I metodi di disposizione delle membrane possono essere classificati come segue:
Stadio:Si riferisce al numero di volte in cui l'acqua di alimentazione permea attraverso l'elemento membrana RO. Un'osmosi inversa a stadio singolo può raggiungere un tasso di desalinizzazione del 98–99%, mentre l'osmosi inversa multistadio può raggiungere oltre il 99,5% di desalinizzazione.
Sezione:Si riferisce al numero di volte in cui l'acqua di concentrato scorre attraverso diversi recipienti a pressione.
A seconda delle esigenze, più moduli a membrana possono essere disposti in configurazioni a stadio singolo, a due stadi o multistadio. All'interno di ogni stadio, i moduli a membrana possono essere disposti in configurazioni a sezione singola, a due sezioni o a più sezioni. Un singolo stadio si riferisce all'acqua di alimentazione che subisce una separazione per osmosi inversa pressurizzata una volta, mentre un secondo stadio si riferisce a essa che subisce una separazione per osmosi inversa pressurizzata due volte e così via. All'interno dello stesso stadio, un gruppo di moduli a membrana identici è considerato una sezione.
Le disposizioni e le combinazioni di base delle membrane ad osmosi inversa possono essere suddivise in sei tipi principali:
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Tipo continuo a stadio singolo e sezione singola
L'acqua passa attraverso la membrana e sia il permeato che il concentrato vengono scaricati continuamente dal sistema. Questa configurazione ha un tasso di recupero dell'acqua relativamente basso. -
Tipo ciclico a stadio singolo e sezione singola
Una porzione del concentrato viene restituita al serbatoio di alimentazione per miscelarsi con l'acqua grezza e passare di nuovo attraverso le membrane RO. La qualità del permeato è leggermente ridotta rispetto al tipo continuo. -
Tipo continuo a stadio singolo e sezione multipla
Il concentrato della sezione precedente funge da alimentazione per la sezione successiva e il permeato viene scaricato continuamente. Questo è adatto per applicazioni di trattamento delle acque su larga scala, ottenendo tassi di recupero più elevati e riducendo il volume del concentrato, ma con una concentrazione di soluti più elevata nel concentrato finale. -
Tipo ciclico a stadio singolo e sezione multipla
Il permeato della sezione successiva viene utilizzato come acqua di alimentazione per la sezione precedente. Questa configurazione raggiunge un livello di concentrato più elevato ed è ideale per i processi di separazione incentrati sulla concentrazione. -
Disposizione conica a sezioni multiple
I moduli a membrana sono disposti in parallelo all'interno delle sezioni e in serie tra le sezioni. Questo design aiuta a mantenere condizioni di flusso costanti all'interno di ogni modulo e soddisfa i requisiti del tasso di recupero, ma richiede pompe ad alta pressione per prevenire la perdita di efficienza. -
Configurazione multistadio e sezioni multiple
Nelle configurazioni cicliche, il permeato del primo stadio viene utilizzato come alimentazione per lo stadio successivo e continua in questo modo, con il permeato dello stadio finale scaricato dal sistema. Il concentrato scorre dallo stadio successivo agli stadi precedenti per la rielaborazione. Questa disposizione migliora il recupero e la qualità dell'acqua, ma aumenta il consumo di energia della pompa rispetto ai tipi continui.
Quando si selezionano e si dispongono i moduli a membrana, è essenziale seguire le linee guida di progettazione e considerare fattori quali lo scopo del sistema, le condizioni dell'acqua grezza, i limiti di spazio dell'apparecchiatura, la capacità di uscita desiderata e il tasso di recupero dell'acqua target per determinare il numero di elementi per recipiente a pressione e il tipo di disposizione appropriato.