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Membrane filtrazione a spirale avvolta

TECNOLOGIA ED APPLICAZIONI DELLE MEMBRANE A SPIRALE AVVOLTA

Le membrane polimeriche a flusso tangenziale sono disponibili con varie porosità (osmosi inversa, nanofiltrazione, ultrafiltrazione, microfiltrazione) ed in varie configurazioni (tubolari, a fibra cava, piane e a spirale avvolta).
Ognuna delle suddette forme porta vantaggi e svantaggi. La configurazione a spirale avvolta è scelta per la sua efficienza ed economia. La membrana a spirale avvolta è composta da una busta formata da fogli di membrana e da particolari reti di spaziatura, il tutto arrotolato su di un tubo plastico forato (tubo permeato).

La membrana è mantenuta rigida da una ricopertura esterna in vetroresina oppure da una rete rigida e sulle testate è trattenuta da particolari dispositivi (ATD) che servono ad impedire la telescopizzazione durante il funzionamento. Le scelte delle caratteristiche chimiche dei materiali, nonché la costruzione meccanica delle membrane, permettono di lavorare anche con fluidi sporchi, ad alto/basso pH e ad alte temperature, fino a 90° C.

Il liquido da trattare viene alimentato in pressione da un lato dell’elemento. Per effetto della componente radiale della pressione, parte del liquido permea attraverso la membrana. Sempre per effetto della componente tangenziale della pressione il liquido non permeato viene spinto verso l’uscita della membrana raccogliendo le particelle troppo grosse per essere filtrate e ripulendo di conseguenza la membrana stessa.

Le membrane a spirale avvolta sono di fatto filtri molto fini di cui si possono evidenziare i seguenti vantaggi:


  • Autopulizia: i solidi e i soluti sono eliminati con il concentrato in quanto, sebbene la velocità del flusso sia bassa, si instaura un regime turbolento che produce un’asportazione continua dei solidi dalla superficie della membrana e quindi un’autopulizia della stessa.
  • Non si apporta calore: si evitano degradazioni di prodotto e si riducono i costi di esercizio.
  • Filtrazioni submicroniche: si possono operare filtrazioni a livello macromolecolare, molecolare e ionico permettendo quindi di effettuare concentrazioni, purificazioni e frazionamenti.

SEPRA, congiuntamente al fornitore GE rappresentato sul mercato italiano, ha sviluppato un’ampia esperienza applicativa con le membrane a spirale avvolta. Le tabelle seguenti evidenziano prestazioni ed alcune applicazioni tipiche delle membrane a spirale avvolta distinguendo tra:

  • Applicazioni di processo
  • Trattamento acqua primaria

Nel primo caso ogni liquido ha la sua storia specifica e l’esperienza maturata sul campo dai nostri tecnici offre un apporto fondamentale nella definizione del processo o almeno nell’organizzazione di prove pilota per raccogliere i dati necessari ad un corretto scale-up industriale.
Nel secondo caso si tratta invece di applicazioni così consolidate che è normalmente possibile effettuare un dimensionamento già sulla carta; esistono infatti affidabili modelli di calcolo che il nostro ufficio ingegneria è in grado di applicare ai casi concreti.

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