Tasso di recupero dell'osmosi inversa

Fig.1, Le fasi fondamentali dello schema del processo di Osmosi Inversa e i punti di interesse per l'applicazione di strategie per migliorare il RO Recovery Rate

Il tasso di recupero dell'osmosi inversa è principalmente influenzato dalla qualità del mangime. I contaminanti sono solitamente sali inorganici e sostanze organiche che 1) aumentano la pressione osmotica (π) e 2) intasano le membrane del sistema.

Prendiamolo un po' dall'inizio. L'acqua può essere classificata in base al Total Dissolved Solids (TDS) che contiene nelle seguenti categorie,

Quindi meno TDS hai, minore è la pressione applicata di cui hai bisogno per spingere l'acqua attraverso i pori delle membrane RO. Questo è il motivo per cui BWRO può ottenere un ripristino fino al 70-97% (specialmente con nuove configurazioni di sistema) e SWRO è limitato al 35-45%. Se si applica troppa pressione sulla membrana 1) si può creare una precipitazione di sali supersaturi e 2) le membrane hanno un limite di pressione di scoppio (85bar) che non può essere superato.

Gli anioni ei cationi che compongono il TDS hanno la tendenza a creare incrostazioni minerali sulla superficie delle membrane. Ciò accade a causa di un fenomeno chiamato Polarizzazione di Concentrazione che aumenta la concentrazione vicino alla superficie della membrana fino a ca. +20% che può portare alla formazione di cristalli e quindi al ridimensionamento. Questo causa,

• ↑ Pressione differenziale (ΔP)
• ↓ Flusso permeato
  
• ↓ Qualità permeabile

I soliti sospetti sono sali poco solubili come CaCO3 (calcare), CaSO4 (gesso) e quando abbiamo acque superficiali, Bario, Stronzio e Fluoruri. Inoltre dobbiamo prendere in considerazione composti a bassa solubilità come la concentrazione di silice.

I prodotti organici creano uno strato sopra le membrane (biofilm) che ha gli stessi effetti del ridimensionamento.

Alcuni foulant possono anche causare danni fisici alla membrana stessa, diminuendone così le prestazioni e la durata.

Incrostazioni e biofouling sono le ragioni per cui prima che l'acqua di alimentazione raggiunga le membrane applichiamo un pretrattamento che cambia caso per caso ma in generale è costituito da filtrazione a cartuccia, adsorbimento, filtraggio, regolazione del pH e prodotti chimici antincrostanti.

Inoltre applichiamo pulizie chimiche (CIP) che vengono eseguite il meno possibile e sono progettate caso per caso.

Per superare i limiti della desalinizzazione, abbiamo un paio di assi nella manica che possono essere classificati come (Fig.1),

• Pretrattamento del mangime migliorato
• Tecnologia a membrana avanzata
• Nuove configurazioni di flusso
• Tecnologie di trattamento della salamoia

1) Pretrattamento del mangime migliorato

Con le nuove tecnologie a membrana, il mangime può eliminare gli ioni problematici che causano il ridimensionamento. Un buon esempio è l'utilizzo di membrane NF per il taglio dei bivalenti (Ca2+, Mg2+, SO42-) che sicuramente creeranno problemi alle nostre membrane. In questo modo possiamo garantire una migliore e più permeabile al nostro sistema.

Un'altra opzione è quella di utilizzare antiscalanti. Sono additivi chimici che creano un ritardo temporale tra il bicarbonato e la formazione di calcio magnesio consentendo all'acqua di passare attraverso la membrana prima che si verifichi la formazione di incrostazioni. Gli antincrostanti sono prodotti relativamente economici e non hanno costi aggiuntivi.

2) Tecnologia a membrana avanzata

Nuove membrane con migliorato,

• Superficie attiva
• Limite della pressione di scoppio
• permeabilità
• Resistenza al biofouling
• Diametro della ferita a spirale

possono aumentare l'efficienza del sistema e recuperare l'acqua a una velocità maggiore rispetto ai loro predecessori.

3) Nuove configurazioni di sistema

L'industria ha escogitato nuove configurazioni di sistema che consentono,

• Ricircolo concentrato
• Messa in scena concentrata
• Stadiazione permeata

4) Tecnologie di trattamento della salamoia

Negli ultimi decenni c'è stato un grande sforzo per estrarre quanta più acqua possibile dal concentrato RO (salamoia) e sono state sviluppate molte tecnologie che portano il sistema a Scarico Liquido Minimo o Zero

Ognuna di queste ultime ottimizzazioni può aiutare a ottimizzare il sistema e aumentare il tasso di recupero dell'acqua. I nostri ingegneri Lenntech possono fornirti le migliori soluzioni che saranno appropriate per il tuo caso, aumentando l'efficienza e diminuendo i costi. Chiamaci o scrivici e saremo felici di aiutarti con il tuo caso..