Impianto osmosi con membrane in serie sul permeato - esperienza e problemi
Scrivo questo post per raccontarvi il mio esperimento con l'utilizzo di due membrane in serie sul permeato. Temo sarò lungo... Il mio impianto è costituito da:
1. filtro a carboni attivi
2. filtro sedimenti 1mcr
3. pompa booster da 1,2L/m
4. membrana GRO da 50 galloni
5. restrittore da 150ml/min
6. 2 stadi DI
7. serbatoio di accumulo a pressione
In questo settaggio (meravigliose, per resa, le membrane GRO...) partendo da un'acqua a circa 600uS/cm, esco dalla membrana a 24 e con le resine nuove a 0. da resine nuove, però, dopo un mesetto, mi trovo che la conducibilità inizia a salire a 4uS/cm (2 TDS), e se non cambio le resine del primo stadio a 2 mesi sono a 8uS/cm (4 TDS). Come resine ho provato di tutti... le deio Forwater, le ultra Forwater, le Triton, e delle resine che mi ha dato Hyla che si sono comportate molto bene, ma che comunque sono durate poco.
Per aver acqua sempre a 0, senza cambiare resine ogni mese, ho deciso di provare a mettere una membrana da 100 galloni in testa e far ripassare il permeato alla membrana da 50 galloni. La configurazione è diventata questa:
1. filtro a carboni attivi
2. filtro sedimenti 1mcr
3. pompa booster da 1,2L/m
4.1 membrana filmtec da 100 gal
4.2 restrittore da 600ml/min
4. membrana GRO da 50 galloni (alimentata dal permeato della membrana da 100gal)
5. restrittore da 150ml/min
6. 2 stadi DI
7. serbatoio di accumulo a pressione
Ho scelto di mettere un restrittore da 600 dalla membrana da 100 perchè la membrana GRO ha bisogno di circa 300ml/min, e con il restrittore normale la 100 produrrebbe circa 240ml/min, non sufficienti ad alimentare la membrana da 50. La scelta che ho operato aumenta effettivamente la produzione a circa 300ml/min, a discapito della reiezione che si attesta intorno al 95%, di poco sotto al livello ottimale; la pressione di lavoro della membrana rimane introno ai 4 bar, per cui nei limiti operativi. In questo contesto, però, la pressione del permeato non supera i 2bar, insufficienti ad alimentare la membrana da 50 galloni, che infatti produce solo 50ml/min.
Allora ho sposato la pompa booster mettendo l'aspirazione sul permeato della membrana da 100 e la mandata nel carico della membrana da 50.
In questo modo la membrana da 100 lavora a circa 3 bar (pochini...) ma la membrana da 100 lavora a circa 3,8 bar, e ho una produzione di circa 100ml/min, con pari concentrato. Ritengo di non arrivare a 150 perché la membrana da 100, a 3 bar, non mi produce tutti i 300 ml di cui ho bisogno. In questo assetto, esco dalla membrana da 50 con un permeato a 8uS/cm, un concentrato a 38uS/cm (numeri ragionevoli con l'uscita della membrana da 100 a 24uS/cm), la reiezione fa schifo ma ritengo dipenda dal fatto che le particelle che passano dalla membrana da 100, in buona parte, passano anche in quella da 50.
Dopo gli stadi Deio, senza cambiare le resine, esco a 0.
Problemi:
1. rapporto permeato / concentrato.
2. produzione acqua: la produzione di acqua è scarsa, e ritengo dipenda dalla produzione bassa della membrana da 100 dovuta alla poca pressione.
Problema 1
Al momento, produco 100ml/min a 8uS a fronte di uno scarto di 700ml/min, con un rapporto di 1:7; con la sola membrana da 50GRO avevo una produzione di 150ml/min a 24uS/cm con rapporto 1:1.
Per migliorare la situazione pensavo di ricircolare il concentrato della membrana da 50, tanto ha una conducibilità bassissima e contribuirebbe a diminuire il valore in ingresso alla membrana da 100 (ho visto questa configurazione in un manuale della pentair, non è una mia invenzione...). In qeusto modo dovrei arrivare a 100/600, non un miracolo ma un poco meglio. Se riuscissi a risolvere il problema 2 arriverei a 150/600, rapporto che riterrei più accettabile.
Problema 2
La membrana da 100, in questo assetto, ritengo produca poco. Infatti vedo che la pompa spinge fino a 3,8 bar la membrana da 50, ma ogni tanto crolla la pressione a 2,5 e poi velocemente risale. Ritengo che questo dipenda dall'inadeguata produzione della membrana da 100 rispetto al fabbisogno del sistema. e l'effetto è dimostrato anche dall'output della membrana da 50, che nono stante la pressione di esercizio corretta, produce e scarta 100ml, il che vuol dire che ne entrano 200 e non di più. Qui vedo 3 possibili soluzioni al problema:
a. metto un restitutore più piccolo, o una valvola a spillo, riducendo ancora lo scarico e vedo quanto aumenta la produzione della membrana da 100. Questa soluzione va a discapito della reiezione e mette a rischio di fenomeni di precipitazione la membrana da 100.
b. rimetto la pompa booster in testa all'impianto, e compro una pompa di rilancio del permeato per aumentare la pressione dopo la membrana da 100 in ingresso alla 50. Questa soluzione mi piace, ma la pompa di rilancio è molto ingombrante, e non sono sicuro di sapere dove metterla.
c. compro una pompa booster più capace e la metto in testa, sperando di trovare il giusto equilibrio di pressione tra le due membrane.
Spero questo sia di aiuto a chi volesse tentare lo stesso setup, e che magari qualcuno possa aiutarmi a risolvere i problemi di cui sopra!
