanto tratta acqua molto salmastra. Tuttavia tale pre-trattamento in genere consiste nel fatto che l’acqua attraversa un certo percorso nella sabbia prima di arrivare nei pozzi trivellati profondi con la conseguente filtrazione preliminare naturale migliore. In seguito sarà il principio di osmosi a spingere l'acqua verso l’alto attraverso l’impianto, fino a raggiungere le strutture più esterne, mentre la membrana tratterrà gli argomenti non-dissolti. Più in alto viene spinta l’acqua più essa premerà fino ad arrivare alle celle dell’estremità più esterna, con conseguente filtrazione progressiva del sale in essa contenuto.

MEMBRANE

Le membrane usate negli impianti industriali, sono fatte spesso di poliammide o di polisolfone che possono funzionare nella gamma 2-12 di pH. Il liquido filtrato è denominato permeato, mentre il liquido trattenuto è denominato concentrato.

Tutte le impurità saranno rifiutate, mentre ossigeno (O2) e CO2 che è un gas con molecole più piccole di quelle dell’acqua, slitteranno nella membrana di osmosi comportando che l'ossigeno naturale dell'acqua è preservato. In un impianto ad osmosi inversa soltanto una determinata percentuale di acqua all'ingresso è utilizzata, normalmente fra 60 e 80 %, se l’impianto è dotato di un trattamento preparatorio e fra 40 e 50 % senza trattamento preparatorio - il resto è scaricato come concentrato. Il permeato - l'acqua pulita - sarà regolarmente raccolta in serbatoi, in modo che l’impianto RO possa continuare a funzionare. Quest'acqua può essere raccolta dal serbatoio quando richiesto. L'acqua nell’RO contiene una certa quantità di molecole di anidride carbonica poiché queste sono più piccole di quelle di H2O e quindi passeranno sempre nella membrana. Tuttavia, da un'evaporazione di 1 m3 di acqua Ro il residuo sarà approssimativamente 5-15 g.

SPECIFICHE TECNICHE LINEA RO

La linea prevede su un basamento autoportante, realizzato in acciaio elettrosaldato verniciato con resina epossidica, il montaggio di tutti i componenti del sistema secondo un lay-out in grado di facilitare l’accesso.

Il montaggio di vessel in acciaio inossidabile tipo side port, membrane tipo low-pressure TFC , prefiltri in acciaio inossidabile, pompe centrifughe verticali di multigiranti in acciaio inossidabile garantiscono la corretta resistenza alla corrosione.

I flussimetri a lettura diretta e il conducimetro sono montati sul pannello anteriore alloggiati in quadro elettrico a bordo macchina, il sistema di controllo è basato sull’utilizzo di una elettronica dedicata a bassa tensione.

Le tubazioni lato HP ed i relativi componenti sono realizzati in acciaio inossidabile mentre le tubazioni LP ed i relativi componenti sono realizzati in PVC.