Nell’ambito del trattamento della acque primarie e potabili, realizziamo Addolcitori, Deferrizzatori, Demineralizzatori, Denitrificatori, Impianti di clorazione, impianti ad Osmosi inversa e non solo.
Addolcitore
Il processo di addolcimento dell’acqua consiste, essenzialmente, in uno scambio degli ioni calcio (Ca2+), magnesio (mg2+) e bicarbonato (HCO3-) che sono comunemente presenti nell’acqua e che costituiscono la cosiddetta DUREZZA (°F) dell’acqua, con ioni di sodio che sono, invece, solubili e non incrostanti. Questo processo di scambio ionico avviene per mezzo di resine cationiche ad alto potenziale di scambio.
Gli addolcitori sono gli strumenti che consentono tale processo. Essi sono costituiti semplicemente da contenitori in vetroresina, riempiti con particolari resine cationiche a scambio ionico, attraverso i quali passa l’acqua da addolcire.
Naturalmente si arriverà ad un punto in cui le resine non saranno più in grado di scambiare ioni calcio e magnesio con ioni di sodio. A questo punto la resina viene definita “esaurita” e per ripristinarla occorre effettuare una rigenerazione mediante una soluzione di cloruro di sodio (sale da cucina).
Gli addolcitori, possono essere utilizzati per utenze civili e/o industriali di piccola, media ed alta portata, sono completamente automatici e si possono trovare nelle versioni compatte, cabinate, doppio corpo e duplex, con attacchi da ¾” a 3”. Inoltre, a seconda delle esigenze la rigenerazione può essere effettuata con comando a tempo o con comando volumetrico.
Comando a tempo: la rigenerazione dell’addolcitore inizia in orari prestabiliti e in base ai presunti consumi di acqua.
Comando volumetrico: la rigenerazione dell’addolcitore inizia quando le resine hanno esaurito la loro capacità di scambio sulla base del Volume di acqua passato attraverso le resine.
Il comando volumetrico si utilizza, in genere, quando i consumi di acqua sono variabili ed imprevedibili; si evita, in questo modo, che la rigenerazione venga effettuata in anticipo (spreco di rigenerante) o in ritardo (fuga di durezza in servizio).
Deferrizzatori
Ferro, manganese e idrogeno solforato sono elementi di particolare importanza nel trattamento delle acque poiché possono, anche se presenti solo in tracce, seriamente compromettere l’utilizzo di una fonte di approvvigionamento.
In particolare, il ferro è uno dei contaminanti più difficili da rimuovere, a causa della sua capacità di poter cambiare valenza passando dallo stato solubile (Fe++) allo stato insolubile (Fe+++) conferendo all’acqua un colore giallo-rossastro e un sapore metallico sgradevole.
Inoltre, può provocare la formazione di depositi con graduale occlusione delle tubazioni, ed è spesso causa di processi di corrosione negli impianti.
Il processo di deferrizzazione consiste, appunto, nella rimozione del ferro contenuto nell’acqua da trattare migliorandone il colore, sapore e odore.
Esso avviene per mezzo di filtri deferrizzatori all’interno dei quali sono presenti masse filtranti attive ovvero resine a scambio ionico ed alcune particolari sostanze adsorbenti le quali trattengono non solo ferro, ma anche manganese e moderate quantità di alluminio, ammoniaca disciolta e sostanze organiche.
Il ferro accumulato nelle masse viene periodicamente scaricato con un lavaggio controcorrente delle masse, effettuato con cloruro di sodio, in modo da ripristinare l’originale capacità.
Tali apparecchi possono provvedere in modo automatico al lavaggio del materiale filtrante (testata automatica dotata di temporizzatore per programmare la frequenza dei lavaggi), non necessitano di prodotti chimici e non hanno bisogno di particolare manutenzione.
I principali campi applicativi riguardano:
– Acque di pozzo destinate ad uso potabile, alimentare, industriale.
– Abitazioni singole o gruppi di casa che utilizzano un pozzo;
– Vivai;
– Agriturismi e aziende agricole;
– Frutteti;
– Lavanderie e tintorie;
– Industrie medie e grandi.
È consigliabile, infine, istallare a monte e a valle del filtro deferrizzatore un filtro con cartuccia lavabile non inferiore a 50 micron.
Demineralizzatori
La demineralizzazione è un processo chimico-fisico di trattamento, in genere dell’acqua, destinato all’eliminazione, totale (zero liquid discharge) o parziale, dei sali disciolti.
L’acqua, in quanto fluido comune e ad altissima capacità di trasporto di calore (il calore latente di vaporizzazione dell’acqua è il più alto conosciuto, con l’eccezione dell’ammoniaca) è frequentemente utilizzata per la trasmissione dell’energia, in forma di calore.
Ciò comporta la fornitura di energia termica all’acqua, ed eventualmente un cambiamento di stato fisico. In queste fasi, si può avere separazione dei sali disciolti nell’acqua stessa, che quindi precipitano depositandosi sulle superfici di scambio.
Poiché depositi salini sulle superfici riducono lo scambio termico, ecco che sorge la necessità di evitare la precipitazione. Il metodo più completo è la rimozione dei sali disciolti prima del riscaldamento, ossia la demineralizzazione.
La demineralizzazione dell’acqua si può ottenere con vari processi:
– chimico-fisico (il cosiddetto trattamento calcio-sodico);
– mediante estrazione selettiva degli ioni costituenti i sali, usando composti chimici selettivi detti resine a scambio ionico;
– osmotico
Denitrificatori
La contaminazione ambientale da nitrati sta assumendo negli ultimi anni una dimensione particolarmente rilevante a causa del progressivo ed incontrollato aumento della loro presenza nel suolo e nelle acque sia superficiali che profonde.
Il valore limite della concentrazione di nitrati nelle acque potabili oltre il quale è raccomandabile prevedere l’installazione di un impianto di denitrificazione è pari a 50 mg/L (NO3). Oltre tale concentrazione l’acqua non può essere considerata potabile. Tuttavia, anche l’acqua di acquedotto, pur presentando caratteristiche chimico-fisiche e microbiologiche idonee al consumo umano può contenere ioni nitrato in concentrazioni tali da conferire alla stessa anche una tendenza corrosiva nei confronti dei numerosi materiali metallici di cui è composto un impianto idraulico di distribuzione dell’acqua potabile.
Pertanto, per ridurre il contenuto di nitrati nell’acqua o comunque per riportare la concentrazione di nitrati entro i limiti ammessi dalla normativa si può prevedere l’istallazione di denitrificatori.
I denitrificatori sono apparecchiature completamente automatiche che si basano sul processo di denitrificazione mediante scambio ionico ovvero utilizzano resine anioniche ad azione selettiva in grado di trattenere i nitrati presenti nell’acqua sostituendoli con ioni cloruro.
Anche in questo caso, le resine periodicamente si “esauriscono” ed è pertanto necessario effettuare delle rigenerazione mediante una soluzione di cloruro di sodio (sale da cucina) per ripristinare la regolare capacità delle resine.
Impianti di clorazione
Gli impianti di clorazione sono composti da una vasca di contatto cloro, da una pompa dosatrice e da un serbatoio in vetroresina di stoccaggio reagente. La clorazione delle acque di scarico degli impianti di depurazione biologica ha lo scopo di eliminare gli organismi patogeni; tale trattamento è previsto obbligatoriamente in base alle disposizioni del D. Lgs. 152/2006 All. 5. L’uso del trattamento di disinfezione è comunque obbligatorio nel caso di acque effluenti dai depuratori biologici per uso civile e particolarmente se scaricate in mare o in prossimità dei centri balneari o da colture ittiche, ospedali, case di cura o reparti infettivi in genere e per ulteriori.
Osmosi inversa
L’osmosi è un processo naturale per il quale una soluzione più diluita passa spontaneamente ad una soluzione più concentrata attraverso una membrana semipermeabile.
Il concetto dell’osmosi inversa è, invece, esattamente l’opposto; bisogna creare un flusso inverso a quello naturale e ciò lo si ottiene applicando alla soluzione più concentrata una pressione maggiore della pressione osmotica.
In questo modo si avrà, da un lato della membrana, una soluzione a bassa salinità detta PERMEATO e dal’altro saranno estratti i sali disciolti dalla soluzione concentrata che genereranno un flusso di scarico detto SCARTO.
Tale impianto è gestito in automatico da un quadro di comando, è affidabile e può funzionare in continuo senza bisogno di rigenerazioni o lavaggi, ma è consigliabile prevedere a monte un pretrattamento che può essere gestito anch’esso in automatico.
Gli impianti ad osmosi inversa sono destinati a numerose applicazioni, dalla dissalazione di acqua di mare, acque salmastre o di pozzo per usi potabili o industriali di vario tipo, alla dissalazione di acque destinate all’alimentazione di impianti di demineralizzazione a resine, all’alimentazione di centrali termiche, industrie alimentari, chimiche, elettroniche, farmaceutiche, galvaniche, ecc..
