L'impianto di desalinizzazione funziona utilizzando la pressione per vincere la pressione osmotica, separando l'acqua dal sale attraverso una speciale membrana semipermeabile.
Rispetto alla distillazione tradizionale, questi processi non richiedono un grande apporto di energia termica e consumano solo da un terzo alla metà dell'energia necessaria per la distillazione. Una singola unità può produrre da poche tonnellate a centinaia di migliaia di tonnellate di acqua dolce al giorno, soddisfacendo sia il fabbisogno idrico quotidiano che quello di grandi industrie.
Qual è il processo operativo di un impianto di desalinizzazione dell'acqua di mare?
1. Pretrattamento: Preparazione del terreno per i componenti della membrana ad osmosi inversa
Prima di entrare nella membrana ad osmosi inversa, l'acqua di mare deve essere sottoposta a un rigoroso pretrattamento. Questa fase è fondamentale per garantire il funzionamento stabile dell'apparecchiatura nel lungo termine. Innanzitutto, dopo essere entrata nell'apparecchiatura, l'acqua di mare attraversa un filtro multimediale contenente sabbia di quarzo, carbone attivo e altri materiali filtranti. Questo filtro rimuove le particelle in sospensione, il limo, le alghe e altre impurità di dimensioni superiori a 5 micron di diametro, prevenendo successive ostruzioni delle tubature.
L'acqua di mare fluisce quindi in un filtro di precisione, dove la dimensione dei pori viene ridotta a 1-5 micron, intrappolando ulteriormente minuscole particelle colloidali e residui di materiale sospeso. Contemporaneamente, il sistema aggiunge automaticamente agenti anticalcare all'acqua per prevenire la formazione di incrostazioni sulla superficie della membrana causate dagli ioni di calcio e magnesio nel successivo ambiente ad alta pressione.
Dopo il pretrattamento, la torbidità dell'acqua di mare scende al di sotto di 0,1 NTU, soddisfacendo lo standard per l'ingresso nel modulo a membrana ad osmosi inversa.
2. Separazione ad alta pressione: screening molecolare mediante membrana ad osmosi inversa
L'acqua di mare pretrattata viene quindi pompata in una pompa ad alta pressione, che aumenta la pressione per forzare le molecole d'acqua attraverso la membrana. L'acqua di mare pressurizzata entra quindi nel modulo a membrana per osmosi inversa.
La dimensione dei pori della membrana ad osmosi inversa è di soli 0,1 nanometri, inferiore al diametro di una molecola di cloruro di sodio nell'acqua di mare (circa 0,5 nanometri). Ad alta pressione, la membrana RO permette alle molecole d'acqua di attraversarla e formare acqua dolce, trattenendo al contempo le impurità come ioni di sale, ioni di metalli pesanti e materia organica per formare una salamoia concentrata. Il tasso di ritenzione della membrana supera il 97%, rimuovendo efficacemente sale e contaminanti dall'acqua di mare.
3. Post-trattamento: far sì che l'acqua dolce raggiunga gli standard personalizzati
Sebbene il sistema abbia in gran parte desalinizzato l'acqua dolce, è comunque necessario regolarne il pH per soddisfare i requisiti di utilizzo. Innanzitutto, l'acqua dolce entra in un sistema di regolazione del pH, dove vengono aggiunte sostanze chimiche come l'idrossido di sodio per riportare il pH da 5,5-6,5 a 7,0-8,5, impedendo così che l'acqua acida corroda le tubature.
Per l'acqua potabile destinata al consumo umano, l'acqua dolce passa anche attraverso un sistema di arricchimento minerale. Calcio, magnesio e altri minerali vengono aggiunti per migliorarne il sapore.
La disinfezione a raggi ultravioletti elimina anche eventuali batteri, virus e altri microrganismi residui nell'acqua, garantendo acqua potabile sicura.
Infine, possiamo trasportare l'acqua dolce trattata ai serbatoi di stoccaggio e poi distribuirla ai consumatori attraverso la rete di condotte.
4. Manutenzione: Attrezzature di manutenzione
Dopo un lungo periodo di funzionamento, contaminanti come colloidi, microrganismi e incrostazioni possono aderire alla superficie delle membrane ad osmosi inversa. Questi contaminanti possono ridurre la permeabilità e la capacità di ritenzione della membrana. Pertanto, il sistema di pulizia delle membrane pulisce regolarmente l'insieme delle membrane mediante pulizia acida (per rimuovere le incrostazioni) e pulizia alcalina (per rimuovere la materia organica e i microrganismi). Ciò consente di ripristinare le prestazioni della membrana e di prolungarne la durata (in genere, le membrane ad osmosi inversa hanno una durata di 3-5 anni).
Perché utilizzare un desalinizzatore a osmosi inversa?
Rispetto ad altre tecnologie di desalinizzazione, l'utilizzo della tecnologia di osmosi inversa dell'acqua di mare presenta vantaggi unici.
- Innanzitutto, ha un basso consumo energetico, non necessita di riscaldamento e ha costi di esercizio inferiori.
- In secondo luogo, occupa una superficie ridotta e presenta una struttura compatta. Pertanto, la struttura è adatta ad aree costiere o isole con spazio limitato.
- In terzo luogo, è estremamente flessibile e consente di adattare le dimensioni delle apparecchiature in base alla domanda di acqua, dalle piccole unità mobili ai grandi impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare.
- In quarto luogo, la qualità dell'acqua è buona. La salinità dell'acqua dolce desalinizzata può essere ridotta al di sotto di 500 mg/L (lo standard per l'acqua potabile è inferiore a 1000 mg/L), soddisfacendo diverse esigenze idriche.
Riassumere
Insomma, sistema di desalinizzazione Il processo consiste nell'utilizzare una pompa ad alta pressione per pressurizzare l'acqua di mare a un livello superiore alla sua pressione osmotica. Ciò permette alle molecole d'acqua di penetrare in una membrana a osmosi inversa (RO) con pori di dimensioni fino a 0,1 nanometri, trasformandosi in acqua dolce. La membrana intrappola le impurità, come gli ioni di sale e gli ioni di metalli pesanti, formando una salamoia concentrata. In questo modo si ottiene la separazione dell'acqua dal sale.
Se avete bisogno di informazioni su questo tipo di apparecchiature per il trattamento dell'acqua, non esitate a contattarci.
