Il metodo migliore per ridurre la salinità dell’acqua

Una presenza eccessiva e generalizzata di sali è riscontrabile generalmente in acque con origini molto profonde o in vicinanza delle coste per effetto di leggere infiltrazioni di acqua marina.
L’acqua assume così un sapore leggermente salato o salmastro, identificabile al palato, e la eccessiva salinità la rende anche inadatta alla maggior parte degli usi, sia domestici sia industriali, per le caratteristiche di aggressività nei confronti dei metalli con conseguenti corrosioni degli impianti. Mentre in altri casi, la concentrazione in eccesso può riguardare solo alcuni dei sali presenti come solfati, fosfati o nitrati rilevabili soltanto ad un’analisi di laboratorio.

Per ottenere la riduzione della salinità si impiegano gli impianti ad osmosi inversa, composti da membrane semipermeabili in grado di erogare acqua con una percentuale di sali ridotta dal 70-98%, mentre l’acqua con la concentrazione salina residua viene scaricata.
Gli impianti sono generalmente costituiti da un’insieme di una o più membrane collegate in serie e/o in parallelo ed alimentate da una pompa e precedute da una serie di apparecchiature di pretrattamento che, proteggendo le membrane dagli inquinanti, ne assicurano le prestazioni allungandone la vita.

Per semplificare, possiamo classificare gli impianti ad osmosi inversa in tre tipologie fondamentali, che si differenziano tra loro per le caratteristiche dell’acqua di alimentazione e, di conseguenza, per le pressioni di esercizio necessarie:

• Alta pressione (50-70 bar) per acqua di mare o salata (con una salinità di 35.000-45.000 mg/1)
• Media pressione (25-28 bar) per acqua salmastra (con una salinità da 2.000 a 6.000 mg/1)
• Bassa pressione (12-14 bar) per acqua dolce (con salinità tino a 1.500-2.000 mg/1)

La definizione osmosi inversa contiene la spiegazione del principio di funzionamento del processo.
Introducendo in un contenitore la stessa quantità di due liquidi con concentrazioni saline diverse, separati fra loro da una membrana semipermeabile, si avrà una migrazione naturale del liquido (senza la componente salina) dalla parte meno concentrata verso quella a maggior concentrazione fintanto che entrambe avranno raggiunto una concentrazione uguale. Al termine del processo, tale migrazione avrà generato una differenza di livello che produce una differenza di pressione sulla membrana. Questa differenza si definisce pressione osmotica (vedi fìg. 15).

Applicando alla soluzione concentrata una pressione superiore alla sua pressione osmotica, si ottiene il processo inverso dell’osmosi, cioè l’acqua contenuta nella soluzione più concentrata, (come l’acqua di mare), passerà senza i propri sali attraverso la membrana semipermeabile verso la soluzione meno concentrata (acqua pura), perdendo così la propria salinità e diventando pura (vedi fig. 16).

Il processo di osmosi inversa con i relativi pretrattamenti è in grado di eliminare anche gli inquinamenti di tipo microbiologico, come batteri e virus, nonché i composti derivanti da inquinamenti organici, come ammoniaca e nitrati (vedi fig. 17).