COME OTTENERE LA MASSIMA RESA DALLA MEMBRANA OSMOSI

Molte volte erroneamente leggiamo notizie non veritiere sul funzionamento degli impianti osmosi semplicemente perchè si riportano nozioni per sentito dire senza approfondire la questione direttamente in letteratura e dalle case produttrici e creando grande confusione.

Non mi riferisco al funzionamento semplice che quello ormai conosciamo tutti, ma alle questioni più tecniche che però sono utili alla corretta messa a punto e con un ritorno economico a lungo andare.

Oggi mi concentrerò unicamente sulla membrana osmotica in quanto cuore del sistema, ed inoltre, è anche lo stadio che se viene messo a punto correttamente permette il margine più grande in termini di ritorno economico.

Questo avviene perché con un’ottima messa a punto di questa riusciamo ad abbassare il carico di TDS a cui sono sottoposte le resine e sprechiamo meno acqua.

Quindi andiamo a vedere alcune caratteristiche e sfatare alcuni luoghi comuni:

“Come si conservano le membrane osmosi?”

Le membrane osmosi che vengono acquistate in forma DRY (secche che sono quelle che troviamo per i nostri usi) si possono conservare per tempo illimitato se riposte in luogo fresco e asciutto e lontano dai raggi solari. Diversamente una volta montata e resa bagnata deve sempre rimanere in questo stato, quindi abbiate cura di mantenere sempre la cartuccia con la membrana bagnata e piena di acqua anche se smontate l’impianto.

“Cosa può irrimediabilmente rovinare le membrane?”

Le membrane hanno un nemico micidiale che sono gli ossidanti ecco perché è sempre necessario avere prima della membrana una cartuccia a carbone che appunto neutralizzerà il cloro attivo presente nella normale rete idrica potabile.

“E’ sempre bene cambiare la membrana ogni 6 mesi?”

Falso, le membrane si cambiano quando sono danneggiate irreversibilmente (danni meccanici) oppure quando hanno una produzione di permeato troppo bassa. Questo fenomeno che riduce la quantità di acqua prodotta è chiamato “fouling” è dovuto alla ostruzione dei canali della membrana stessa che occludendosi fanno si che la membrana lavori con una superficie attiva più bassa, inoltre quando superiamo un certo limite inizia a risentirne anche la qualità di acqua prodotta in termini di TDS. In base alla tipologia di fouling è possibile anche eseguire dei lavaggi specifici (industrialmente vengono eseguiti) ma nel campo del nostro hobby è più conveniente cambiare la membrana.

“Per produrre meno scarto di acqua a favore del permeato è sufficiente aumentare la pressione di lavoro della membrana anche se a scapito della qualità del permeato prodotto.”

Entrambe false, infatti la quantità di scarto di acqua è direttamente proporzionale alla pressione di lavoro di lavoro e alla sezione del restrittore in uscita retentato. La quantità di acqua che viene scartata segue la la formula di calcolo di portata tramite un orifizio calibrato che risulta essere:

Risulta evidente quindi che la portata di acqua scartata dipende unicamente dalla pressione di lavoro e alla sezione del restrittore e quindi il rapporto tra permeato e scarto non cambia o almeno non come vogliamo.

Inoltre l’aumento di pressione non provoca abbassamenti della qualità di acqua come è possibile vedere nella prossima domanda o almeno fino alla massima pressione di lavoro della membrana stessa e del suo housing (generalmente almeno 10 barg o superiori).

Quali sono i parametri che influenzano la resa di una membrana?

I parametri che influenzano la resa di una membrana e modificabili nel nostro hobby sono pressione, temperatura e rigetto.

Vediamo le loro influenze in questi grafici:

E’ possibile osservare come l’andamento di qualità sul TDS prodotto all’aumentare della pressione abbia un’andamento iperbolico per poi spianarsi oltre certi valori di pressione, quindi l’importante è lavorare oltre un certo valore di pressione e non in un determinato range.

Il parametro “recovery” è inteso come il riciclo di parte dello scarto nuovamente in ingresso (industrialmente viene eseguito per minimizzare lo scarto) ma può essere assimilato alla quantità di acqua scartata e quindi riconducibile alla sezione del restrittore.

Ad esempio un utente che ha di base un’acqua a basso contenuto di TDS può permettersi un riduttore più piccolo in modo da scartare meno acqua viceversa un utente con acqua molto carica conviene avere un restrittore più grande in modo da ridurre la concentrazione di sali all’interno della membrana (anche se vedendo il grafico relativo non incide moltissimo sulla resa) e massimizzare la pressione di lavoro.

Ora in base  a queste informazioni sta a voi mettere a punto correttamente il proprio impianto partendo dalla conoscenza della qualità di acqua della propria conduttura idrica e dalla quantità di sali disciolti presenti che deve comunque essere sempre il punto di partenza delle valutazioni.