Analizzatore SDI
Analizzatori silt density index (SDI)
Molti tentativi sono stati fatti per individuare dei parametri che consentano di valutare in modo efficace la compatibilità di un fluido con il trattamento su membrane, in particolare in relazione a processi di osmosi inversa su acque primarie "difficili" (es. acque superficiali pretrattate) o acque di scarico da riutilizzare.
L'impiego di misure classiche di torbidità (es. NTU) si è rivelato poco affidabile, per quanto in certe situazioni utile per cogliere variazioni della qualità dell'acqua in ingresso in modo molto tempestivo.
E' stata quindi sviluppata una procedura di tipo sperimentale (ora norma ASTM - American Society for Testing and Materials - D 4189 - 95) per il calcolo di un parametro adimensionale denominato Silt Density Index (SDI), che consenta di ricavare indicazioni sulla quantità di particelle in un'acqua da trattare con membrane.
Essa consiste in una prova di filtrazione su disco con porosità 0,45 micron estesa su di un intervallo di tempo (normalmente 15') sufficientemente lungo per cogliere il "potenziale sporcante". La maggior parte dei produttori di elementi a membrana ad osmosi inversa utilizzano il controllo di questo parametro per il mantenimento di garanzie di processo; normalmente i valori limite accettati sono nell'intervallo 3-5.
Un disco filtrante di diametro 47 mm con porosità 0,45 micron viene alimentato alla pressione costante di 2,07 bar. Si rileva il tempo necessario per raccogliere 0,5 litri di acqua filtrata all'inizio della prova (Ti); dopo un tempo di riferimento (Ttot), normalmente pari a 15', si rileva ancora il il tempo necessario per raccogliere 0,5 litri di acqua filtrata (Tf). Il valore del Silt Density Index è determinato come segue:
SDI = (1-Ti/Tf) * 100' / Ttot
I valori rilevati sono indicativi della possibilità di alimentare l'acqua in questione ad un impianto di osmosi inversa. A titolo puramente esemplificativo, uno schema di compatibilità potrebbe essere il seguente:
| SDI<1 | acqua di qualità ottima (es. permeato di UF/MF) |
| 1 | acqua di buona qualità |
| 3 | acqua da valutare in modo approfondito |
| SDI>5 | acqua che necessita ulteriore pretrattamento |
Il test in questione ha dimostrato dare risultati generalmente correlabili ai fenomeni di fouling che si verificano nel medio/lungo termine su membrane di osmosi inversa. Bisogna comunque segnalare che esistono notevoli limitazioni all'interpretazione dei dati di SDI e che un esperto dell'argomento deve sempre essere consultato prima di prendere decisioni sul tipo di pretrattamento da utilizzare prima di membrane di osmosi inversa.
- Le condizioni fluidodinamiche del test SDI sono molto diverse da quelle vigenti nei processi di filtrazione tangenziale.
- La porosità del filtro utilizzato è molto superiore a quella delle membrane di osmosi inversa.
- Il test non tiene conto del fattore di concentrazione, che può essere molto variabile da caso a caso.
Strumenti per il calcolo del SILT DENSITY INDEX (SDI):
SEPRA rende disponibili strumenti automatici e semiautomatici per la misura SDI, utilizzabili da impiantisti nella progettazione di processo e da gestori di impianti ad osmosi inversa per l'ottimizzazione dell'esercizio (es. scelta delle migliori opzioni di pretrattamento).
Strumento Automatico - QUICK SDI:
Lo strumento automatico è costituito da:
- una pompa di alimentazione (opzionale);
- una valigetta contenente il kit completo di misura ed il monitor LCD per la lettura dei risultati.
L'utente deve semplicemente inserire il disco filtrante, collegare lo strumento ad una presa campione e premere il pulsante di avvio. Lo strumento esegue in automatico tutti i cicli di misura ed indica sul display il valore SDI alla fine del test.
Strumento Semiautomatico - EASY SDI:
Lo strumento semiautomatico è costituito da:
- una pompa di alimentazione (opzionale);
- un riduttore di pressione con manometro;
- un contenitore portafiltro;
- tubazioni di collegamento in polipropilene;
- contenitore da 0,5 litri per la misura del campione.
L'utente deve semplicemente inserire il disco filtrante, collegare lo strumento ad una presa campione ed avviare la pompa. L'utente deve quindi rilevare i due tempi Ti e Tf ad intervallo di 15' ed effettuare il calcolo del valore SDI per mezzo della formula sopra citata.
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