Osmosi inversa, comunemente conosciuta comeRO, è diventata una delle tecnologie di filtrazione a membrana più utilizzate per la produzione di acqua ad elevata-purezza. Si trova nei sistemi residenziali di acqua potabile, nelle apparecchiature commerciali per il trattamento dell'acqua, negli impianti industriali e nelle applicazioni in cui i contaminanti disciolti devono essere ridotti a livelli molto bassi.
Nonostante il suo uso diffuso, l’osmosi inversa viene talvolta fraintesa. Alcune discussioni si concentrano principalmente sul fatto che l'acqua RO contenga abbastanza minerali, trascurando la questione più importante:Cosa rimuove effettivamente l’osmosi inversa e quando ha senso questo livello di purificazione?
Capire come funziona il processo può rendere la risposta molto più chiara.
Cos'è l'osmosi inversa?
L'osmosi inversa è un processo di separazione a membrana-guidato dalla pressione.
Nell'osmosi naturale, l'acqua si muove attraverso una membrana semipermeabile da una soluzione con una minore concentrazione di sostanze disciolte verso una con una concentrazione maggiore. Questo processo continua finché la pressione osmotica non raggiunge l'equilibrio.
L'osmosi inversa funziona nella direzione opposta.
Una pompa ad alta-pressione applica pressione all'acqua in ingresso e la spinge contro una membrana RO semipermeabile. La membrana consente il passaggio dell'acqua limitando in modo significativo molti sali disciolti, ioni, microrganismi e altri contaminanti.
L'acqua purificata che passa attraverso la membrana è denominatapermeare, mentre il flusso concentrato contenente le sostanze scartate viene scaricato comeconcentrarsio acque reflue.
Questo principio di base è ciò che rende l'RO diverso dalla filtrazione convenzionale.
Quanto è fine una membrana RO?
Le membrane RO sono spesso descritte come dotate di un'efficace scala di separazione attorno0,0001 micrometri. Tuttavia, questo valore non deve essere interpretato come una semplice dimensione fisica dei pori nello stesso modo in cui viene descritta la dimensione dei pori di una cartuccia filtrante convenzionale.
L'osmosi inversa è un processo di separazione a membrana densa. Le sue prestazioni sono determinate dalla struttura della membrana, dalla pressione, dalla chimica dell'acqua, dalla temperatura e dalle condizioni operative anziché da un semplice meccanismo simile a un setaccio-.
Questa distinzione è importante perché l’RO può ridurre sostanze molto più piccole delle particelle normalmente catturate dai filtri meccanici.
A seconda della membrana e del design del sistema, l’osmosi inversa può ridurre significativamente:
- Sali disciolti e molti ioni inorganici
- Solidi totali disciolti (TDS)
- Metalli pesanti
- Fluoruro
- Nitrati e altri contaminanti disciolti
- Molti microrganismi
- Una vasta gamma di composti organici
L'RO svolge quindi un ruolo importante quando la normale filtrazione con sedimenti o carbone non è sufficiente per ottenere la qualità dell'acqua desiderata.
Perché l'osmosi inversa richiede alta pressione?
La pressione utilizzata in un sistema RO non è semplicemente lì per spingere l'acqua attraverso un minuscolo filtro.
Deve superare la pressione osmotica naturale dell'acqua di alimentazione.
L'esatta pressione operativa dipende dalla fonte d'acqua, dal tipo di membrana, dalla temperatura, dalla concentrazione di solidi disciolti e dalla progettazione del sistema.
I sistemi residenziali possono funzionare a pressioni relativamente moderate, mentre le apparecchiature RO industriali possono richiedere pressioni sostanzialmente più elevate.
All'aumentare della pressione l'acqua viene spinta attraverso la membrana mentre gran parte delle sostanze disciolte rimangono sul lato di alimentazione.
Questo è anche il motivo per cui i sistemi RO normalmente producono due flussi d'acqua anziché uno: permeato purificato e acqua di scarto concentrata.
L'acqua RO contiene minerali?
Una delle critiche più comuni all’osmosi inversa è che il processo rimuove i minerali dall’acqua potabile.
Quella parte è vera.
Poiché l'RO riduce molte sostanze disciolte, può anche rimuovere minerali come calcio e magnesio che si trovano naturalmente nell'acqua.
La domanda più importante, tuttavia, è se l’acqua potabile sia una delle principali fonti di questi minerali per la persona media.
Generalmente non lo è.
La maggior parte dei minerali alimentari proviene dal cibo e non dall’acqua potabile. Calcio, magnesio, potassio e altri nutrienti essenziali si ottengono principalmente attraverso una dieta equilibrata che includa alimenti come latticini, verdure, cereali, noci, carne e altri alimenti ricchi di-nutrienti.
Per questo motivo, l’affermazione secondo cui l’acqua RO è intrinsecamente dannosa semplicemente perché contiene meno minerali è troppo ampia.
La qualità dell’acqua dovrebbe essere valutata nel suo complesso e non solo in base al contenuto di minerali.
L'acqua-ricca di minerali è sempre migliore?
Non necessariamente.
I minerali presenti in natura possono contribuire al gusto e alla composizione dell’acqua potabile, ma la presenza di minerali non significa automaticamente che una fonte d’acqua sia più sicura.
L’acqua può contenere minerali benefici e allo stesso tempo trasportare contaminanti indesiderati.
Ciò è particolarmente importante nelle aree colpite dal deflusso agricolo, dall’attività industriale, dall’invecchiamento delle infrastrutture o da contaminanti naturali nelle acque sotterranee.
In altre parole,il contenuto di minerali e la sicurezza dell'acqua sono due considerazioni diverse.
Una fonte d'acqua con una concentrazione di minerali più elevata non è automaticamente una fonte di acqua potabile-migliore dell'acqua a basso-TDS opportunamente trattata.
Il giusto metodo di trattamento dipende dalla qualità dell'acqua in ingresso e dai contaminanti che devono essere controllati.
Acqua RO rispetto all'acqua del rubinetto
Per le famiglie che considerano un sistema di acqua potabile RO, il confronto più pratico spesso non è l'acqua RO rispetto all'acqua minerale, maacqua trattata rispetto all’acqua di rubinetto non trattata o trattata in modo inadeguato.
L'acqua del rubinetto comunale viene generalmente trattata prima della distribuzione, ma la sua qualità finale può ancora essere influenzata dall'acqua di fonte, dalla rete di distribuzione, dalle tubature dell'edificio, dalle condizioni di stoccaggio e dai contaminanti locali.
Un sistema RO può fornire un’ulteriore barriera di trattamento nel punto di utilizzo.
Per le famiglie che devono affrontare problemi quali TDS elevati, alcuni contaminanti disciolti o una qualità sgradevole dell'acqua, un sistema RO adeguatamente progettato può essere un modo efficace per migliorare la qualità dell'acqua potabile.
Tuttavia, l’RO non dovrebbe essere automaticamente considerata la soluzione migliore per ogni fonte idrica. Se l'acqua in ingresso è già di alta qualità, potrebbe essere sufficiente un metodo di trattamento più semplice.
La chiave è abbinare la tecnologia di filtraggio al reale problema di qualità dell'acqua-.
RO non è l'unica tecnologia di filtrazione
L’osmosi inversa è potente, ma è solo una parte del più ampio settore della filtrazione dell’acqua.
Diversi stadi di filtrazione sono progettati per risolvere diversi problemi.
Un tipico sistema di acqua potabile a più-stadi può includere:
1. Filtrazione dei sedimenti
Rimuove le particelle sospese più grandi come sabbia, ruggine e sedimenti prima che l'acqua raggiunga i componenti di trattamento più sensibili.
2. Filtrazione a carbone attivo
Aiuta a ridurre il cloro, gli odori, i sapori e alcuni composti organici.
3. Osmosi inversa
Prende di mira le sostanze disciolte e produce acqua con TDS-significativamente più basso.
4. Filtrazione post-trattamento
Può essere utilizzato per migliorare il gusto o fornire un trattamento aggiuntivo a seconda della progettazione del sistema.
Questo approccio graduale è importante perché non esiste una singola tecnologia di filtro ideale per ogni contaminante.
Perché il materiale filtrante è ancora importante in un sistema RO
Sebbene la membrana RO sia il componente principale della separazione, le prestazioni complessive di un sistema di trattamento dell'acqua dipendono da qualcosa di più della membrana stessa.
I filtri di pretrattamento aiutano a proteggere i componenti a valle dai solidi sospesi e da altri contaminanti che potrebbero altrimenti aumentare le incrostazioni o ridurre la durata di servizio della membrana.
È qui che diventa importante la più ampia catena di fornitura della filtrazione.
Materiali utilizzati nella filtrazione a cartuccia, inclusimedia filtranti in polipropilene (PP) e filato filtrante, può essere selezionato in base alle prestazioni di filtrazione richieste, alla compatibilità chimica, alla resistenza e alle condizioni di applicazione.
Per i produttori e i fornitori di apparecchiature di filtrazione-, la scelta del materiale filtrante a monte appropriato può quindi essere tanto importante quanto la selezione della membrana stessa.
In qualità di produttore che serve sia i mercati nazionali che internazionali,ANDAsi concentra sui materiali di filtrazione e sui prodotti correlati utilizzati nelle applicazioni industriali e di trattamento dell'acqua-. La sua gamma di prodotti comprende materiali filtranti a base di polipropilene- e filati filtranti per applicazioni quali cartucce filtranti a filo avvolto.
Il ruolo di questi prodotti non è quello di sostituire le membrane RO, ma di supportare il processo di filtrazione fornendo un'adeguata filtrazione a monte o complementare dove richiesto.
Tutti hanno bisogno di un depuratore d'acqua RO?
NO.
La decisione di installare un sistema RO dovrebbe basarsi sulla qualità dell'acqua in ingresso e sulle effettive esigenze di trattamento dell'utente.
Potrebbe valere la pena considerare il RO quando:
- L’acqua del rubinetto ha un TDS relativamente alto
- I contaminanti specifici disciolti rappresentano una preoccupazione
- Una famiglia ha bisogno di acqua potabile ad alta-purezza
- La filtrazione esistente non fornisce la qualità dell'acqua desiderata
- L'acqua viene trattata per applicazioni che richiedono un basso contenuto di solidi disciolti
Per altre situazioni, la filtrazione dei sedimenti, il carbone attivo, l'ultrafiltrazione o altre tecnologie di trattamento possono fornire una soluzione più appropriata.
Il trattamento dell'acqua è in definitiva un problemaabbinare la tecnologia alla qualità dell’acqua.
La linea di fondo
L'osmosi inversa non dovrebbe essere vista semplicemente come un processo che rimuove tutto dall'acqua o come una tecnologia che produce acqua "priva di minerali-" intrinsecamente malsana.
Il suo vero valore risiede nella capacità di ridurre un'ampia gamma di sostanze disciolte che la filtrazione meccanica convenzionale non è in grado di rimuovere efficacemente.
Allo stesso tempo, l'RO non è una risposta universale a tutti i problemi di qualità dell'acqua-. Richiede un pretrattamento adeguato, condizioni operative adeguate, una manutenzione regolare e una progettazione del sistema adatta all'acqua di alimentazione.
Per i consumatori, l’approccio più sensato è comprendere la qualità dell’acqua da trattare prima di scegliere un sistema di filtrazione. Per i produttori e i fornitori di filtri, la sfida è più ampia: ogni fase del sistema-dai materiali di pretrattamento alla separazione tramite membrana-ha un ruolo nel raggiungimento di una qualità dell'acqua affidabile.
Poiché le esigenze di trattamento dell’acqua diventano sempre più diversificate, tecnologie come l’osmosi inversa continueranno a funzionare insieme alla filtrazione convenzionale anziché sostituirla completamente. I migliori risultati spesso derivano dalla combinazione di diversi principi di filtrazione in un sistema progettato per un'applicazione specifica.
