Demineralizzazione ad osmosi inversa
L'osmosi inversa, comunemente denominata RO, è un processo in cui l'acqua viene demineralizzata scorrendo sotto pressione attraverso una membrana semipermeabile.
Per comprendere lo scopo e il processo dell'osmosi inversa è necessario prima comprendere il fenomeno dell'osmosi.
L'osmosi è un fenomeno naturale in cui una soluzione salina più debole tenderà a migrare verso una soluzione salina forte.
La figura 1 illustra il fenomeno dell'Osmosi. Una membrana semipermeabile è posta tra 2 scomparti. Semipermeabile significa che la membrana è permeabile ad alcune specie e non permeabile ad altre. In questo caso, la membrana è permeabile alle molecole d'acqua ma non permeabile agli ioni disciolti e ad altri contaminanti.
Per raggiungere l'equilibrio (stessa concentrazione di sali in entrambi i lati della membrana, regola fondamentale della natura), l'acqua passerà dal compartimento dell'acqua pura a quello contenente il sale, per diluire la soluzione salina.
Nella Figura 1 si può anche vedere una differenza in otto di soluzione nello scomparto di acqua salata e acqua pura. Questo otto aumenterà fino a quando la pressione della colonna d'acqua (soluzione salina) è così alta che la forza di questa colonna d'acqua arresta il flusso d'acqua. Il punto di equilibrio di questa altezza della colonna d'acqua in termini di pressione dell'acqua contro la membrana è chiamato pressione osmotica.
Per comprendere lo scopo e il processo dell'osmosi inversa è necessario prima comprendere il fenomeno dell'osmosi.
L'osmosi è un fenomeno naturale in cui una soluzione salina più debole tenderà a migrare verso una soluzione salina forte.
La figura 1 illustra il fenomeno dell'Osmosi. Una membrana semipermeabile è posta tra 2 scomparti. Semipermeabile significa che la membrana è permeabile ad alcune specie e non permeabile ad altre. In questo caso, la membrana è permeabile alle molecole d'acqua ma non permeabile agli ioni disciolti e ad altri contaminanti.
Per raggiungere l'equilibrio (stessa concentrazione di sali in entrambi i lati della membrana, regola fondamentale della natura), l'acqua passerà dal compartimento dell'acqua pura a quello contenente il sale, per diluire la soluzione salina.
Nella Figura 1 si può anche vedere una differenza in otto di soluzione nello scomparto di acqua salata e acqua pura. Questo otto aumenterà fino a quando la pressione della colonna d'acqua (soluzione salina) è così alta che la forza di questa colonna d'acqua arresta il flusso d'acqua. Il punto di equilibrio di questa altezza della colonna d'acqua in termini di pressione dell'acqua contro la membrana è chiamato pressione osmotica.
Figura 1 – Fenomeno dell'osmosi
Osmosi inversa
Se consideriamo di voler produrre acqua pura dall'acqua salata, è necessario applicare una forza nella colonna dell'acqua contenente sale, per forzare l'acqua a fluire in senso inverso, sì che molecole d'acqua per fluire attraverso le membrane semipermeabili al compartimento dell'acqua dolce. Questa è la base del processo chiamato osmosi inversa (Figura 2).
La pressione applicata deve superare la pressione osmotica.
Figura 2 - Osmosi inversa
Quando viene applicata pressione alla soluzione concentrata (Figura 2), le molecole d'acqua sono costrette a fluire attraverso la membrana semipermeabile (i contaminanti vengono lasciati indietro, poiché la membrana semipermeabile è permeabile solo alle molecole d'acqua e non permeabile agli ioni e altri contaminanti)
Come funziona l'osmosi inversa?
In pratica, l'osmosi inversa viene applicata come processo di filtrazione tangenziale.
Una pompa ad alta pressione viene utilizzata per aumentare la pressione sul lato salino della RO e costringere l'acqua a fluire attraverso la membrana semipermeabile, lasciando la maggior parte (circa il 95% -99%) dei sali disciolti dietro il flusso.
All'interno del sistema a membrana, l'acqua di alimentazione sarà suddivisa in un prodotto a basso contenuto di sale, chiamato permeato, e una soluzione ad alto contenuto salino, chiamato concentrato, salamoia o flusso di scarto (Figura 3).
Come funziona l'osmosi inversa?
In pratica, l'osmosi inversa viene applicata come processo di filtrazione tangenziale.
Una pompa ad alta pressione viene utilizzata per aumentare la pressione sul lato salino della RO e costringere l'acqua a fluire attraverso la membrana semipermeabile, lasciando la maggior parte (circa il 95% -99%) dei sali disciolti dietro il flusso.
All'interno del sistema a membrana, l'acqua di alimentazione sarà suddivisa in un prodotto a basso contenuto di sale, chiamato permeato, e una soluzione ad alto contenuto salino, chiamato concentrato, salamoia o flusso di scarto (Figura 3).
Figura 3 - Schema di osmosi inversa semplice
Quando l'acqua di alimentazione entra nella membrana RO sotto pressione (sufficiente a superare la pressione osmotica), le molecole d'acqua passano attraverso una membrana semipermeabile e i sali e altri contaminanti non possono passare e vengono scaricati attraverso il flusso di concentrato, che va a drenare o può essere reimmesso (totalmente o parzialmente) nel flusso dell'acqua di alimentazione per essere riciclato attraverso il sistema RO per risparmiare acqua o per risolvere problemi idraulici nel sistema.
Cosa rimuoverà RO dall'acqua?
L'osmosi inversa è in grado di rimuovere dall'acqua sali disciolti (ioni), particelle, colloidi, sostanze organiche, batteri e pirogeni.
Una membrana RO respinge i contaminanti in base alla loro dimensione e carica. Qualsiasi contaminante che ha un peso molecolare maggiore di 180 Da è molto probabilmente respinto da un sistema RO correttamente funzionante.
Inoltre, maggiore è la carica ionica del contaminante, maggiore è la probabilità che non possa passare attraverso la membrana RO.
Le membrane RO non rimuovono gas come CO2 o O2. Questi gas non sono altamente ionizzati (caricati) mentre sono in soluzione e hanno un peso molecolare molto basso
L'acqua è elettricamente neutra, significa che la somma dei cationi è uguale alla somma degli anioni quando espressa come equivalenti. Questo accade anche con il permeato RO, per ogni catione che passa attraverso la membrana, deve passare anche un anione.
Il permeato sarà sempre elettricamente neutro, ci sarà un equilibrio di carica.
Applicazioni di RO
L'osmosi inversa è molto efficace nel trattamento dell'acqua salmastra (superficiale e del suolo), del rubinetto e dell'acqua di mare sia per piccole che per grandi applicazioni.
Alcuni esempi di applicazioni:
Acqua potabile comunale
Industria alimentare e delle bevande
Irrigazione agricola
Acqua ultrapura industriale
Acqua di processo industriale
Riutilizzo delle acque reflue
Industria energetica (acqua di alimentazione delle caldaie, torri di raffreddamento)
Riutilizzo dell'acqua comunale / industriale
Famiglie
Lenntech fornisce soluzioni sostenibili e complete con tecnologia RO, integrandola con il pretrattamento e il post trattamento necessari.
I nostri vantaggi
Soluzioni progettate e progettate su misura per soluzioni uniche
Soluzioni chiavi in mano tra cui progettazione, ingegneria, produzione, automazione, installazione, manutenzione e formazione.
Tecnologie all'avanguardia per un efficace trattamento, riciclaggio, riutilizzo e smaltimento dell'acqua e delle acque reflue.
Migliore assistenza in linea e servizio e supporto in loco.For more information or quotation, please contact us:
Feedback Form or call us on +31 152 610 900
Cosa rimuoverà RO dall'acqua?
L'osmosi inversa è in grado di rimuovere dall'acqua sali disciolti (ioni), particelle, colloidi, sostanze organiche, batteri e pirogeni.
Una membrana RO respinge i contaminanti in base alla loro dimensione e carica. Qualsiasi contaminante che ha un peso molecolare maggiore di 180 Da è molto probabilmente respinto da un sistema RO correttamente funzionante.
Inoltre, maggiore è la carica ionica del contaminante, maggiore è la probabilità che non possa passare attraverso la membrana RO.
Le membrane RO non rimuovono gas come CO2 o O2. Questi gas non sono altamente ionizzati (caricati) mentre sono in soluzione e hanno un peso molecolare molto basso
L'acqua è elettricamente neutra, significa che la somma dei cationi è uguale alla somma degli anioni quando espressa come equivalenti. Questo accade anche con il permeato RO, per ogni catione che passa attraverso la membrana, deve passare anche un anione.
Il permeato sarà sempre elettricamente neutro, ci sarà un equilibrio di carica.
Applicazioni di RO
L'osmosi inversa è molto efficace nel trattamento dell'acqua salmastra (superficiale e del suolo), del rubinetto e dell'acqua di mare sia per piccole che per grandi applicazioni.
Alcuni esempi di applicazioni:
Acqua potabile comunale
Industria alimentare e delle bevande
Irrigazione agricola
Acqua ultrapura industriale
Acqua di processo industriale
Riutilizzo delle acque reflue
Industria energetica (acqua di alimentazione delle caldaie, torri di raffreddamento)
Riutilizzo dell'acqua comunale / industriale
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