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L'osmosi inversa (RO)
e' un processo tecnologico che utilizza una o piu' membrane, in cui le
soluzioni sono desalificate o concentrate, usando la pressione idraulica
relativamente alta come forza di azionamento. Il principio di osmosi e'
abbastanza semplice: si hanno due liquidi differenti, di cui uno con il
contenuto salino basso, separati da una membrana semipermeabile. Questo
liquido provera' sempre a livellare la percentuale del sale del liquido
con contenuto salino alto. Cioe' se una membrana semipermeabile separa i
due liquidi, il liquido con il contenuto salino basso pervadera' la
membrana stessa (H2O) fino a che il contenuto salino non sia lo stesso
in entrambi i liquidi. La differenza livellata dei due liquidi e'
denominata pressione osmotica. Nel processo di Ro gli ioni e gli altri
minerali contaminanti del sale sono esclusi o rifiutati dalla membrana,
mentre l'acqua pura e' forzata dalla pressione attraverso la membrana.
Il principio di osmosi inversa consiste nel fatto che l'acqua non
depurata salina e' condotta attraverso i pori microscopici nella
superficie della membrana dove passera' soltanto H2O, ovvero le molecole
di acqua pura. Questo avviene poiche' la molecola di acqua e' una delle
piu' piccole nella forma liquida. I pori microscopici delle membrane di
osmosi sono adattati a queste molecole e conseguentemente non lasciano
passare l'inquinamento come per esempio i metalli pesanti, i prodotti
chimici, i virus ed i batteri poiche', tutti questi argomenti sono fatti
di molecole piu' grandi rispetto all'acqua.
Prima che l'acqua non depurata sia condotta in un impianto ad osmosi
inversa, potrebbe essere necessario separare meccanicamente, mediante
filtrazione, le particelle piu' grandi: in primo luogo per evitare che
si blocchino le membrane. Puo' anche essere utile addolcire l'acqua non
depurata in un filtro di rammollimento per evitare i depositi di calce
nell'alloggio e cosi' l'ostruzione delle membrane. L'osmosi inversa
(RO) e' una tecnica di filtrazione dove si aggiunge quindi pressione al
liquido con la piu' alta concentrazione di sale e lo si preme attraverso
una membrana molto fine in un contenitore che puo' rifiutare la
filtrazione degli ioni ed argomenti dissolti nell'acqua. Tuttavia, non
tutti gli ioni possono essere trattenuti al 100 %, infatti una
percentuale del 1-2% di questi, penetrere' comunque nella membrana; cio'
dipende dal formato della molecola cosi' come della membrana stessa. Se
si desidera una concentrazione residua di ioni molto bassa, puo' essere
necessario impiegare impianti multipli di Ro in serie o combinati con
altre tecnologie .
In un sistema ad osmosi inversa usato per il trattamento di acqua di
mare o salmastra, l'acqua puo' venire drenata direttamente dal mare o
tramite un filtro preliminare, o preferibilmente tramite un pozzo
trivellato sulla spiaggia.
Il pozzo trivellato e' profondo non piu' di 10 - 15 m. e la grande
quantita' di sabbia che l'acqua di mare deve attraversare nel suo
percorso lungo la parte inferiore del pozzo, fornisce gia' una
filtrazione preliminare eccellente.
Prima che l'acqua di mare raggiunga il sistema di osmosi inversa,
essendo molto salmastra, dev'essere pretrattata. Il trattamento
preparatorio di acqua di mare e' generalmente piu' complicato in quanto
tratta acqua molto salmastra. Tuttavia tale pre-trattamento in genere
consiste nel fatto che l'acqua attraversa un certo percorso nella
sabbia prima di arrivare nei pozzi trivellati profondi con la
conseguente filtrazione preliminare naturale migliore. In seguito sara'
il principio di osmosi a spingere l'acqua verso l'alto attraverso l'impianto,
fino a raggiungere le strutture piu' esterne, mentre la membrana
tratterra' gli argomenti non-dissolti. Piu' in alto viene spinta l'acqua
piu' essa premera' fino ad arrivare alle celle dell'estremita' piu'
esterna, con conseguente filtrazione progressiva del sale in essa
contenuto.
MEMBRANE
Le membrane usate negli impianti industriali, sono fatte spesso di
poliammide o di polisolfone che possono funzionare nella gamma 2-12 di
pH. Il liquido filtrato e' denominato permeato, mentre il liquido
trattenuto e' denominato concentrato.
Tutte le impurita' saranno rifiutate, mentre ossigeno (O2) e CO2 che e'
un gas con molecole piu' piccole di quelle dell'acqua, slitteranno
nella membrana di osmosi comportando che l'ossigeno naturale dell'acqua
e' preservato. In un impianto ad osmosi inversa soltanto una determinata
percentuale di acqua all'ingresso e' utilizzata, normalmente fra 60 e 80
%, se l'impianto e' dotato di un trattamento preparatorio e fra 40 e
50 % senza trattamento preparatorio - il resto e' scaricato come
concentrato. Il permeato - l'acqua pulita - sara' regolarmente raccolta
in serbatoi, in modo che l'impianto RO possa continuare a funzionare.
Quest'acqua puo' essere raccolta dal serbatoio quando richiesto. L'acqua
nell'RO contiene una certa quantita' di molecole di anidride carbonica
poiche' queste sono piu' piccole di quelle di H2O e quindi passeranno
sempre nella membrana. Tuttavia, da un'evaporazione di 1 m3 di acqua Ro
il residuo sara' approssimativamente 5-15 g.
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