Guida agli alloggiamenti per cartucce e sacchi nei sistemi di demineralizzazione

Eppure molti sistemi di demineralizzazione vengono ancora progettati come se la resina a scambio ionico dovesse sopportare scaglie di corrosione, incrostazioni nelle tubazioni, limo, particelle fini di carbone, particelle organiche e qualsiasi altra cosa possa provenire dal serbatoio dell’acqua grezza durante un ciclo di funzionamento non ottimale.

Perché pagare il prezzo della resina per raccogliere il fango?

Un sistema di filtrazione dell'acqua industriale installato a monte di un demineralizzatore non è un semplice elemento decorativo. Si tratta della barriera fisica che separa un filtro economico e sostituibile da un letto di resina molto più costoso, che può deteriorarsi, ostruirsi, perdere capacità o richiedere una pulizia chimica prematura.

La cruda realtà è che molte aziende acquistano prima l’alloggiamento e solo in un secondo momento verificano le caratteristiche dell’acqua. Questa sequenza dovrebbe essere invertita. Un serbatoio in acciaio inossidabile SS316L ben rifinito, ma con una posizione errata del filtro, una configurazione di tenuta inadeguata o una granulometria del materiale filtrante non corretta, rimane comunque un filtro non adeguato.

Quando valuto un progetto di pretrattamento con un demineralizzatore, non parto dalle dimensioni dell’alloggiamento. Parto dai solidi: di cosa si tratta, in che quantità sono presenti, come varia la loro concentrazione e cosa succede durante l’avvio, la pulizia del serbatoio, la manutenzione o in caso di guasto del processo a monte.

È proprio lì che risiede il vero stile.

Guida agli alloggiamenti per cartucce e sacchi nei sistemi di demineralizzazione

Perché il pretrattamento con un demineralizzatore richiede qualcosa di più di un semplice valore in micron

Un demineralizzatore elimina i contaminanti ionici disciolti tramite scambio ionico. In un sistema standard a doppio letto, la resina cationica scambia ioni quali Ca²⁺, Mg²⁺ e Na⁺ con H⁺, mentre la resina anionica scambia ioni quali Cl⁻, SO₄²⁻ e HCO₃⁻ con OH⁻. Gli ioni H⁺ e OH⁻ rilasciati si combinano per formare H₂O.

I solidi in sospensione sono di vario tipo. La resina non è stata progettata per fungere da filtro per detriti.

I frammenti fini possono depositarsi tra i granuli, coprire le superfici di scambio termico, ostacolare il controlavaggio, aumentare la perdita di carico e creare percorsi di flusso irregolari. La presenza di materiale organico e di crescita biologica potrebbe aggiungere un ulteriore livello di difficoltà, in particolare nei serbatoi chiusi o negli impianti a funzionamento intermittente.

Ecco perché la prefiltrazione dell'acqua industriale richiede solitamente l'esecuzione di tre operazioni:

  1. Intercettare i detriti di grandi dimensioni prima che possano danneggiare valvole, tubazioni o elementi filtranti più fini.
  2. Considerare dal punto di vista finanziario il riempimento di solidi in sospensione di routine.
  3. Impedire che i frammenti fini raggiungano il materiale a scambio ionico.

Un'azienda del settore pubblico specializzata in sistemi di trattamento dell'acqua per caldaie industriali illustra in modo semplice il processo: filtrazione al carbone, purificazione a cartuccia, scambio cationico, scambio anionico e rifinitura con ioni idrogeno. L'ordine è importante perché ogni fase protegge quella successiva.

La mia opinione è chiara: inserire una cartuccia da 1 micron direttamente in un flusso d’acqua di alimentazione instabile e sporco non è una soluzione ingegneristica all’avanguardia. È solo un modo costoso per generare tensioni differenziali.

Cosa tutela realmente un immobile dedicato ai filtri per l'acqua industriale

La risposta più ovvia è “la resina”. La risposta più accurata è che l’immobile garantisce un’intera catena di attrezzature e presupposti operativi.

Un filtro per impurità scelto in modo adeguato, posizionato a monte di un demineralizzatore, può proteggere:

  • Pompe di alimentazione e di trasferimento
  • Misuratori di portata e valvole di intercettazione
  • Distributori a spruzzo
  • Letti di materiali cationici e anionici
  • Spazzole a letto misto
  • Membrane ad osmosi inversa a monte o a valle
  • Moduli di elettrodeionizzazione
  • Sistemi di reintegro dell'acqua delle caldaie per il riscaldamento centralizzato
  • Stabilità della conduttività dell'acqua del prodotto

La depurazione a cartuccia è ampiamente utilizzata come barriera protettiva a monte dei dispositivi terapeutici sensibili. Ad esempio, in una nota del 29 novembre 2024 relativa al trattamento delle acque di Sizewell C, si facevano riferimento ai filtri a cartuccia per evitare che particelle ostruissero gli interstizi delle membrane ad osmosi inversa. Le apparecchiature a valle erano diverse, ma la logica progettuale era identica: sacrificare il filtro sostituibile prima che la contaminazione raggiungesse la costosa fase di separazione.

Anche il filtro richiede tempo per l'analisi.

Un improvviso aumento della pressione differenziale può segnalare agli operatori che a monte si è verificato un cambiamento: un serbatoio corroso, un filtro multimediale fuori uso, una tubazione danneggiata, la formazione di carbonio, un evento di precipitazioni chimiche o il rilascio di sostanze organiche. In assenza di altri indicatori, il demineralizzatore diventa spesso il primo punto in cui si manifesta il guasto.

A quel punto, ripulire è più difficile.

Spazio occupato dai filtri a cartuccia rispetto a quelli a sacco: la scelta giusta

Il dibattito sullo spazio occupato dai filtri a cartuccia rispetto a quelli a sacco viene solitamente presentato come una competizione. Ritengo che tale impostazione non sia adeguata.

I filtri a sacco e i filtri a cartuccia sono dispositivi adatti a diverse condizioni di carico di solidi. In molti impianti progettati correttamente, garantiscono prestazioni di raccolta nettamente superiori rispetto a quelle delle soluzioni alternative.

Aspetto della selezioneSpazio occupato dai filtri a sacchiSpazio occupato dal filtro a cartucciaAnalisi pratica
Mansione principaleRaccolta di grandi quantità di solidiLucidatura di precisione e protezione con resinaUtilizzare sacchi per trasportare terra e cartucce per gestire l'innovazione
Azioni di contenimento dei solidiIn genere adatto a carichi più elevatiMaggiore adattabilità a carichi più leggeri e una tenuta più saldaUna cartuccia di ottima qualità, se utilizzata in acque torbide, potrebbe intasarsi rapidamente
Obiettivo di depurazione periodicaSpiegazione sommaria o approfonditaControllo definito delle particelle a valleNon confrontare i valori in micron senza i dati relativi all'efficienza
Iniziativa di sostituzioneUna o più borseDiversi aspetti relativi agli alloggiamenti di dimensioni maggioriIl costo della manodopera potrebbe incidere in modo determinante sul prezzo di esercizio
Impronta ecologica in caso di elevata diffusioneDi solito di piccole dimensioni per la raccolta in grandi quantitàPotrebbero servire molte cartucceCalcolo della materia elementare nei problemi non puri
Rischio di bypassProblema relativo alla chiusura della borsa e al cestello di supportoLe guarnizioni terminali e le bielle sono fondamentaliAnche uno strumento eccellente non può ovviare a una tenuta inadeguata
Ideale per l'uso prima del demineralizzatoreMisure di sicurezza di primo livello durante il riempimento con solidi a densità variabileFiltro di sicurezza finale prima della resinaLa presentazione comporta solitamente il costo più basso nell'arco del ciclo di vita
Opzione di funzionamento continuoVasi duplex o identiciVasi duplex o identiciDa utilizzare nei casi in cui la chiusura non è auspicabile

corpo filtro monosacca in acciaio inossidabile SS304 o SS316L può rappresentare una prima fase ragionevole in caso di portate moderate e carico di detriti variabile. Per impianti di dimensioni maggiori, un Alloggiamento per sacchi multipli in acciaio inossidabile SUS316L distribuisce la circolazione su una superficie maggiore e può ridurre la frequenza delle sostituzioni.

Segue poi la fase di guardia.

filtro multicartuccia in acciaio inossidabile per il settore immobiliare è in grado di fornire rapidamente un prefiltraggio più accurato dell'acqua industriale a monte del serbatoio cationico, dell'unità RO, del letto combinato o del sistema di elettrodeionizzazione.

Tale configurazione organizzata non è sempre necessaria. Tuttavia, quando la torbidità dell’acqua grezza subisce variazioni significative a seguito di precipitazioni, interventi di manutenzione dei serbatoi, applicazione di prodotti chimici o avvio dell’impianto, una sequenza che prevede l’uso di un filtro a sacchetto seguito da una cartuccia risulta in genere più semplice da gestire rispetto a un unico stadio con cartuccia ad alta efficacia.

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Come scegliere un alloggiamento per filtro per impianti di demineralizzazione

Non inviare al fornitore un solo numero.

“Prezzo di circolazione: 50 m FOUR/h” non è una specifica del filtro. Non è nemmeno l'inizio di una specifica.

Una richiesta immobiliare dettagliata deve includere:

  • Flusso tipico, minimo e ottimale
  • Sollecitazioni operative e di progetto
  • Temperatura costante e ottimale
  • Solidi sospesi totali, o TSS
  • Tendenza della torbidità anziché un singolo risultato di laboratorio
  • Distribuzione granulometrica
  • pH e conducibilità dell'acqua di alimentazione
  • Focus sul cloruro
  • Rischio di contaminazione da petrolio, sostanze organiche o sostanze di origine biologica
  • Qualità richiesta del filtrato
  • Efficacia di filtraggio desiderata
  • Pressione differenziale ammessa, pulita e irreversibile
  • Programma operativo continuo o ricorrente
  • Periodo di sostituzione obbligatorio
  • Tipo di collegamento e norma relativa alle tubazioni
  • Materiale da costruzione preferito
  • Norma applicabile per i recipienti a pressione
  • Requisiti di pulizia e sanificazione

E chiedi informazioni sull’acqua insolita.

Un campione prelevato durante un periodo di produzione stabile potrebbe risultare anomalo. Il demineralizzatore, tuttavia, deve trattare l’acqua di avviamento, quella depositata sul fondo dei serbatoi, quella post-manutenzione e quella della primissima ora successiva a un controlavaggio a monte.

Il corpo filtro più efficace da installare a monte di un sistema demineralizzante non è quindi quello con il valore in micron più basso. È invece quello che garantisce un livello accettabile di rimozione delle particelle anche nelle condizioni di alimentazione più avverse, senza costringere gli operatori a bypassarlo.

I bypass capitano. Raramente se ne parla apertamente durante i convegni di progettazione, ma un filtro sottodimensionato che si intasa ogni quattro ore finisce per diventare un ostacolo operativo.

Classifiche Micron: nominali, assolute e spesso abusate

L'indicazione “5 micron” può avere diversi significati.

I filtri a classificazione nominale possono rimuovere una percentuale non specificata o definita dal produttore di frammenti della dimensione specificata. I filtri a classificazione assoluta sono in genere associati a un’efficienza di eliminazione particolarmente elevata, ma gli acquirenti devono comunque considerare il metodo di analisi, il tipo di inquinante, la portata e le condizioni di carico.

La proporzione beta offre un metodo più chiaro per valutare le prestazioni:

Rapporto beta, βₓ = numero di frammenti a monte alla dimensione x ÷ numero di bit a valle alla dimensione x

L'efficacia dell'abbinamento è:

Rendimento = (βₓ − 1) ÷ βₓ × 100%

Un valore β cinque pari a 1.000 indica un'eliminazione del 99,91 TP3T dei frammenti della dimensione definita di 5 micron nelle condizioni di prova menzionate. Un valore β cinque pari a 5.000 indica un'eliminazione del 99,981 TP3T.

Quei valori sembrano simili. Il conteggio delle particelle a valle potrebbe non esserlo.

Ma una dimensione più piccola non è automaticamente migliore. Un elemento da 1 micron con una superficie insufficiente può causare cicli brevi, una circolazione imprevedibile, un maggiore consumo energetico della pompa, deformazioni del materiale filtrante o il bypass del driver. Un elemento da 10 micron assoluto che funziona in modo naturale può proteggere il demineralizzatore in modo più efficace rispetto a un piccolo elemento da 1 micron che trascorre metà della sua vita in condizioni di sovraccarico.

La mia sequenza preferita è semplice:

  • Individuare la dimensione del frammento che causa problemi ai dispositivi a valle.
  • Specificare l'efficienza di eliminazione richiesta per quella dimensione.
  • Stabilire lo spazio necessario per lo stoccaggio dei solidi in base alle tonnellate previste.
  • Verificare l'efficienza alla temperatura effettiva del liquido e alla viscosità effettiva.
  • Installazione del dispositivo di misurazione della pressione differenziale.
  • Verificare il risultato con una degustazione a posteriori.

Non esiste un numero magico.

Determinare le dimensioni dell’alloggiamento senza trarre conclusioni errate

Il dimensionamento dell'alloggiamento deve tenere conto del flusso di acqua sporca, non solo di quello di acqua pulita.

I dati di riferimento forniti dal produttore si basano solitamente su condizioni ideali: fluido pulito e a bassa viscosità, perdita di carico modesta e condizioni di laboratorio perfette. Nei sistemi reali si accumulano solidi. Man mano che i depositi si formano, la pressione differenziale aumenta e la portata disponibile diminuisce.

Come minimo, verificare quanto segue:

Carico idraulico

La portata per componente o per ciascuna posizione effettiva del filtro deve continuare a rientrare nei limiti raccomandati dal produttore del mezzo filtrante. Una superficie maggiore comporta generalmente una riduzione della pressione differenziale iniziale e cicli più lunghi, sebbene le caratteristiche dei solidi possano influire su tale relazione.

Imballaggio a massa piena di solidi

Indicare la massa giornaliera di solidi derivante dalla circolazione e dai TSS:

Lotti di solidi al giorno = quantità di circolazione giornaliera × concentrazione di TSS

Un impianto che tratta 1.000 m SIX/giorno con un carico di 5 mg/L di TSS riceve circa 5 kg di solidi sospesi al giorno. Il filtro potrebbe non registrare ogni singolo kg, ma il calcolo rivela immediatamente se a un piccolo impianto di rifinitura viene richiesto di gestire un volume di dati ingente.

Ciclo operativo

Uno stile che garantisce praticamente la circolazione ottimale, ma che richiede tre sostituzioni per ogni cambio, non è dimensionato correttamente.

Pressione differenziale dell'elemento sporco

Non stabilire un valore unico e universale per la sostituzione. Tenere conto dei limiti indicati dal fornitore dei componenti, del grado di tenuta dell'alloggiamento, della curva della pompa, della portata richiesta dal processo e del rischio di deformazione del fluido.

Redondanza

Laddove il demineralizzatore alimenti una caldaia per il riscaldamento centralizzato a funzionamento continuo, una turbina o un processo farmaceutico, dei semiconduttori, alimentare o chimico, la manutenzione dei filtri non può interrompere in alcun modo la produzione di acqua.

spazio per filtri duplex per il filtraggio continuo consente a un’imbarcazione di rimanere in servizio mentre la seconda viene messa fuori servizio per la pulizia o la sostituzione di componenti. Non si tratta certo di un’impresa ingegneristica eccezionale, se si considera che un’ora di inattività costa più della seconda imbarcazione.

Un risparmio sul prezzo di acquisto pari a $2.000 non ha grande rilevanza se la configurazione più economica provoca un'interruzione involontaria della produzione.

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I filtri a cestello, i filtri a sacco e i filtri a cartuccia non devono essere sovraccaricati

Un filtro a cestello elimina i detriti più grossolani. Non rappresenta però un’alternativa immediata a un efficace pretrattamento con demineralizzatore.

Configurare un Filtro a cestello in acciaio inossidabile SUS304 o SS316L in cui il flusso potrebbe contenere frammenti di guarnizioni, residui di saldatura, incrostazioni da corrosione, fibre, foglie, detriti grossolani o oggetti di dimensioni tali da danneggiare le pompe e i mezzi filtranti a valle.

In tal caso, utilizzare sacchetti o cartucce per i solidi più fini.

Le serie funzionali possono essere:

Filtro a cestello → filtro a sacco → filtro di protezione a cartuccia → demineralizzatore

Non tutti i sistemi richiedono l'utilizzo di tutte e quattro le fasi. Un flusso locale pulito potrebbe necessitare solo della protezione a cartuccia. L'acqua di superficie, l'acqua riciclata, le tubazioni obsolete o l'acqua di processo alimentata da serbatoi potrebbero giustificare misure aggiuntive.

L'errore consiste nel chiedere a un filtro robusto di trattenere il materiale proveniente dal limo grossolano. Non è in grado di farlo.

L'errore opposto consiste invece nell'inserire detriti di grandi dimensioni in una cartuccia a pieghe fini e poi chiedersi perché il componente si guasti, si intasi o generi un picco di pressione eccessivo.

Edilizia immobiliare: SS304, SS316L, guarnizioni e bordi a pressione

Gli acquirenti tendono a concentrarsi sulla qualità dell'acciaio inossidabile e trascurano ciò che effettivamente impedisce ai residui di passare attraverso il filtro.

La scelta del materiale rimane fondamentale. L’acciaio inossidabile SS304 può essere accettabile per molte applicazioni che prevedono l’uso di acqua pulita, mentre l’acciaio inossidabile SS316L viene spesso scelto nei casi in cui siano richieste resistenza all’esposizione ai cloruri, alla pulizia chimica, alla sanificazione o una maggiore resistenza alla ruggine. Tuttavia, nessuna delle due qualità deve essere scelta solo per abitudine.

Valutazione:

  • Grado di cloruro
  • Livello di temperatura
  • pH
  • Sostanze chimiche ossidanti
  • Agenti detergenti
  • Atmosfera esterna
  • Qualità della saldatura
  • Superficie Superficie
  • Drenabilità
  • Requisiti di passivazione
  • Compatibilità con gli elastomeri

Successivamente, verificare l'integrità del percorso di tenuta interno.

I tappi terminali delle cartucce, gli O-ring, le guarnizioni a molla, le aste di collegamento, le piastre tubiere, i collari dei sacchi, i cestelli di supporto, le guarnizioni dei coperchi e i sistemi di chiusura determinano se l’acqua scorre all’interno dell’utensile o lo circonda silenziosamente.

È proprio qui che le abitazioni a basso costo possono rivelarsi costose.

Un O-ring schiacciato o un sacchetto non posizionato correttamente potrebbero causare una bassa pressione differenziale e una pessima qualità del filtrato. Gli operatori potrebbero interpretare la pressione ridotta come segno di un componente in buone condizioni, quando in realtà indica la presenza di un bypass.

L'alloggiamento deve inoltre sopportare in modo sicuro la pressione di processo. Specificare la sollecitazione di progetto, la temperatura di progetto, la resistenza alla corrosione ove richiesto, la prova idrostatica, le disposizioni relative alla decompressione, lo sfiato, lo scarico e la norma di fabbricazione pertinente, anziché limitarsi ad approvare la dicitura “grado commerciale” come specifica tecnica.

“L'espressione ”di livello industriale” non significa nulla.

Cosa rivelano i documenti pubblici del 2024 riguardo al progetto di depurazione di Serious

I documenti più illuminanti in materia di filtrazione non sono in genere gli opuscoli commerciali, bensì le domande di autorizzazione ambientale, poiché tali documenti devono chiarire in che modo gli impianti intendono evitare il rilascio di sostanze solide, individuare eventuali malfunzionamenti e contenere le sostanze pericolose.

In un documento presentato da Johnson Matthey il 27 settembre 2024 relativo al proprio sito di Royston, tra i dispositivi suggeriti figuravano i filtri a cartuccia in linea, mentre nella descrizione operativa si parlava di sistemi di allarme con indicatore di pressione per rilevare il malfunzionamento dei filtri e dell’utilizzo di cartucce sostituibili all’interno di sistemi di contenimento.

Il 24 settembre 2024, Agilent Technologies ha presentato un documento sulle migliori tecniche disponibili che andava oltre. Il documento individuava la formazione di solidi come una vulnerabilità ben nota, suggeriva la strumentazione necessaria per individuare i malfunzionamenti ed esaminava i filtri di protezione a valle di dimensioni più ridotte che si sarebbero sicuramente intasati rapidamente in seguito a un guasto a monte, impedendo un rilascio più consistente.

Questo è un modo di pensare tipico degli addetti ai lavori.

Il filtro non viene considerato come un cilindro isolato, bensì come un livello di sicurezza strumentato con una configurazione di guasto definita.

La proposta relativa a Sizewell C del novembre 2024 seguiva la stessa logica per il pretrattamento mediante osmosi inversa: erano previsti filtri a cartuccia per impedire alle particelle di penetrare negli interstizi delle membrane, con operazioni di sostituzione dei filtri e di pulizia in loco integrate nel programma di manutenzione.

Se ne possono trarre tre insegnamenti:

  1. Il monitoraggio della pressione differenziale rientra tra i metodi di sicurezza.
  2. L'innovazione nel settore dei solidi va anticipata, non ignorata.
  3. La sostituzione del filtro deve essere integrata nella procedura operativa.

Se una proposta di pretrattamento con demineralizzatore prevede l’alloggiamento dell’apparecchio ma non include valutazioni, allarmi, strategia di isolamento, tubo di scarico, sfiato, punti di campionamento o procedura di sostituzione, la proposta è incompleta.

Guida agli alloggiamenti per cartucce e sacchi nei sistemi di demineralizzazione

Per un'acqua comunale abbastanza pulita:

Filtro a cartuccia → scambiatore cationico → scambiatore anionico → depuratore a letto misto

Per l'acqua proveniente da serbatoi con segni di corrosione intermittente o presenza di detriti:

Filtro a cestello → Filtro a maniche → Filtro di protezione a cartuccia → Demineralizzatore

Per impianti con portata maggiore:

Impianto a più sacchi → impianto a più cartucce → demineralizzatore

Per una produzione ininterrotta:

Alloggiamento del filtro di servizio/di riserva o duplex → demineralizzatore

In caso di messa in servizio, pulizia temporanea o episodi di contaminazione:

Unità mobile di depurazione → filtro di protezione permanente → demineralizzatore

sistema mobile di depurazione in acciaio inossidabile può rivelarsi utile durante la pulizia dei serbatoi, le operazioni di trasferimento della resina, il lavaggio delle condutture, la gestione dei lotti o le campagne terapeutiche di breve durata. Il sistema indicato comprende sistemi di filtrazione a sacchi quali 40AM, 80AM, 40AST e 840AST, abbinati a un sistema mobile composto da pompa e alloggiamento.

Non userei un dispositivo mobile temporaneo come scusa per progettare in modo inadeguato il sistema a lungo termine. Tuttavia, può rivelarsi utile durante la fase di posa, quando i detriti da costruzione e i prodotti della ruggine raggiungono spesso il loro picco.

Installazione e controllo del filtro per detriti prima del demineralizzatore

Un filtro non viene messo in servizio quando l’acqua inizia a scorrere. Viene messo in servizio quando il gruppo conferma che elimina le particelle specificate senza compromettere la portata né comportare operazioni di manutenzione pericolose.

Fissare con del nastro adesivo in modo ordinato:

  • Pressione di ingresso
  • Pressione in uscita
  • Pressione differenziale
  • Flusso
  • Livello di temperatura
  • Turbidità dell'alimento
  • Torbidità del filtrato
  • Materia frammentaria, ove giustificato
  • Giorno della sostituzione
  • Tipo e insieme di componenti
  • Orari di apertura
  • Aspetto delle impurità osservate

Quindi strutturare le informazioni.

Un aumento progressivo della pressione differenziale indica un normale accumulo di solidi. Un aumento imprevisto suggerisce un’anomalia a monte o un problema a un componente. L’assenza di picchi di pressione, nonostante l’alimentazione sporca, potrebbe indicare un bypass, un’installazione errata, la rottura del materiale filtrante o una valvola di bypass aperta.

E controlla i supporti utilizzati.

Gli acconti di colore marrone possono indicare la presenza di prodotti di corrosione del ferro. Il materiale nero potrebbe suggerire la presenza di residui di carbone attivo, manganese o contaminazione di processo. La melma può indicare attività organica. I depositi cristallini possono indicare precipitazioni chimiche causate dal pH, dalla temperatura o da un’applicazione inadeguata.

La cartuccia è un elemento di prova. Non gettarla via prima di averla esaminata.

Domande frequenti

Qual è il filtro più indicato da installare a monte di un impianto demineralizzante?

Il miglior alloggiamento per filtri da installare a monte di un demineralizzatore è costituito da un serbatoio a pressione e da una configurazione dei media in grado di rimuovere le particelle più grossolane presenti nell’acqua di alimentazione alla portata richiesta, senza eccessiva pressione differenziale, bypass o manutenzione; in molti impianti, ciò comporta l’utilizzo di uno stadio preliminare con sacchi filtranti, seguito da uno stadio più fine con cartucce a filtrazione assoluta.

L'acqua di alimentazione proveniente da un sistema metropolitano ben depurato potrebbe richiedere solo un filtro a cartuccia. In caso di acqua grezza di qualità variabile, acqua riciclata o acqua proveniente da serbatoi, è spesso opportuno installare a monte un filtro a cestello o un filtro a sacco.

Qual è la differenza tra un alloggiamento per filtro a cartuccia e un alloggiamento per filtro a manica?

Un alloggiamento per filtri a cartuccia contiene uno o più elementi cilindrici progettati principalmente per la ritenzione controllata delle particelle fini, mentre un alloggiamento per filtri a sacco ospita un sacco in tessuto o in feltro che, in genere, gestisce carichi di solidi molto più elevati e garantisce una depurazione di massa in modo più economico prima che l’acqua raggiunga la fase successiva di filtrazione più fine tramite cartuccia o demineralizzatore.

La scelta corretta dipende dalla massa dei solidi, dalle dimensioni della punta, dalle prestazioni richieste, dalla portata, dal costo della manodopera e dalla frequenza di sostituzione adeguata, non solo dalla classificazione in micron.

Qual è la granulometria consigliata per un filtro antisporcizia installato a monte di un demineralizzatore?

Il filtro per particelle da installare a monte di un demineralizzatore viene generalmente scelto in base a una scala di micron prestabilita, che tiene conto della portata delle particelle nell’acqua di alimentazione e dell’obiettivo di protezione della resina; in questo caso, un filtro a sacco a maglie più larghe si occupa delle particelle solide di grandi dimensioni, mentre una cartuccia più fine funge da protezione finale; non esiste un unico valore in micron adatto a tutte le fonti idriche.

Verificate se la classificazione è nominale o effettiva e richiedete informazioni sull'efficienza. Un componente effettivo convalidato da 5 micron non è equivalente a un componente nominale da 5 micron senza specifiche precise.

Come si determina la capacità di un impianto di filtrazione dell'acqua a uso commerciale?

Il dimensionamento di un alloggiamento per filtro idrico commerciale deve tenere conto della portata massima, della concentrazione di solidi, della distribuzione granulometrica, delle proprietà del fluido, della pressione differenziale consentita, della capacità del mezzo filtrante, delle modalità operative e dell’intervallo di sostituzione previsto, con uno spazio di installazione sufficiente a garantire la portata anche in condizioni di contaminazione, anziché limitarsi a far passare acqua pulita durante i test di laboratorio effettuati dal fornitore.

Calcolare la carica giornaliera di solidi e verificare la presenza di eventuali anomalie nell'alimentazione. Successivamente, prevedere un sistema di ridondanza affinché la sostituzione del filtro non interrompa la produzione di acqua demineralizzata.

È sufficiente un filtro a cestello a monte di un demineralizzatore?

Un filtro a cestello è un robusto dispositivo di protezione meccanica che trattiene le particelle di grandi dimensioni, in grado di danneggiare pompe, valvole, distributori o elementi filtranti più raffinati; tuttavia, in genere non garantisce un’eliminazione delle particelle sufficientemente fine o efficace da poter fungere da unica barriera contro i detriti a protezione del materiale a scambio ionico.

Utilizzarlo come primo stadio nei casi in cui siano presenti particelle grossolane. Prevedere successivamente un filtro a sacchetto o a cartuccia qualora siano presenti limo di grandi dimensioni, frammenti di materiale deteriorato o particelle fini di carbone.

Quando è opportuno utilizzare un alloggiamento per filtro duplex?

Un alloggiamento per filtro a doppio corpo è una struttura a due camere che consente di trasferire la circolazione da una camera di filtrazione all’altra, in modo da poter pulire o effettuare la manutenzione di una camera isolata senza interrompere il processo principale; ciò lo rende adatto alla produzione continua di acqua demineralizzata e ad altri processi in cui i tempi di fermo sono particolarmente costosi.

Ciò è particolarmente importante quando il carico del filtro è incerto, le sostituzioni sono regolari oppure la caldaia a valle, la linea di assemblaggio o l'impianto di servizio non possono subire interruzioni.

Indica l’alloggio vicino all’acqua, non quello del catalogo

A partire dall'analisi dell'acqua di alimentazione, dai dati relativi alla granulometria, dal bilancio di flusso, dalle sollecitazioni, dalla temperatura, dal TSS, dall'andamento della torbidità, dalla routine operativa e dai requisiti relativi ai materiali a valle.

Dopodiché scegli il piano.

Per i solidi pesanti, iniziare con una fase a sacco. Per una protezione accurata, prevedere uno spazio adeguato per le cartucce. Per i detriti grossolani, installare un filtro a cestello. Per garantire un funzionamento ininterrotto, utilizzare sistemi di servizio/standby o a doppia vasca. Infine, per operazioni di pulizia temporanea o di manutenzione, tenere a disposizione un sistema di filtraggio mobile.

Non acquistare il prodotto con il valore in micron più basso.

Assicuratevi che il sistema garantisca un’efficienza di rimozione documentata, un posizionamento adeguato del mezzo filtrante, un bordo di contenimento sicuro, guarnizioni interne affidabili, strumentazione di misurazione della pressione differenziale leggibile e procedure di sostituzione che gli operatori rispetteranno effettivamente.

È proprio così che l’alloggiamento di un filtro per acqua industriale protegge un demineralizzatore – e che uno strumento piuttosto comune previene problemi di trattamento dell’acqua davvero costosi.

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