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OSMOSI INVERSA
INDICE
l’osmosi inversa
_02
l’impianto R.O.
_04
serie Micro
_06
serie LE/HR
_08
serie da 500 a 1250 lt/h
_10
serie da 1500 a 28000 lt/h
_12
accessori _14
configurazioni personalizzate
1
_16
L’osmosi inversa
L’osmosi inversa (abbreviato R.O. - Reverse Osmosis), è un
fig.1
meccanismo derivato dal fenomeno dell’osmosi, un procedimento
Membrana
Semipermeabile
presente in natura, mediante il quale un fluido viene concentrato
passando attraverso una membrana semipermeabile.
Molti processi naturali avvengono per osmosi come ad esempio
il reperimento delle sostanze nutritive delle piante attraverso le
radici.
Il fenomeno dell’osmosi diretta (in fig.1) si verifica quando
SOLUZIONE
MENO
SOLUZIONE
PIÙ
CONCENTRATA
CONCENTRATA
tra due soluzioni a diversa concentrazione, si interpone una
membrana semipermeabile, che lascia diffondere l’acqua avente
concentrazione minore (di sostanze in essa contenute), andando a
diluire la soluzione più concentrata.
Raggiunto l’equilibrio, nel comparto in cui persisteva la soluzione
più salina, il livello del liquido è salito, mentre è sceso in quella
fig.2
meno concentrata.
Membrana
Semipermeabile
Il ∆p (in fig.2) tra le due soluzioni, rappresenta la stabilizzazione
del livello di concentrazione, e prende il nome di pressione
osmotica del liquido. La pressione osmotica la possiamo dunque
SOLUZIONE
MENO
CONCENTRATA
definire come la pressione idrostatica necessaria ad impedire lo
spostamento di un solvente puro in una sua soluzione attraverso
SOLUZIONE
PIÙ
CONCENTRATA
∆p
una membrana semipermeabile.
Il meccanismo dell’osmosi inversa (in fig.3) si ottiene tenendo
conto che il processo osmotico è reversibile, infatti applicando una
pressione superiore alla pressione osmotica si ottene una inversione
del processo naturale e si fa migrare l’acqua pura dall’altra parte
della membrana.
Da quanto esposto, ci accorgiamo che il processo di filtrazione
fig.3
non utilizza nessuna sostanza chimica, ma sfrutta esclusivamente
PRESSIONE
un meccanismo fisico:
Il flusso d’acqua attraversa la membrana in modo
tangenziale dividendosi in concentrato e permeato.
Con il termine “permeato” si identifica l’acqua che viene
privata della salinità definita anche “acqua osmotizzata”
e quindi destinata agli utilizzi, mentre con il termine
“concentrato” si identifica l’acqua che dopo tale
processo si è arricchita di contenuto salino e che quindi
viene destinata allo scarto.
Membrana
Semipermeabile
Acqua PURA
prodotta
Acqua di
alimentazione
SCARTO
2
OSMOSI_inversa
A questo passaggio contribuiscono essenzialmente due forze: gradiente di concentrazione e gradiente di
pressione.
Gli impianti ad osmosi inversa sono costituiti essenzialmente da una o più membrane semipermeabili inserite
in appositi contenitori (Vessel) idonei a sopportare il gradiente di pressione operativa all’interno dell’impianto,
creato da una portata che a sua volta è determinata dal valore di flussaggio delle singole membrane.
Tale valore di pressione si ottiene normalmente, con una elettropompa multigirante posta in fase singola o in serie
(per pressioni elevate) che eleva la pressione fino a 16 - 20 bar negli impianti di acqua dolce, dai 20 ai 40 bar
in impianti di acqua salmastra, dai 40 ai 60 bar in impianti di acqua di mare.
Le membrane utilizzate negli impianti, sono composte da diversi fogli sottili di pellicola pressati tra loro (sottile
pellicola TFC) e disposti a spirale intorno ad un tubo di plastica.
Il liquido filtrato (in fig. 4 “clean water”), è denominato permeato, mentre il liquido trattenuto e successivamente
espulso, è denominato concentrato (in fig. 4 “reject water”).
In un impianto ad osmosi inversa soltanto una determinata percentuale di acqua all’ingresso viene utilizzata,
normalmente fra 60 e 80 %, se l’impianto è dotato di un trattamento preparatorio, e fra 40 e 50% in assenza di
tale trattamento preparatorio, il resto viene scaricato come concentrato.
fig.4
FEED WATER
CLEAN WATER
REJECT WATER
3
L’impianto r.o.
I vantaggi dell’osmosi inversa sono notevoli
Applicabilità ad acque con qualsiasi contenuto salino, dall’acqua di falda all’acqua di mare;
Nessun impiego di prodotti chimici che debbono essere scaricati dopo l’uso.
Costi di esercizio relativamente contenuti rispetto agli impianti a resine e in presenza di alta salinità influente.
Semplicità di conduzione, in quanto trattasi di un processo che non richiede periodiche rigenerazioni come
avviene negli impianti a resine.
L’impianto ad osmosi non può sempre essere alimentato con acqua tal quale, in quanto alcuni elementi in essa presenti
(cloro libero, torbidità, durezza, ferro) andrebbero ad infierire sul processo osmotico, danneggiando a volte
irreversibilmente le membrane.
Può quindi essere necessario un pretrattamento di addolcimento o condizionamento chimico, a seconda delle
caratteristiche dell’acqua da trattare. Inoltre, la temperatura dell’acqua greggia, non deve mai superare i 35°C.
Impieghi dell’acqua osmotizzata
Industria farmaceutica e cosmetica
Trattamento acqua potabile
Trattamento dell’acqua superficiale
Trattamento dell’acqua degli acquiferi
Acqua prodotta dall’industria elettronica, galvanica e del vetro
Impianti di soda ed imbottigliamento
Acqua per alimentazione di caldaie ed iniezione di vapore
Ospedali e laboratori
Ambiente (riciclaggio)
Desalificazione
4
OSMOSI _Impianto r.o.
Progettati e realizzati secondo i più elevati standard di qualità, sicurezza e silenziosità, gli impianti IDROBIOS, vengono
premontati su skid in acciaio inox, completi di tutto ciò che occorre per fornire l’impianto completo, costruito secondo
la regola dell’arte.
Tutti i materiali e gli accessori che compongono l’impianto, specialmente quelli a contatto con l’acqua, sono tutti di
provata resistenza alla corrosione non presentando assolutamente fenomeni di cessione.
Oltre alla produzione di serie, (composta dai modelli successivamente riportati) IDROBIOS, grazie al suo staff tecnico
altamente qualificato, ha la possibilità di offrire lo studio e la progettazione di impianti particolareggiati, in grado di far
fronte ad ogni specifica esigenza del Cliente.
Esempio di installazione
By-Pass Filtro
By-Pass Osmosi
Alle Utenze
Accumulo acqua
da trattare
Rilancio alla
filtrazione
Stazione di
Filtro a Colonna
Dosaggio PD120V IDROBIOS Model
“Chemical”
Pozzo - Elettropompa sommersa
5
Stazione di
Dosaggio PD120V
“Chemical”
Impianto Osmosi
IDROBIOS 500
Accumulo acqua
osmotizzata
Gruppo di rilancio
SERIE 2VV IDROBIOS
Serie MICRO
Equipaggiamento standard
Telaio in acciaio inox
Vessel in fibra di vetro
Membrane da 2” ½ o 4”
Prefiltro in ingresso
Pompa rotativa ad alta pressione
Manometri
Elettrovalvola in entrata
Pressostato di sicurezza di minima
Valvola di regolazione scarico
Sensore di conducibilità
Controller*
Dosatore di Polifosfati (per versioni fino a M240)
A richiesta
Pompa dosatrice antincrostante con tino
Circuito di miscelazione con valvola di regolazione
Flussimetro portata permeato
*Controller
Display grafico LCD retroilluminato
Due uscite on/off
Due uscite digitali proporzionali
Allarme di lettura minima e massima
Visualizzazione a display
Temperatura, (sonda a richiesta), data, ora, conducibilità
Uscita pulizia sonda
Ingresso contatore per dosaggio proporzionale
Memorizzazione permanente dei dati
OSMO M-80
Stand-by
Uscita seriale per stampante o modem
Invio di SMS (modem GSM opzionale)
Uscita programmabile: conducibilità 0.4÷20mA
temperatura 0.4÷20mA
Ingresso due livelli tanica prodotto
Ingresso sensore di flusso
Ingresso sonda
Password di protezione
6
OSMOSI _Serie MICRO
Dati tecnici
Portata Permeato
[ Lt/h]
Scarto
[ Lt/h]
min
max
min
max
Pressione di
esercizio
[bar]
OSMO M-80
60
80
40
60
12
0,24
1
2”1/2
1
OSMO M-150
120
150
80
150
12
0,37
2
2”
2
OSMO M-240
200
250
180
250
14
0,37
1
OSMO M-360
320
360
180
250
12
0,55
4
OSMO M-420
380
420
300
350
14
0,75
2
4”
2
OSMO M-800
780
820
500
620
12
2x0,75
4
4”
4
Modello
Potenza
installata
[kW]
N°
ϕ
Membrane
1/2
4”
2”
I dati di portata sono riferiti ad una temperatura dell’acqua in ingresso a 15°C con salinità di 1000 mg/l
N.B. La portata può variare in funzione di eventuali variazioni di temperatura e di salinità dell’acqua in ingresso.
Dimensioni e pesi
DIMENSIONI [mm]
ATTACCHI
Modello
LA
LB
HT
IN
OUT
SCARICO
OSMO M-80
600
400
1050
1/4”
ϕ10
1/4”
OSMO M-150
600
400
1050
1/2”
ϕ10
1/4”
OSMO M-240
600
400
1250
1/2”
1/2”
1/4”
OSMO M-360
600
400
1250
1/2”
1/2”
1/4”
OSMO M-420
610
380
1530
1/2”
1/2”
1/2”
OSMO M-800
610
380
1530
1/2”
1/2”
1/2”
Scarico
Vessel
Unità di Controllo
Controller
Alimentazione 230V
Elettrovalvola
Uscita Permeato
Valvola di ritegno
Sensore di
conducibilità
Ingresso
HT
Miscelazione
ove prevista
Dosatore
Polifosfati
Pressostato
Filtro Micrometrico
Manometro
Pompa
Rotativa
Telaio
LA
7
LB
1/2
Vessel
N°
1
4
Serie LE/HR
Gli impianti della serie LE (Low Energy) sono equipaggiati con
membrane che lavorano a basse pressioni, raggiungendo
portate considerevoli e con una reiezione salina pari al
99.2%
Gli impianti della serie HR (High Rejection) sono
equipaggiati con membrane che lavorano a pressioni più
elevate, producendo un quantitativo d’acqua inferiore alle
membrane utilizzate per la serie LE, ma consentendo di
avere una reiezione salina pari al 99.7%.
Equipaggiamento standard
Telaio in acciaio inox
Vessel in fibra di vetro
Membrane da 4” o 8”
Prefiltro in ingresso
Elettropompa verticale multistadio in acciaio inox
Manometri
Elettrovalvole ingresso e flussaggio
Pressostati di sicurezza
Valvola di regolazione scarico
Valvola di regolazione ricircolo
Sensore di conducibilità
Flussimetri per lettura portate
OSMO 500
A corredo di ogni impianto:
Dichiarazione CE di Conformità
Manuale d’uso e Manutenzione
Schemi Generali di Installazione (idraulici ed elettrici)
8
OSMOSI _Serie LE/HR
Controller
Display grafico LCD retroilluminato
Due uscite on/off
Due uscite digitali proporzionali
Allarme di lettura minima e massima
Visualizzazione a display
Temperatura, (sonda a richiesta), data, ora, conducibilità
Uscita pulizia sonda
Ingresso contatore per dosaggio
Memorizzazione permanente dei dati
Stand-by
Uscita seriale per stampante o modem
Invio di SMS (modem GSM opzionale)
Uscita programmabile: conducibilità 0.4÷20mA
temperatura 0.4÷20mA
Ingresso due livelli tanica prodotto (se prevista)
Ingresso sensore di flusso
Ingresso sonda
Password di protezione
9
Serie da 500 a 1250 lt/h
Dati tecnici generali
Pressione di alimento 2,5 - 5 [bar]
Temperatura Ambiente 5 - 40 °C
Umidità relativa ambiente 80%
Acqua da trattare
Temperatura min +15°C - max +35 °C
Salinità totale non superiore a 8000 [mg/lt]
PH 6 – 8
Cloro libero assente
SDI (Silt Density Index) < 3
Concentrazione di Ferro e Manganese assente
Dati tecnici
Modello
Portata di
alimento [lt/h]
Portata max di
Permeato [lt/h]
min
max
HR
LE
OSMO 500
670
1200
500
600
OSMO 750
1000
1700
750
850
OSMO 1000
1350
2400 1000
1200
OSMO 1250
1670
2800 1250
1400
Recupero
[%]
min
50
max
70
75
Pressione
di esercizio [bar]
Potenza installata
[kW]
Membrane
HR
LE
HR
LE
N°
12-15
10
2,2
1,5
2
13-18
12
2,2
1,5
3
13-18
12
2,2
2,2
4
13-18
13
2,2
2,2
5
ϕ
Vessel
N°
2
4”
3
4
5
I valori riportati in tabella sono stati considerati con acqua in ingresso avente temperatura pari a 15°C e salinità 1000 mg/lt
Diminuendo la temperatura ed aumentando la salinità (valore comunque non superiore a 8000 mg/lt) si ha una diminuzione del permeato
Il fattore di recupero dipende dalle caratteristiche dell’acqua in ingresso , dalla temperatura e pressione di esercizio, e va stabilito in fase di
avviamento impianto.
10
OSMOSI _Serie da 500 a 1250 lt/h
Dimensioni e pesi
DIMENSIONI [mm]
ATTACCHI
PESO [Kg]
Modello
LA
LB
HT
IN
OUT
SCARICO
OSMO 500
850
550
1700
1”
1/2”
1/2”
110
OSMO 750
850
550
1700
1”
1/2”
1/2”
130
OSMO 1000
850
550
1700
1”
1/2”
1/2”
150
OSMO 1250
1200
550
1700
1”
1”
1”
180
Golfare
Staffa ancoraggio
Vessel/Simulacro
Pompa
Dosatrice
Uscita
Permeato
Sensore
Conducibilità
Scarico
Flussimetro
Permeato
Ingresso acqua
da trattare
HT
Manometro
Elettropompompa
Pressostato
Manutenzione
Elettropompa
Valvola
Manutenzione
Pressione
Ingresso
Elettropompa
Regolazione
Elettropompa Osmosi
Elettrovalvola
Ingresso
LA
LB
11
Serie da 1500 a 28000 lt/h
Dati tecnici generali
Acqua da trattare
Pressione di alimento 2,5 - 5 [bar]
Temperatura min +15°C - max +35 °C
Temperatura ambiente 5 - 40 °C
Salinità totale non superiore a 8000 [mg/lt]
Umidità relativa ambiente 80%
PH 6 – 8
Cloro libero assente
SDI (Silt Density Index) < 3
Concentrazione di Ferro e Manganese assente
Dati tecnici
Portata di
alimento [lt/h]
Portata max
Permeato [lt/h]
Recupero [%]
min
max
HR
LE
min
max
HR
LE
HR
LE
OSMO 06_03_40
2100
3600
1500
1800
50
75
13-15
12
3
2,2
6
OSMO 09_03_40
2800
5000
1800
2500
50
75
13-15
12
3
3
9
OSMO 10_05_40
3300
5600
2000
2800
50
75
13-15
13
3
3
10
5
OSMO 03_01_80
4000
8400
3000
4200
50
75
14-16
14
5,5
5,5
3
1
Modello
Pressione di
esercizio [bar]
Potenza
installata [kW]
Membrane Vessel
N°
ϕ
N°
3
4”
3
OSMO 04_02_80
5300
10000
4000
5000
50
75
14-16
12
7,5
5,5
4
2
OSMO 05_02_80
6700
12400
5000
6200
50
75
13-15
12
7,5
5,5
5
2
OSMO 06_02_80
8000
15000
6000
7500
50
75
14-17
12
7,5
7,5
6
2
OSMO 08_03_80
10670
20000
8000
10000
50
75
15-17
12
11
11
8
OSMO 09_03_80
12000
22400
9000
11200
50
75
13-16
12
15
11
9
OSMO 12_03_80
16000
25000 12000 15000
60
75
14-17
12
15
15
12
3
OSMO 15_03_80
20000
30000 15000 18000
60
75
14-17
12
18,5
15
15
3
OSMO 20_04_80
26670
40000 20000 24000
60
75
15-18
12
22
18,5
20
4
OSMO 25_05_80
33400
46670 25000 28000
60
75
15-18
12
30
22
25
5
8”
I valori riportati in tabella sono stati considerati con acqua in ingresso avente temperatura pari a 15°C e salinità 1000 mg/lt
Diminuendo la temperatura ed aumentando la salinità (valore comunque non superiore a 8000 mg/lt) si ha una diminuzione del permeato
Il fattore di recupero dipende dalle caratteristiche dell’acqua in ingresso , dalla temperatura e pressione di esercizio, e va stabilito in fase di
avviamento impianto
12
3
3
OSMOSI _Serie da 1500 a 28000 lt/h
Dimensioni e pesi
DIMENSIONI [mm]
ATTACCHI
Modello
LA
LB
HT
IN
OUT
SCARICO
OSMO 06_03_40
2300
800
1800
1”
OSMO 09_03_40
3300
800
1800
OSMO 10_05_40
2300
800
OSMO 03_01_80
3900
OSMO 04_02_80
Peso [Kg]
1”
1”
250
1“
1/4
1“
1“
320
1800
1“
1/4
1“
1”
350
950
1800
1“
1“
1“
400
2900
950
1800
1“
OSMO 05_02_80
3900
950
1900
OSMO 06_02_80
3900
1000
OSMO 08_03_80
3900
OSMO 09_03_80
1/2
1/4
1/4
1“
1“
580
2”
1“
1/2
1“
700
1900
2”
1“
1/2
1/2
1“
780
1000
1900
2”
2”
1“
1/2
850
3900
1000
1900
2”
2”
1“
1/2
950
1/2
2“
1/4
1/4
OSMO 12_03_80
4900
1000
2000
2“
2“
1200
OSMO 15_03_80
6000
1000
2000
DN80
2“1/2
2“
1350
OSMO 20_04_80
6000
1100
2100
DN100
2“1/2
2“1/2
1600
OSMO 25_05_80
6000
1100
2200
DN100
DN80
2“
1950
1/2
1/2
1/2
L’osmosi in figura è al solo scopo illustrativo. Trattasi di un impianto per la produzione di 10mc/h non in versione standard, ma corredato di optional
Per ogni modello proposto in tabella varierà il numero di Vessel in base a quanto descritto.
I pesi e le dimensioni sono indicativi, possono subire variazioni senza preavviso.
Uscita Permeato
Scarico
Quadro di
Comando
HT
LA (Ingombro massimo)
LB
PR2
13
Accessori
Gruppo di flussaggio
Ingresso Acqua Osmotizzata
Il sistema ha lo scopo di inviare (tramite una elettropompa) acqua osmotizzata
(contenuta nel serbatoio di accumulo), alle membrane osmotiche ad ogni stop
dell’impianto, in modo da preservarle da precipitazioni saline o intasamenti
biologici.
LG
Out
LG
Stazioni di dosaggio
Nella maggior parte dei casi, occorre che l’acqua venga addizionata
con prodotti condizionanti con la funzione di: evitare sporcamenti organici,
sanitizzare l’acqua, eliminare se presente il cloro, prevenire i depositi salini
sulle membrane.
Per questo vengono utilizzate delle stazioni di dosaggio corredate di pompe
dosatrici.
Indicatori e trasmettitori di flusso
(FIT - Flow Indicator Transmitter) ad effetto hall.
Esc
Enter
Sonde
per il controllo dei parametri dell’acqua (trattata e da trattare) quali redox,
ph, conducibilità, cloro, temperatura complete di strumentazione per la
visualizzazione del valore a bordo quadro.
E
14
OSMOSI_accessori
Trasmettitore di pressione
con range da 0 a 25 bar, segnale in uscita 4-20 mA per la visualizzazione
del valore di pressione a quadro
Quadri di comando
TARGHETTA
QUADRO
con logica PLC.
PLC
ALLARME
PRESENZA
Stop
Elettrovalvole
a due vie servopilotate
con corpo in ottone.
Valvole wafer
con attuatore pneumatico
15
Bloccoporta
OSMOSI_inversa
Configurazioni personalizzate
Oltre ai modelli standard illustrati nelle sezioni precedenti, a seconda delle specifiche esigenze di qualità
dell’acqua, spazio, funzionamento, il nostro ufficio tecnico è in grado di progettare la soluzione più confacente
alle esigenze del cliente. Di seguito si riporta lo schema di un impianto da 15mc/h con logica di comando PLC
Scatola Elettrovalvole
(collocata su telaio osmosi)
Comando EV1/2/3
Permeato
FIT1
Ingresso acqua osmotizzata
LG
FIT2
FIT4
Tubo alimentazione aria
Linea Aria Compressa
Quadro generale
di comando
PT3
PR2
FM1
1
Out
EV3
PT4
FS1
PT1
LG
FIT3
RX
PT2
3
EL1
Ingresso acqua da trattare
Gruppo di Flussaggio
Rif. p.to 5 - Att. 1”1/2
PR2
EV3
Ingresso acqua osmotizzata
Riempimento Serbatoio
Gruppo di Flussaggio
FS2
2
PR1
FM1
RX
PT2
EL2
EV1
3
Ingresso acqua da trattare
EL3
FS1
Quadro generale di
comando
EL1
1
Legenda:
(EV) Elettrovalvole ingresso , flussaggio e riempimento serbatoio flussaggio.
(PT) Trasduttori di pressione
(PR) Pressostato mancanza pressione e intasamento membrane
(FIT) Misuratori di portata permeato, miscelazione, scarico e ricircolo
(VSF) Valvola sfera riempimento serbatoio flussaggio
(RX) Sonda redox
(FS) Prefiltrazione con 2 filtri a sacco
(FM) Prefiltrazione 1 filtro multicartuccia
(EL) Elettropompa osmosi
(MA) Manometri
(VNR) Valvole non ritorno
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