Ce este osmoza inversă industrială?

Osmoza inversă este un proces de tratare a apei prin membrane, utilizat atunci când este necesară reducerea concentrației de săruri și a altor substanțe dizolvate din apă.

Într-o instalație de osmoză inversă, apa este presurizată și dirijată către membrane semipermeabile. În urma procesului rezultă două fluxuri:

• permeatul – apa tratată care traversează membrana;
• concentratul – fluxul în care rămâne o mare parte din sărurile și substanțele reținute.

În aplicațiile industriale, instalațiile sunt dimensionate pentru funcționare controlată și pentru producerea unui debit constant de apă cu parametri adaptați procesului tehnologic.

Când este necesară osmoza inversă într-o aplicație industrială?

Nu orice problemă a apei necesită osmoză inversă.

Dacă obiectivul este, de exemplu, eliminarea sedimentelor, reducerea fierului sau corectarea durității, pot exista tehnologii mai potrivite pentru etapa respectivă.

Osmoza inversă devine deosebit de utilă atunci când procesul necesită apă cu un conținut redus de săruri și o conductivitate scăzută.

Poate fi utilizată pentru:

• industria alimentară și producția de băuturi;
• apă pentru procese tehnologice;
• cazane și instalații termice;
• spălătorii și procese de clătire;
• aplicații comerciale și HoReCa;
• instalații industriale;
• anumite aplicații comunale.

Acestea sunt și printre aplicațiile prevăzute pentru gamele industriale H2O.

Analiza apei este punctul de plecare

O stație industrială de osmoză inversă nu ar trebui aleasă doar în funcție de debit.

Înainte de dimensionarea instalației trebuie cunoscută calitatea apei de alimentare.

Printre parametrii importanți se pot afla:

conductivitatea/TDS, duritatea, fierul, manganul, turbiditatea, pH-ul, clorurile, sulfații, nitrații și alți parametri relevanți pentru sursa respectivă.

Analiza ajută atât la alegerea membranei și stabilirea condițiilor de funcționare, cât și la determinarea pretratării necesare înaintea osmozei inverse.

De ce este atât de importantă pretratarea?

Membranele de osmoză inversă sunt elementul central al instalației, dar nu trebuie privite ca prima și singura etapă de tratare.

O apă cu duritate ridicată poate favoriza precipitarea sărurilor pe membrane. Fierul, manganul, particulele în suspensie și alți contaminanți pot produce colmatare sau depuneri.

În funcție de analiza apei, înaintea stației RO pot fi necesare etape precum:

filtrare mecanică → deferizare/demanganizare → dedurizare sau dozare antiscalant → filtrare de siguranță → osmoză inversă.

Schema nu este universală. Pretratarea trebuie stabilită în funcție de apa brută și de cerințele aplicației.

Debit de alimentare ≠ debit de permeat

Este una dintre diferențele importante care trebuie înțelese atunci când dimensionăm o stație.

Dacă o instalație trebuie să producă, de exemplu, 10 m³/h de permeat, aceasta va necesita un debit de apă de alimentare mai mare de 10 m³/h.

O parte din apă devine permeat, iar o altă parte formează concentratul.

Raportul dintre apa produsă și apa introdusă în instalație reprezintă recuperarea sistemului.

De aceea, dimensionarea trebuie să ia în calcul nu doar consumul de apă tratată, ci și debitul disponibil al sursei, recuperarea proiectată și evacuarea concentratului.

Temperatura apei influențează capacitatea instalației

Un alt aspect deseori trecut cu vederea este temperatura.

Debitul prin membranele de osmoză inversă este influențat de temperatura apei. Apa mai rece are o vâscozitate mai mare, iar producția membranei poate scădea.

De exemplu, în gama H2O de capacitate mai mică, același model este specificat la debite diferite la 25°C și 15°C: modelul 4M440 este indicat la 1.250 l/h la 25°C și 1.000 l/h la 15°C.

Acesta este unul dintre motivele pentru care o instalație nu trebuie selectată exclusiv după un debit nominal din catalog.

Ce înseamnă conductivitatea permeatului?

Conductivitatea electrică oferă informații despre cantitatea de ioni dizolvați în apă.

Prin reducerea sărurilor dizolvate, osmoza inversă produce în mod normal o apă cu o conductivitate mult mai mică decât cea de alimentare.

Dar valoarea finală nu este aceeași pentru orice sursă de apă.

Conductivitatea permeatului depinde de conductivitatea apei brute, tipul membranei, temperatură, presiune, recuperarea sistemului și condițiile de funcționare.

Din acest motiv, cerința corectă pentru un proiect industrial nu este doar:

„Am nevoie de 5 m³/h.”

Ci:

„Am nevoie de 5 m³/h de apă cu acești parametri, pornind de la această calitate a apei brute.”

Cum alegem capacitatea stației?

Dimensionarea trebuie să pornească de la consumul real al aplicației.

Trebuie stabilite:

debitul instantaneu necesar, consumul zilnic, numărul de ore de funcționare, existența unui rezervor de acumulare și eventualele vârfuri de consum.

Uneori poate fi mai eficient ca instalația să producă apă într-un rezervor pe parcursul mai multor ore decât să fie dimensionată pentru cel mai mare consum instantaneu.

H2O International oferă în prezent instalații industriale de osmoză inversă într-o plajă foarte largă de capacități: de la sisteme compacte și instalații de 125–2.000 l/h, la game de 3–10 m³/h, 12–36 m³/h și până la 42–100 m³/h.

O stație de osmoză inversă se dimensionează pentru aplicație, nu doar pentru debit

Două fabrici care au nevoie de aceeași cantitate de apă osmozată nu au neapărat nevoie de aceeași configurație.

Diferențele dintre apa de alimentare, calitatea solicitată a permeatului, regimul de funcționare și procesul tehnologic pot conduce la soluții diferite de pretratare și configurare a instalației.

De aceea, pentru proiectele industriale este importantă evaluarea întregului proces:

sursa de apă → analiza apei → pretratare → osmoză inversă → stocare/distribuție → utilizarea finală.