Trattamenti delle acque

3.2

Disinfezione a ultravioletti

Il sistema più promettenmte di disinfezione è in ogni caso quello dell’irraggiamento con luce ultravioletta. Questa, a lunghezze d’onda comprese tra 253 e 254 nm, ha il potere di uccidere i batteri danneggiandone il DNA. Regolando il tempo di esposizione, si eliminano anche i batteri più resistenti. Il trattamento va eseguito a valle di un trattamento di filtrazione, che renda l’acqua limpida, adatta a essere irraggiata efficientemente da una lampada UV.

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Sedimentazione e filtrazione

Dopo la disinfezione, si procede alla rimozione dei corpuscoli presenti in sospensione nell’acqua, siano essi di natura organica o inorganica. La tecnica di sedimentazione prevede che l’acqua venga stipata in una vasca e trattata con una sostanza detta flocculante, capace di aggregare i corpuscoli in fiocchi (flocculi) di dimensioni sufficienti a sedimentare sul fondo. Nel caso in cui i fiocchi non siano sufficientemente pesanti da cadere per effetto della gravità, l’acqua flocculata viene successivamente sottoposta a filtrazione meccanica.

Esistono diversi sistemi di filtrazione, il più comune dei quali prevede il passaggio attraverso letti di sabbia (quarzite) di granulometrie selezionate, per rimuovere particelle di calibro diverso. L’acqua può essere fatta percolare attraverso i filtri per gravità, oppure essere forzata all’interno dei filtri in pressione. Per eliminare il cloro in eccesso e taluni inquinanti di natura organica si usano filtri a carbone attivo, che depurano l’acqua attraverso il processo dell’adsorbimento.

La filtrazione viene applicata anche per ridurre la concentrazione di ferro e manganese. Questi elementi non arrecano danno alla salute, ma conferiscono all’acqua un aspetto e un odore sgradevoli. Per poter essere rimossi vengono dapprima ossidati, in modo da essere inglobati in composti chimici insolubili (per il ferro, idrato ferrico, Fe(OH)₃), poi vengono filtrati. Gli agenti ossidanti più utilizzati sono permanganato di potassio, ipocloriti, ozono e biossido di cloro, che hanno il vantaggio di fungere parallelamente anche da disinfettanti.

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Dissalazione

Nel caso di acqua salmastra o acqua di mare, al trattamento di filtrazione si fa seguire quello di dissalazione. La tecnica di dissalazione più diffusa sfrutta il principio dell’osmosi inversa. Per osmosi inversa si intende un processo contrario a quello spontaneo che si verifica tra due soluzioni acquose di concentrazione diversa, separate da una membrana semipermeabile. L’osmosi fa fluire l’acqua della soluzione meno concentrata verso quella più concentrata, fino al raggiungimento dell’equilibrio. L’osmosi inversa consiste invece nell’applicazione di una pressione alla soluzione concentrata, per forzare il passaggio dell’acqua verso la soluzione meno concentrata. Per l’acqua di mare, sono necessarie pressioni dell’ordine dei 50-60 bar.

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Trattamenti anti-incrostanti e anticorrosivi

La sequenza di trattamenti si conclude in genere con gli interventi volti a ridurre il potere corrosivo e quello incrostante dell’acqua. Entrambi dipendono perlopiù dal contenuto in sali di durezza (calcio e magnesio); in particolare, il potere incrostante è alto per alte concentrazioni di sali; quello corrosivo, al contrario, per basse concentrazioni. La concentrazione di calcio e magnesio va quindi regolata in modo da equilibrare i due effetti.

6.1

Addolcimento

Un tempo la tecnica utilizzata per la riduzione dei sali di durezza (addolcimento) era di tipo chimico; oggi è stata superata dall’impiego di resine a scambio ionico. Si tratta di materiali capaci di operare la sostituzione di determinati ioni presenti in soluzione nell’acqua con altri ioni precedentemente fissati alle resine. Il carico salino rimane complessivamente inalterato, ma cambiano le specie chimiche: gli ioni ceduti dalle resine sono più solubili, e quindi meno incrostanti. In pratica, l’acqua viene fatta passare su un letto di resine in forma di sferette del diametro di circa 1 mm ciascuna; periodicamente, le resine vanno rigenerate, mediante il trattamento con una soluzione che restituisce gli ioni persi nello scambio. L’addolcimento e la dissalazione dell’acqua possono essere effettuate anche mediante tecniche di osmosi inversa.