4 modi per ridurre l'uso di prodotti chimici aggressivi nel trattamento dell'acqua

L'osmosi inversa nel trattamento dell'acqua

• Piuttosto che affidarsi a sostanze chimiche per pulire l'acqua, osmosi inversa.
  Questo approccio è migliore per l'ambiente per tre ragioni:
  • Piuttosto che affidarsi a sostanze chimiche per pulire l'acqua is utilizza acqua ed elettricità ad alta pressione per eseguire il processo.
  • Sebbene le sostanze chimiche siano utilizzate anche nelle apparecchiature ad osmosi inversa, le quantità sono basse e i prodotti non lo sono pericoloso.
  • Richiede pochissima manutenzione perché vengono utilizzati detergenti e disperdenti per favorirne l'autopulizia, prolungandone in ultima analisi la durata utile.
  • In media, la durata di una membrana è di circa 3-5 anni, ma ciò dipende molto dal suo corretto utilizzo.
  Tuttavia, ci sono delle sfide associate a questo approccio.
  • Le incrostazioni e le incrostazioni possono ridurre l'efficienza dell'osmosi inversa e renderle necessarie evitano la frequente sostituzione della membrana, che richiede un attento monitoraggio della qualità dell'acqua e l'uso di materiali filtranti.
  • L'osmosi inversa utilizza la pressione osmotica spingere l'acqua attraverso la membrana, che è un processo ad alta intensità energetica e può aumentare l'impatto ambientale e i costi operativi.
  • Questo processo produce una salamoia concentrata di contenitori scartati e sali ad alta concentrazione che sono difficili da smaltire.
  • Anche le membrane stesse dovranno essere smaltite, generando in ultima analisi rifiuti.
  Con l'osmosi inversa, è necessario un investimento iniziale in infrastrutture, ma poi è necessario acquistare solo le membrane. E sebbene il costo delle membrane continui a diminuire e ci siano sempre più opzioni, spesso è ancora più costoso rispetto al trattamento chimico, specialmente in applicazioni come torri di raffreddamento e circuiti chiusi.

  Resine a scambio ionico nel trattamento dell'acqua

  Lo scambio ionico è il processo di addolcimento e rimozione degli ioni indesiderati dall'acqua scambiandoli con un'altra sostanza ionica. Questo processo mira a purificare l'acqua con meno sostanze chimiche rispetto ad altri approcci e può essere eseguito in modo continuo, rendendolo un approccio efficace ed efficiente al trattamento dell'acqua.
  Questo approccio presenta chiari vantaggi, tra cui:
  • Le resine a scambio ionico sono progettate per rimuovere selettivamente ioni specifici dall'acqua in base alle loro proprietà chimiche, consentendo di individuare contaminanti specifici.
  • Può essere integrato con gli attuali processi di trattamento dell'acqua sia come pretrattamento che come pretrattamento una fase di lucidatura per migliorare la qualità dell'acqua.
  • C'è la possibilità di rigenerare le resine, ripristinando la capacità della resina per un ulteriore utilizzo e riducendo i costi operativi e gli sprechi generati.
  • La loro durata può facilmente raggiungere i 5 anni, e in alcuni casi fino a 7 o 8 anni, a seconda del loro uso corretto.
  Oltre a queste, ci sono alcune sfide che questo approccio comporta, tra cui:
  • La progettazione del sistema di scambio ionico richiede un'analisi della profondità del letto di resina, della portata, tempo di contatto e cicli di rigenerazione, e aumentarli richiederebbe una nuova analisi.
  • Fluttuazioni di pH, temperatura o presenza di contaminanti diversi possono influire sulle prestazioni delle resine e sulla qualità dell'acqua.
  • Le resine devono essere monitorate continuamente e i professionisti del trattamento dell'acqua devono essere pronti a intraprendere rapidamente azioni correttive per non compromettere le resine.
  • Come le membrane, anche le resine sono danneggiate dal cloro, che continua a essere uno dei biocidi industriali più utilizzati.
  Come l'osmosi inversa, il processo di scambio ionico richiede è necessario un investimento iniziale in infrastrutture e da quel momento in poi è necessario acquistare solo le resine. Nel complesso, il prezzo dello scambio ionico è diminuito e ci sono sempre più opzioni sul mercato.

  La combinazione dei due

  Sia l'osmosi inversa che lo scambio ionico sono approcci efficaci singolarmente, ma se combinati sono estremamente efficaci nel trattamento dell'acqua.
  Quando si inizia con lo scambio ionico, le resine a scambio ionico servono come protezione dall'osmosi, pulendo e rimuovendo i contaminanti che possono sporcare o incrostare l'acqua membrane ad osmosi inversa e rendendo l'acqua pretrattata più adatta al processo di osmosi inversa.
  Dopo il se l'acqua è stata trattata, le resine a scambio ionico possono quindi essere dispiegate nel flusso di concentrato ad osmosi inversa residuo, rimuovendo ioni specifici, come metalli o altri contaminanti residui prima di un ulteriore trattamento o smaltimento. Le resine possono essere applicate anche come fase di lucidatura, rimuovendo gli ioni disciolti o i composti organici che l'osmosi inversa potrebbe non aver catturato.
  In alcuni casi, resine speciali possono essere rigenerate con il rifiuto dell'osmosi, il che significa un risparmio di prodotti chimici. Possono anche essere usati per ridurre la silice in ingresso, che è difficile e costoso da trattare con prodotti chimici, con un conseguente aumento fino al 50% del recupero del permeato, una percentuale simile nella produzione di scarti e una minore incrostazione di silice. È anche possibile ridurre significativamente l'incrostazione della membrana da colloidi e materia organica, ridurre i costi di applicazione chimica e operare a una portata più elevata, aumentando la produzione di acqua trattata.
  Infine, poiché l'osmosi inversa spesso abbassa il pH a causa della rimozione di minerali alcalini, è possibile aggiungere resine a scambio ionico per bilanciare il pH e mantenere l'intervallo desiderato per le acque trattate.
  Come puoi vedere, l'uso di una combinazione di scambio di resine ioniche e osmosi inversa risolve molte delle sfide che abbiamo delineato in precedenza. Quando sono combinati, possono massimizzare la rimozione dei contaminanti riducendo al minimo i costi operativi e il consumo di energia.

  Il pretrattamento dell'acqua

  Il pretrattamento è il processo di pulizia dell'acqua per migliorarne le caratteristiche sin dall'inizio. In questo modo, facciamo meno affidamento sulle sostanze chimiche durante l'intero processo e possiamo riutilizzare o smaltire meglio le acque reflue dopo il loro utilizzo.
  È possibile utilizzare varie tecnologie per il pretrattamento, tra cui l'osmosi inversa e lo scambio ionico, separatamente o in combinazione per ottenere una maggiore efficienza. Questo approccio viene utilizzato oggi per l'acqua di processo utilizzata nel processo di produzione dei prodotti e per migliorare la qualità dell'acqua nelle caldaie, dove è essenziale utilizzare acqua di alta qualità. Sebbene questo approccio sia ampiamente conosciuto, diventerà sempre più rilevante con i temi del riutilizzo e della riduzione del consumo di acqua che saliranno alle stelle nelle agende della sostenibilità in tutto il mondo.
  Sebbene i quattro metodi di cui abbiamo discusso oggi siano visti come il futuro del trattamento dell'acqua, il settore ha ancora molta strada da fare prima che questo sia completamente integrato negli standard quotidiani. Inoltre, è importante notare che l'uso di sostanze chimiche nel trattamento dell'acqua è ben lungi dall'essere eliminato. Piuttosto, vediamo che il settore si sta orientando maggiormente verso l'uso di soluzioni più biodegradabili e sostenibili.

  Informazioni sull'autore

  Enrique Ramirez è Sales Manager presso IMCD Mexico per la Industrial Solutions Business Unit con particolare attenzione al business del trattamento delle acque. Con più di 11 anni di lavoro nel settore del trattamento delle acque, Enrique ha una vasta esperienza tecnica e commerciale in questo settore che apporta a ciascuna delle sue relazioni con i clienti.