Impianti osmosi inversa

Come si può depurare l’acqua con l’osmosi inversa? Come funziona?

L’osmosi è un processo naturale attraverso il quale l’acqua e le sostanze nutrienti vengono fornite alle cellule viventi. La membrana cellulare è una naturale “membrana semipermeabile” che significa che solo determinate molecole selezionate possono attraversarla, mentre le altre non possono.

Una membrana osmotica consente all’acqua di passare con facilità, pur limitando il passaggio di tutti i tipi di contaminanti. Se ad esempio una membrana separa due soluzioni con diverse concentrazioni di sali, l’osmosi causerà il passaggio dell’acqua dalla soluzione diluita alla soluzione più concentrata, diluendola.

Sfruttando questo principio ma in modo inverso, applicando pressione al liquido contenente sali, una membrana osmotica può depurare l’acqua trattenendo e concentrando i sali nella soluzione di origine. La membrana prodotta sinteticamente consente solo alle molecole d’acqua, con pochissime altre molecole di passare in un serbatoio di stoccaggio per un uso futuro dell’acqua depurata.

La rimanente acqua, contenente una percentuale maggiore di contaminanti rispetto alla condizione di origine, viene scartata. Il processo, noto come l’esclusione di ioni, si verifica quando gli ioni o atomi a carica positiva, formano una barriera sulla superficie della membrana in grado di respingere i contaminanti.

Con un sistema di osmosi inversa, si può depurare l’acqua che viene rimossa dalla soluzione contenente sali minerali, a differenza dei sistemi tradizionali, in cui i sali minerali vengono rimossi dalle acque.

L’acqua depurata ottenuta attraverso un sistema di osmosi inversa è chiamata Permeato.

Poiché i sali disciolti in acqua non possono essere rimossi con la filtrazione meccanica, il sistema di osmosi inversa è uno dei mezzi più efficaci per depurare. Con un sistema ad Osmosi Inversa il livello TDS (Totale Sali Disciolti) aumenta sul lato ad alta pressione della membrana che permea l’acqua attraverso se stessa verso il lato a bassa pressione.

L’acqua con alto TDS derivante dalla concentrazione dei sali viene inviata allo scarico e l’acqua che è passata attraverso la membrana con un TDS molto basso è disponibile per l’uso immediato.

Le membrane semipermeabili sono fondamentali per depurare con l’osmosi inversa.

Oggi, le membrane artificiali più comuni sono realizzate in acetato di cellulosa, triacetato di cellulosa o resine poliammidiche aromatiche.

Queste membrane sono abbastanza resistenti da sostenere le pressioni necessarie per la massima efficienza di rimozione dei contaminanti ed ottenere acqua depurata. A differenza dei sistemi a scambio ionico che hanno bisogno di essere rigenerati spesso, la membrana artificiale per osmosi inversa può durare due o tre anni prima della sostituzione.

Quando dovrebbe essere utilizzata l’osmosi inversa?

Nelle applicazioni domestiche e di ristorazione, ci sono alcuni motivi specifici per i quali l’osmosi inversa può essere applicata. Questa tecnologia dovrebbe essere considerata se il contenuto TDS in acqua è sufficientemente elevato da:

Secondo gli standard più usuali l’acqua potabile può contenere fino a 500 mg/l (milligrammi litro di Sali disciolti) Per l’uso casalingo di acqua depurata, possono essere richiesti diversi livelli di TDS o durezza dell’acqua.

Sistemi che utilizzano vapore d’acqua richiedono un TDS molto basso per evitare l’accumulo di depositi e calcare che potrebbero danneggiare o distruggere le attrezzature, mentre le applicazioni per acqua da bere possono utilizzare acqua con TDS fino a 500 ppm, perchè il calcare e i depositi si formano principalmente quando l’acqua viene scaldata.

I sistemi di osmosi inversa per depurare, possono fornire una miscela rimineralizzata “funzione che consente all’acqua grezza di bypassare la membrana Osmotica”.

Sia l’acqua grezza sia l’acqua depurata, sono filtrate attraverso un filtro composito e mescolate. Questo controllo della quantità di TDS permette al sistema fornire acqua rispondente a specifici valori di TDS. Ad esempio, l’acqua per il caffè può richiedere acqua con un TDS di 150 ppm.

I benefici dell’Osmosi Inversa

L’Osmosi inversa è estremamente efficace per eliminare o ridurre in modo sostanziale una grande varietà di contaminanti, più che la maggior parte di tutti gli altri tipi di trattamento.

Poiché l’osmosi inversa rimuove dal 95% al 99% dei sali totali disciolti (TDS), è spesso la migliore tecnologia per ottenere acqua pulita, libera da sali disciolti e altri contaminanti.

Riducendo i sali disciolti praticamente a zero, evita danneggiamenti delle apparecchiature e quindi i costi.

I Sistemi di Osmosi Inversa sono efficaci nel rimuovere l’eccesso di sali e di altri minerali disciolti, cattivo gusto e odore, metalli pesanti, microrganismi, nitrati e pesticidi. L’acqua depurata con osmosi inversa ha un ottimo aspetto, si gasa meglio ed esalta, rendendoli più percepibili, i sapori degli alimenti e delle bevande.

Gli svantaggi dell’Osmosi Inversa

Nonostante la loro efficacia, le membrane ad Osmosi Inversa sono soggette a una serie di fattori che le rendono suscettibili di deterioramento della loro funzionalità.

La quantità di contaminanti, le dimensioni e il tipo di attrezzature e la pressione del sistema possono contribuire alla formazione di materiale sulla membrana. Inoltre, il cloro disinfettante può attaccare alcune membrane. Per evitare ciò, i sistemi di Osmosi Inversa includono tipicamente un pre-filtro di carbonio per ridurre il cloro che può danneggiare la membrana.

Un pre-filtro sedimenti viene anche usato per evitare che piccole particelle sospese nell’acqua causino un permanente intasamento della membrana. I sistemi ad osmosi inversa sono anche più costosi di quelli tradizionali di filtrazione, e richiedono maggiore manutenzione. Poiché una parte dell’acqua deve essere usata per ripulire le membrane stesse dai contaminanti, una considerevole quantità d’acqua finisce nello scarico.

Un altro svantaggio dell’osmosi inversa è che si produce acqua pulita ad un ritmo molto basso, e quindi si richiede l’utilizzo di un serbatoio di accumulo per l’acqua onde ottenere un flusso accettabile durante i periodi di utilizzo massimo. I più moderni sono i sistemi di Osmosi Inversa diretta che producono acqua osmotizzata all’istante.

E’ quindi suggeribile considerare un sistema ad osmosi solo quando si abbiano esigenze particolari, acqua in ingresso con particolari problemi di durezza o sia necessario controllare la durezza dell’acqua da bere per motivi di salute.