Un sistema RO a doppio passaggio può produrre acqua di qualità superiore attraverso due fasi di trattamento a membrana. Per una fabbrica che acquista questo tipo di sistema, tuttavia, l'acqua che esce dal secondo stadio RO solleva un'altra domanda pratica: cosa si dovrebbe fare con il concentrato?
Il concentrato RO di secondo passaggio è un normale risultato del secondo stadio della membrana, ma contiene ancora acqua che è già passata attraverso il RO di primo passaggio. Ciò solleva una domanda pratica per l'acquirente: questo concentrato deve essere scaricato o può essere restituito al sistema RO per un ulteriore recupero?
Prima di esaminare come è possibile recuperare questo concentrato, è utile capire cos'è il concentrato RO di secondo passaggio e da dove proviene nel processo di doppio passaggio.
Cos'è il concentrato RO di secondo passaggio?
In un sistema RO a doppio passaggio, l'acqua passa attraverso due fasi RO. Il flusso di base è:
Acqua non depurata → Pretrattamento → RO di primo passaggio → Permeato di primo passaggio → RO di secondo passaggio
L'RO di primo passaggio separa l'acqua di alimentazione in permeato e concentrato. Il permeato del primo passaggio viene inviato all'RO del secondo passaggio come acqua di alimentazione, mentre il concentrato del primo passaggio viene solitamente scaricato dal sistema.
Il RO di secondo passaggio produce quindi due flussi:
Permeato di secondo passaggio: l'acqua trattata raccolta come acqua del prodotto finale.
Concentrato di secondo passaggio: il flusso concentrato rimanente dopo il processo a membrana di secondo passaggio.
Questo concentrato di secondo passaggio è il flusso che può essere considerato per il riciclo nel sistema RO di primo passaggio.
Perché un sistema RO a doppio passaggio produce concentrato?
Un RO di secondo passaggio riceve l'acqua che è già stata trattata dal RO di primo passaggio, ma il permeato di primo passaggio contiene ancora alcuni sali disciolti e altre sostanze.
La membrana RO di secondo passaggio rimuove una maggiore quantità di queste sostanze rimanenti. Quando l'acqua di alimentazione passa attraverso la membrana, viene separata in due flussi:
Pertanto, l'RO di secondo passaggio produce ancora concentrato anche se l'acqua di alimentazione è già passata attraverso l'RO di primo passaggio. Il secondo passaggio fornisce un altro livello di separazione della membrana, quindi un flusso concentrato fa ancora parte del processo.
I vantaggi del riciclaggio dell'RO di secondo passaggio Concentrarsi sull'RO di primo passaggio
Il concentrato RO di secondo passaggio viene spesso riciclato nell'alimentazione RO di primo passaggio perché contiene ancora acqua utilizzabile e generalmente ha una concentrazione di solidi disciolti inferiore rispetto all'acqua di alimentazione originale. Il riciclo di questo flusso può ridurre la perdita di acqua e aumentare il recupero complessivo del sistema RO a doppio passaggio.
Il concentrato del secondo passaggio ha livelli di contaminanti relativamente bassi
L'RO di secondo passaggio tratta il permeato di primo passaggio, da cui è già stata rimossa gran parte dei sali disciolti e di altre sostanze. Di conseguenza, il concentrato del secondo passaggio ha solitamente un carico di contaminanti inferiore rispetto all'acqua di alimentazione originale.
Per questo motivo, il concentrato del secondo passaggio può essere restituito all'alimentazione del primo passaggio in un sistema RO a doppio passaggio. La sua qualità dell'acqua lo rende adatto per un altro passaggio attraverso la membrana RO di primo passaggio.
Il riciclaggio riduce la perdita d'acqua
Il concentrato di secondo passaggio contiene ancora una notevole quantità di acqua. Se viene scaricata direttamente, quest'acqua esce dal sistema di trattamento con il flusso concentrato.
Quando il concentrato viene restituito all'alimentazione di primo passaggio, parte di quest'acqua può passare nuovamente attraverso la membrana RO di primo passaggio e diventare permeato di primo passaggio. Ciò consente a una maggiore quantità di acqua di alimentazione di rimanere all'interno del processo di trattamento.
Il riciclo migliora il ripristino generale del sistema
Il recupero complessivo si riferisce alla percentuale dell'acqua di alimentazione totale che viene recuperata come permeato.
Con il riciclo del concentrato di secondo passaggio, il flusso può essere organizzato come:
RO di primo passaggio → RO di secondo passaggio → Concentrato di secondo passaggio → Alimentazione di primo passaggio
Il concentrato del secondo passaggio ritorna all'alimentazione RO del primo passaggio. L'acqua in questo flusso può quindi passare nuovamente attraverso la membrana di primo passaggio e contribuire alla produzione del permeato. Ciò aumenta la quantità di acqua recuperata dall'alimentazione originale e aumenta il recupero complessivo del sistema RO a doppio passaggio.
Come funziona il riciclaggio dei concentrati RO di secondo passaggio?
In un sistema RO a doppio passaggio, i due flussi di concentrato hanno destinazioni diverse. Il concentrato di primo passaggio solitamente lascia il sistema, mentre il concentrato di secondo passaggio può essere restituito all'alimentazione RO di primo passaggio.
Il flusso di base è:
Acqua non depurata → Pretrattamento → RO di primo passaggio → Permeato di primo passaggio → RO di secondo passaggio → Permeato finale
RO di primo passaggio → Concentrato di primo passaggio → Drenaggio/Scarico concentrato
RO di secondo passaggio → Concentrato di secondo passaggio → Riciclo → Alimentazione RO di primo passaggio
Il punto chiave sono i diversi percorsi di flusso dei due flussi di concentrato. Il concentrato di primo passaggio proviene direttamente dal trattamento dell'acqua di alimentazione grezza e viene solitamente scaricato. Il concentrato di secondo passaggio proviene dal permeato di primo passaggio e può essere rimandato all'alimentazione RO di primo passaggio per un ulteriore recupero.
Cosa occorre considerare prima di aggiungere un sistema di recupero del concentrato RO di secondo passaggio?
Quando si acquista un sistema RO a doppio passaggio, il recupero del concentrato nel secondo passaggio è un'opzione che vale la pena considerare. L'inclusione o meno dipende principalmente dalla domanda idrica dello stabilimento, dalle condizioni dell'acqua grezza, dal costo dell'acqua e dalla situazione dello scarico del concentrato.
Domanda idrica in fabbrica
Inizia con la quantità di acqua purificata necessaria alla fabbrica.
Per uno stabilimento con un elevato consumo di acqua, il recupero del concentrato di secondo passaggio può sfruttare meglio l'acqua già trattata dal sistema RO. Per un sistema più piccolo, il valore dell'aggiunta del recupero del concentrato potrebbe essere più limitato.
Costo dell'acqua non depurata
Il costo dell’acqua non depurata è un’altra considerazione pratica.
Quando l’acqua in ingresso è costosa, ridurre la quantità di nuova acqua richiesta dal sistema RO può avere maggiore valore. Quando l’acqua è poco costosa e facilmente disponibile, la ragione per aggiungere un sistema di recupero potrebbe essere più debole.
Condizioni dell'acqua grezza
Anche la qualità dell’acqua in ingresso è importante perché influisce sul funzionamento del sistema RO.
Diverse fonti di acqua grezza possono avere livelli molto diversi di sali disciolti e altre sostanze. L'idoneità del riciclaggio del concentrato di secondo passaggio deve pertanto essere verificata rispetto all'acqua di alimentazione effettiva e alla qualità dell'acqua finale richiesta.
Scarico concentrato
Considera come la fabbrica gestirà il concentrato di secondo passaggio.
Se il concentrato viene scaricato direttamente, l'acqua contenuta in questo flusso esce dal sistema di trattamento e diventa parte dello scarico. Un sistema di recupero può restituire questo flusso al processo RO e ridurre la quantità di acqua scaricata.
Costo dell'attrezzatura aggiuntiva
Un sistema di recupero del concentrato aggiunge apparecchiature e collegamenti al sistema RO, come una pompa di riciclo, tubazioni, valvole e controlli.
L'acquirente dovrebbe confrontare il costo dell'attrezzatura aggiuntiva con la domanda effettiva di acqua della fabbrica, il costo dell'acqua non depurata e le condizioni di scarico del concentrato.
È necessario il recupero del concentrato di secondo passaggio?
Per uno stabilimento con un basso fabbisogno idrico, acqua grezza a basso costo e un semplice scarico del concentrato, un sistema standard di purificazione dell'acqua RO a doppio passaggio può essere sufficiente.
Per uno stabilimento con un'elevata domanda d'acqua, costi più elevati di acqua grezza o la necessità di ridurre lo scarico dell'acqua, potrebbe valere la pena prendere in considerazione il recupero del concentrato di secondo passaggio.
La decisione finale dovrebbe basarsi sull'effettiva fonte d'acqua e sui requisiti operativi dello stabilimento. Il fornitore può quindi consigliare se includere un sistema di recupero del concentrato.
Conclusione
Un sistema RO a doppio passaggio è un processo di trattamento dell'acqua connesso e i flussi prodotti in ciascuna fase hanno ruoli diversi all'interno di tale processo. Il concentrato di secondo passaggio è uno di questi flussi e la sua gestione diventa parte della configurazione complessiva del sistema.
Per una fabbrica che acquista un sistema industriale di purificazione dell'acqua RO, la domanda è in definitiva come il sistema di trattamento dovrebbe adattarsi all'effettivo utilizzo dell'acqua e alle condizioni operative della fabbrica. Il recupero concentrato può essere incluso quando apporta valore pratico al progetto, mentre una configurazione più semplice può essere utilizzata quando il recupero fornisce vantaggi limitati.
La giusta configurazione del sistema RO deriva dalla corrispondenza del processo di trattamento con i requisiti reali dello stabilimento. La gestione del concentrato è una parte di tale decisione.
