Distributore / rappresentante autorizzato per la fornitura e consegna degli impianti e dei filtri ad osmosi inversa alle imprese industriali in Russia

L'osmosi inversa è il processo in cui si forza il passaggio del solvente attraverso la membrana semipermeabile al fine di ottenere la soluzione con concentrazione del soluto maggiore e quella con concentrazione di soluto minore. In questo caso il solvente passa attraverso la membrana, che trattiene il soluto.

Una delle applicazioni pratiche dell'osmosi inversa è l'aumento della concentrazione del soluto.

L'osmosi inversa è il processo che permette la rimozione di una larga gamma di sali al fine di ottenere l'acqua altamente depurata. L'osmosi è il processo naturale che prevede il passaggio del liquido attraverso la membrana semipermeabile.

Se la soluzione salina sarà separata dall'acqua pura con una sottile membrana semipermeabile tesa come cuoio, l'acqua pura passa attraverso la membrana diluendo la soluzione salina. Se la soluzione salina sia inviata nel tubo verticale, il tubo sarà riempito dalla soluzione man mano diluita fino al momento in cui la pressione osmotica generata dal passaggio dell'acqua pura attraverso la membrana non diventa uguale alla pressione della soluzione diluita.

Nel caso dell'applicazione alla soluzione più concentrata della pressione maggiore di quella osmotica, il processo può essere anche inverso - da cui proviene la denominazione "l'osmosi inversa". In questo caso l'acqua pura passa attraverso la membrana in direzione opposta. Tale processo rappresenta la più fine tecnica di filtrazione, quando le piccole molecole dell'acqua passano attraverso il filtro che trattiene quasi tutte le altre molecole. Questo significa che l'acqua con alta concentrazione di sali naturali può essere depurata senza l'uso delle soluzioni chimiche rigeneranti quali soda caustica e acidi normalmente usati nei sistemi di demineralizzazione dell'acqua. L'osmosi inversa è considerato il metodo più sicuro e completo di produzione dell'acqua pura necessaria per diversi usi commerciali ed industriali che non deve essere completato da alcun altro dispositivo di rigenerazione come avviene nel caso dell'impianto di demineralizzazione dell'acqua.

Attualmente il campo di applicazione dell'osmosi inversa si è notevolmente allargato, comprendendo quanto segue:

• Desalinizzazione delle acque saline;
• Depurazione delle acque di scarico;
• Sterilizzazione dell'acqua;
• Aumento della concentrazione delle soluzioni.

Osmosi naturale (stato non equilibrato)	Osmosi naturale (stato equilibrato)	Osmosi inversa
Principio del processo dell'osmosi inversa

Acqua: а - dolce, б -marina; А – osmosi naturale; Б – stato di equilibrio; В – osmosi inversa.

Il processo dell'osmosi inversa consiste nell'applicazione al sistema della pressione creata dalla pompa. La pressione applicata, che supera da molto la pressione osmotica, permette il passaggio del solvente attraverso le membrane semipermeabili e la ritenzione delle sostanze solute di basso peso molecolare (osmosi inversa).

Il processo di depurazione mediante l'osmosi inversa richiede il minor apporto esterno di energia rispetto al metodo di evaporazione, cristallizzazione, rettificazione ecc.  Il sistema funziona alla temperatura dell'ambiente, non richiede alcun riscaldamento supplementare e non prevede alcune trasformazioni delle fasi. L'insieme dei fattori di convenienza economica – quali: basso assorbimento dell'energia e l'assenza dell'apparecchiatura complessa - rende i metodi di depurazione attraverso le membrane notevolmente efficaci.

I prodotti dell'osmosi inversa sono:

• Soluzione con l'alta concentrazione di soluto chiamata "concentrato" o "retentato";
• Soluzione diluita (solvente) quasi completamente depurata dalle sostanze disciolte chiamata "filtrato" o "permeato".

Come dimostra l'esperienza, il trattamento primario non sempre è sufficiente per ottenere la richiesta soluzione concentrata o quella diluita. In questo caso sono utilizzati gli schemi più complessi che prevedono la combinazione del metodo di osmosi inversa con l'ultrafiltrazione e/o altri metodi di depurazione. Coerentemente con tale approccio l'impianto viene integrato con i sistemi di evaporazione, scambio ionico ecc.

I filtri ad osmosi inversa con membrana destinati alla desalinizzazione dell'acqua sono largamente utilizzati a partir degli anni sessanta. Inizialmente tali dispositivi sono stati usati solo per l'addolcimento delle acque marine, mentre adesso il metodo di osmosi inversa viene usato anche per la depurazione delle acque di scarico e di quelle fluviali.  

Nel settore di addolcimento delle acque, l'osmosi inversa ha reso attualmente obsoleto l'uso degli impianti termici. Grazie a bassi costi del processo di dissalazione i filtri ad osmosi inversa si sono mostrati più efficaci dei distillatori. Tali filtri hanno trovato la più larga diffusione nei seguenti paesi: USA, Arabia Saudita, Giappone.

L'acqua ottenuta mediante l'osmosi inversa è molto meno costosa dell'acqua prodotta, per esempio, con i distillatori, il che spiega un'alta competitività dell'osmosi inversa.

I fattori che influenzano il processo di addolcimento delle acque mediante l'osmosi inversa sono seguenti:

• La concentrazione dei sali nella soluzione da trattare;
• Pressione osmotica della soluzione iniziale e di quella diluita;
• Pressione applicata alla membrana filtrante;
• Energie residua dell'acqua in uscita.

L'assenza delle trasformazioni delle fasi garantisce la riduzione del consumo dell'energia, che durante l'addolcimento dell'acqua mediante l'osmosi inversa viene applicata solo per ridurre la polarizzazione di concentrazione.

L'efficienza dell'intero processo di addolcimento dipende dall'efficienza dell'interazione tra la membrata e l'acqua e per tale motivo diventano assolutamente necessarie le misure volte alla riduzione della polarizzazione di concentrazione. Per il processo di filtrazione un ruolo importante assume la permeabilità specifica della membrana, la sua capacità selettiva, l'area complessiva della sua superficie e il gradiente delle temperature e delle pressioni.