Quanta acqua consuma in un'ora un sistema RO da 30.000 LPH/h?
Essendo una tecnologia di trattamento dell'acqua altamente efficiente, ilsistema di osmosi inversa (RO).è ampiamente utilizzato nell'approvvigionamento idrico domestico, industriale e municipale. Un sistema ad osmosi inversa da 30.000 LPH (litri all'ora), che può produrre 30.000 litri di acqua pura all'ora, è un tipico rappresentante del trattamento delle acque industriali e municipali su larga scala.
Conoscere la quantità di acqua necessaria per il funzionamento di un sistema di questo tipo per un’ora è importante per valutarne i costi operativi e il consumo di risorse. Questo articolo esplorerà questo problema in modo approfondito e introdurrà il principio di funzionamento, l'applicazione pratica e l'impatto del sistema ad osmosi inversa sulla gestione delle risorse idriche.
Come funziona il sistema ad osmosi inversa?
Panoramica della tecnologia dell'osmosi inversa:
Tecnologia dell'osmosi inversarimuove sali disciolti, particolato, materia organica e altre impurità dall'acqua attraverso una membrana semipermeabile. L'acqua passa attraverso la membrana semipermeabile ad alta pressione e l'acqua pura passa attraverso la membrana nel lato di produzione dell'acqua, mentre i sali disciolti e le impurità vengono trattenuti dal lato dell'acqua concentrata e scaricati con le acque reflue. Questo processo può rimuovere efficacemente la maggior parte degli inquinanti presenti nell'acqua e produrre acqua potabile o acqua industriale di elevata purezza.
Composizione del sistema ad osmosi inversa:
Un tipico sistema ad osmosi inversa è costituito principalmente dalle seguenti parti:
● Sistema di pretrattamento dell'affluente:compresa la filtrazione grossolana, la filtrazione a carbone attivo e il trattamento di addolcimento, la rimozione di particelle di grandi dimensioni, cloro e ioni di durezza e la protezione della membrana ad osmosi inversa.
● Pompa ad alta pressione:fornisce la pressione necessaria affinché l'acqua passi attraverso la membrana ad osmosi inversa.
● Assemblaggio della membrana ad osmosi inversa:componente principale, che separa le impurità nell'acqua attraverso la membrana semipermeabile.
● Conduttura di produzione dell'acqua e sistema di stoccaggio dell'acqua:raccogliere e immagazzinare acqua pura.
● Sistema di scarico dell'acqua concentrato:scaricare acque reflue contenenti elevate concentrazioni di sale e impurità.
Qual è il consumo d'acqua operativo di un sistema ad osmosi inversa da 30.000 LPH?
1. Relazione tra produzione di acqua e afflusso di acqua:
L'efficienza di un sistema ad osmosi inversa è solitamente espressa in termini di tasso di recupero, ovvero la proporzione tra la produzione di acqua e l'afflusso di acqua. Il tasso di recupero è influenzato da molti fattori quali la qualità dell'acqua influente, le prestazioni della membrana e la progettazione del sistema. In generale, il tasso di recupero dei grandi impianti industriali ad osmosi inversa è compreso tra il 50% e il 75%. Per un sistema da 30.000 LPH, presupponendo un tasso di recupero del 60%, il rapporto tra la produzione di acqua e l'assunzione di acqua per un'ora di funzionamento è il seguente:
● Produzione d'acqua (Qp):30.000 litri all'ora
● Tasso di recupero (R):60%
● Calcolare il tasso di recupero utilizzando la formula:Qin = Qp/R
● Sostituisci i valori noti in:Qin = 30.000 litri all'ora/60% = 50.000 litri all'ora
Pertanto, l'assunzione di acqua necessaria per aImpianto ad osmosi inversa da 30.000 LPHper un'ora di funzionamento sono 50.000 litri, di cui vengono prodotti 30.000 litri di acqua pura e vengono scaricati 20.000 litri di acque reflue.
2. Trattamento e riutilizzo delle acque reflue:
Il trattamento e il riutilizzo dell'acqua concentrata (acque reflue) è una parte importante del sistema ad osmosi inversa. Lo scarico diretto di acqua concentrata non solo spreca le risorse idriche, ma può anche avere un impatto sull’ambiente. Pertanto, molti sistemi ad osmosi inversa sono dotati di dispositivi di riutilizzo delle acque reflue per reintrodurre parte delle acque reflue nel sistema di presa dell'acqua per migliorare il tasso di utilizzo complessivo dell'acqua.
Applicazione pratica e analisi di un caso di sistema ad osmosi inversa
1. Applicazione industriale:
In campo industriale, i sistemi ad osmosi inversa sono ampiamente utilizzati nei settori elettronico, farmaceutico, chimico e in altri settori per preparare acqua ad elevata purezza. Ad esempio, una fabbrica di elettronica è dotata di un sistema di osmosi inversa da 30.000 LPH, in funzione 16 ore al giorno per soddisfare il fabbisogno idrico dei processi produttivi. Il sistema consuma 50.000 litri di acqua influente e produce 30.000 litri di acqua ad alta purezza per ora di funzionamento. L'acqua concentrata viene riutilizzata attraverso il sistema di trattamento secondario per migliorare ulteriormente il tasso di utilizzo delle risorse idriche.
2. Approvvigionamento idrico comunale:
Nell'approvvigionamento idrico comunale,sistemi ad osmosi inversasono utilizzati per trattare le acque sotterranee o superficiali, rimuovere sale e sostanze inquinanti e fornire acqua potabile sicura ai residenti urbani. Una città costiera ha utilizzato un sistema di osmosi inversa da 30.000 LPH per trattare l’aumento di salinità delle acque sotterranee dovuto all’intrusione di acqua di mare. Il sistema funziona 24 ore al giorno, trattando 720.000 litri di acqua al giorno, soddisfacendo il fabbisogno di acqua potabile di decine di migliaia di residenti.
3. Approvvigionamento idrico di emergenza:
Anche l’applicazione dei sistemi ad osmosi inversa nell’approvvigionamento idrico di emergenza sta gradualmente aumentando. Quando i disastri naturali o le emergenze causano regolari interruzioni della fornitura idrica, le unità mobili a osmosi inversa possono essere rapidamente implementate per fornire acqua potabile all’area del disastro. Ad esempio, dopo il terremoto di Haiti del 2010, le squadre di soccorso internazionali hanno utilizzato apparecchiature mobili a osmosi inversa per fornire 30.000 litri di acqua dolce all’ora, alleviando efficacemente la carenza di acqua potabile nell’area del disastro.
Qual è il costo di un impianto ad osmosi inversa da 30.000 LPH?
1. Investimento iniziale:
L'investimento iniziale di un sistema ad osmosi inversa da 30.000 LPH è relativamente elevato e comprende principalmente i costi di acquisto delle apparecchiature, i costi di installazione e messa in servizio e i costi di costruzione delle infrastrutture. In base ai prezzi di mercato, il costo dell’attrezzatura di un sistema di questa portata va da circa 200.000 a 500.000 dollari, i costi di installazione e messa in servizio vanno da circa 50.000 a 100.000 dollari e l’investimento totale è compreso tra 250.000 e 600.000 dollari.
2. Costi operativi:
I costi operativi del sistema ad osmosi inversa comprendono il consumo di energia, i costi dei prodotti chimici, i costi di manutenzione delle apparecchiature e i costi di manodopera. Le pompe ad alta pressione sono la principale fonte di consumo energetico. Il consumo energetico di un sistema da 30.000 LPH è compreso tra 100 e 200 kWh all'ora. Calcolato a 0,1$/kWh, il costo energetico orario è compreso tra 10$ e 20$. Inoltre, i costi chimici e di manutenzione per tonnellata d’acqua vanno da circa 0,5 a 1 dollaro. Nel complesso, il costo operativo orario del sistema è compreso tra $ 40 e $ 60.
3. Benefici economici:
Nonostante l'elevato investimento iniziale e i costi operativi, ilimpianto ad osmosi inversapuò portare notevoli vantaggi economici nel funzionamento a lungo termine. Utilizzando in modo efficiente le risorse idriche, si riducono i costi dell’acqua e l’inquinamento ambientale, mentre viene migliorata la sicurezza idrica della produzione e della vita. Per le imprese industriali e i dipartimenti municipali di approvvigionamento idrico, l’applicazione dei sistemi ad osmosi inversa non solo consente di risparmiare risorse idriche, ma migliora anche i benefici economici e sociali.
Conclusione
Essendo un'efficiente tecnologia di trattamento dell'acqua, il sistema ad osmosi inversa da 30.000 LPH può consumare 50.000 litri di acqua affluente in 1 ora e produrre 30.000 litri di acqua pura, fornendo una protezione affidabile per la produzione industriale, l'approvvigionamento idrico municipale e il salvataggio di emergenza.
Nonostante gli elevati costi di investimento e di esercizio iniziali, i benefici economici e sociali a lungo termine sono significativi. Attraverso la continua innovazione tecnologica e il sostegno politico, il sistema di osmosi inversa svolgerà un ruolo più importante in futuro, fornendo una solida garanzia per la gestione globale delle risorse idriche e lo sviluppo sostenibile.