Salute e malattia
La purificazione dell'acqua è il processo di rimozione di sostanze chimiche e materiali indesiderati. Riduce la concentrazione di particelle sospese, batteri e parassiti. I sistemi di filtrazione a membrana sono usati per il trattamento dell'acqua, inclusa la desalinizzazione di acqua marina e salmastra. Utilizzano una membrana semipermeabile per rimuovere solidi sospesi e disciolti. Le tecnologie a membrana sono considerate alternative al trattamento idrico convenzionale.
Esistono due tipi di processi di separazione a membrana: a pressione e a forza elettrica. Nel processo a pressione, la pressione idraulica spinge le molecole d'acqua attraverso la membrana. Le impurità restano nell'acqua di alimentazione che diventa acqua di scarto. L'acqua che passa attraverso la membrana viene recuperata come acqua pura. Nel processo a forza elettrica, la corrente elettrica sposta gli ioni attraverso la membrana lasciando l'acqua purificata. Gli ioni vengono raccolti nel flusso concentrato per lo smaltimento.
Materiali polimerici, inclusi polimeri della cellulosa, formano i costituenti principali delle membrane usate negli impianti. L'ampio uso dei polimeri di cellulosa è favorito dalla loro facile reperibilità e costo-efficacia. Tuttavia, membrane composte da ceramiche e ossidi metallici non sono rare. Lo sviluppo più recente è l'aggiunta di film composito in poliammide sottile (es. nylon). I film in poliammide resistono a grandi forze fisiche, ma sono più costosi dei polimeri di cellulosa.
Un tipico sistema comprende: pretrattamento, pompaggio, filtro a cartuccia, filtrazione, membrane e post-trattamento. Il pretrattamento rimuove solidi sospesi che possono danneggiare la membrana. Il pompaggio aumenta la pressione al livello operativo per mantenere la velocità richiesta attraverso le membrane. Il produttore fornisce sempre un filtro a cartuccia per rimuovere particelle ≥5 micron. Le membrane sono collegate idraulicamente in serie o in parallelo, a seconda della qualità dell'acqua di alimentazione e di quella richiesta. Il post-trattamento include de-gassificatore per eliminare solfuro di idrogeno e anidride carbonica.
La vita di una membrana varia da 3 a 5 anni, secondo l'uso. Si degrada per sali come solfato di bario, stronzio o calcio, prevenibile con inibitori. L'intasamento (fouling) avviene anche per materiali organici, evitabile con un corretto pretrattamento. Il processo genera rifiuti che vanno smaltiti correttamente: fognatura, applicazione su terreno o iniezione in pozzo profondo.
I sistemi di filtrazione a membrana hanno permesso una notevole riduzione dei prodotti chimici necessari. Richiedono meno spazio e meno manodopera. Eliminano virus e batteri. Hanno un basso costo di sistema.
Settore sanitario (generale)