Il fenomeno dell’osmosi si verifica autonomamente in natura. Per comprenderne il principio, consideriamo di avere due tipologie di fluido, differenti per caratteristiche chimico fisiche, e separate da un elemento semipermeabile (ad esempio una membrana); il fluido con salinità meno elevata tenderà ad attraversare la membrana e di conseguenza “diluire” il fluido con salinità più elevata.
Raggiunto l’equilibrio, nel comparto del fluido con salinità superiore il livello del liquido risulterà salito, ed ovviamente sceso nel comparto fluido con bassa salinità.
La differenza di livello tra le due soluzioni rappresenta la stabilizzazione del livello di concentrazione, che possiamo definire pressione idrostatica necessaria per impedire la migrazione di un solvente puro in altra soluzione attraverso una membrana semipermeabile.
Il processo osmotico è reversibile, per cui applicando una pressione inversa e superiore alla pressione idrostatica (osmotica) si ottiene l’inversione del processo naturale.
L’acqua dissalata prende il nome di permeato. La dissalazione risulterà in percentuale rispetto all’acqua di alimentazione (reiezione). La reiezione sarà differente a seconda della membrana utilizzata, che sarà definita a seconda dell’utilizzo utenza finale (caratteristiche acqua prodotta richieste) e a seconda delle caratteristiche dell’acqua grezza. Il pore-size membrana è tale da poter ottenere la stessa reiezione anche nei confronti di batteri pirogeni e virus.
Per evitare la precipitazione dei sali sulla membrana semipermeabile, si crea un flusso tangenziale ad opportuna velocità. L’acqua “arricchita” dei sali (concentrato o rigetto) verrà convogliata verso adeguato ricevente di scarico. Il legame tra le portate di permeato, rigetto e portata di alimento, prende il nome di recupero.
Il recupero viene calcolato in base alle caratteristiche dell’acqua di alimento, array impianto, ed esigenze cliente. Questo valore è un indice dell’efficienza dell’impianto osmosi inversa, perché lega i volumi di acqua trattata, volumi acqua rigettata, affidabilità dell’impianto ed efficienza processo.
Gli impianti ad osmosi inversa necessitano di pretrattamenti destinati a proteggere le membrane, che saranno opportunamente dimensionati ed articolati in base alle caratteristiche acque grezze di make up.
Il pretrattamento adeguato, e la opportuna configurazione impianto, permettono di garantire affidabilità, longevità ed alto rendimento delle sezioni osmotiche.
Abitualmente, tali pretrattamenti sono composti e strutturati da impianti per il trattamento fisico e sistemi di dosaggio chemicals (condizionamento chimico).
