Dissalazione: sviluppi in pre

La coagulazione è stata uno dei processi di pretrattamento più popolari per la rimozione di potenziali sostanze contaminanti come il materiale colloidale e particolato sin dall'inizio della desalinizzazione mediante osmosi inversa negli anni '60. La coagulazione combina piccole particelle in fiocchi più grandi neutralizzando le cariche elettrostatiche associate alle particelle, un processo chiamato flocculazione. I coagulanti inorganici sono tipicamente utilizzati nei sistemi SWRO, come il cloruro ferrico, e questi possono essere combinati con flocculanti organici, come il polielettrolita, per il dosaggio in linea prima dei processi di chiarificazione e filtrazione a valle. Oltre all'incrostazione di particolato, le membrane SWRO sono soggette a incrostazioni e precipitazioni saline. Questo perché in genere funzionano con un recupero del sistema fino al 50% su applicazioni con acqua di mare e quindi la concentrazione di sali può essere il doppio del livello in ingresso nel flusso di scarto dalle membrane RO. Il controllo delle incrostazioni può essere ottenuto dosando acido (per ridurre il pH) e vari prodotti chimici antincrostanti brevettati mirati a determinati ioni sovrasaturi, come il boro. La preossidazione viene impiegata anche nel tentativo di ridurre il biofouling RO prendendo di mira i NOM, come gli acidi umici e fulvici, ma ciò può avere un effetto dannoso sulle membrane intolleranti all'ossidazione e alcuni microrganismi e microbiota sono resistenti all'ossidazione. Inoltre, la clorazione può causare la lisi cellulare e quindi il rilascio del substrato che favorisce la crescita. Le sostanze chimiche pre-ossidanti utilizzate includono cloro, bromuro, iodio o ozono. L’irradiazione UV può essere utilizzata anche insieme alla biofiltrazione per rimuovere i nutrienti e i biocidi brevettati possono essere aggiunti come dose continua o come parte del regime di pulizia della membrana. È possibile impiegare varie combinazioni di metodi di preossidazione, come l'UV in combinazione con l'ozono. L'elettroclorazione viene utilizzata per produrre cloro ossidativo dall'acqua di mare utilizzando una corrente elettrica, sebbene in alcune località ciò possa essere proibitivo in termini di costi.

I tradizionali metodi convenzionali di trattamento dell'acqua di mare destinata al trattamento tramite SWRO hanno incluso la sedimentazione (dopo la coagulazione in linea), la filtrazione su supporto e la filtrazione a cartuccia. La filtrazione tende a includere stadi singoli o doppi di filtrazione a doppio mezzo (DMF). Sebbene questa tecnologia di filtrazione sia stata generalmente in grado di far fronte a livelli più bassi di solidi sospesi e altri contaminanti, ha trovato sempre più difficile soddisfare la natura più vivace e fragile delle alghe. Inoltre, vi è la necessità di aumentare il livello di dosaggio del coagulante in caso di fioritura di alghe, con conseguente aumento del carico di solidi sui filtri e tempi di funzionamento del filtro invariabilmente più brevi o controlavaggi più frequenti, tutti fattori che aumentano i costi operativi. Una tecnologia consolidata riconosciuta in grado di rimuovere efficacemente il carico di alghe, e quindi di ridurre il carico di solidi nei processi a valle, ma anche di ridurre al minimo i requisiti chimici di coagulante, è la flottazione ad aria disciolta (DAF). DAF funziona essenzialmente rilasciando aria precedentemente disciolta e dosando coagulanti nella fornitura di alimentazione per produrre un sottonatante trattato e un "fango" di scarto concentrato che viene catturato e galleggia sulla superficie dell'unità DAF. Variando il carico idraulico sull'unità DAF, oltre all'ottimizzazione della concentrazione dell'aria, della concentrazione del coagulante e della velocità e del meccanismo di rimozione dei fanghi, è possibile determinare la migliore efficienza DAF. Poiché le alghe sono intrinsecamente leggere e di bassa densità, il materiale è naturalmente adatto alla flottazione utilizzando DAF anziché ai processi di sedimentazione. L'applicazione del DAF nel settore idrico più ampio, sia per la fornitura potabile municipale che per la lavorazione industriale, è ben consolidata ed è stato dimostrato che questa tecnologia è affidabile e robusta. Le unità DAF possono essere fornite da numerosi appaltatori tra cui Enpure Ltd. I pacchetti Enpure, come i prodotti Enflo-DAF™, riducono al minimo i requisiti del tempo di permanenza della flocculazione a 10 minuti o meno e ad oggi funzionano a una velocità elevata, fino a 30 m/h nelle applicazioni di pretrattamento SWRO, riducendo così l'ingombro richiesto per l'intero impianto. Altri tipi di prefiltrazione convenzionale includono l'adsorbimento e la filtrazione multimediale (MMF). L'assorbimento viene generalmente ottenuto utilizzando carbone attivo granulare per la riduzione del NOM come mezzo filtrante o mediante dosaggio e ricircolo attraverso un sistema di contatto. I sistemi MMF sono tipicamente filtri pressurizzati che funzionano a una velocità maggiore ma tendono a trattare flussi inferiori rispetto ai processi DMF più grandi alimentati per gravità.