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Potabilizzazione - ETC

Come avviene il processo di Potabilizzazione dell’acqua

    La disponibilità di acqua potabile è un bisogno fondamentale di ogni persona, senza eccezioni. Senza acqua non è possibile immaginare alcun ciclo produttivo di un’impresa, né la vita normale di una famiglia. Puoi percepire il vero valore dell’acqua pulita solo in quei casi in cui semplicemente non è sufficiente. Pertanto, la fornitura di meccanismi di purificazione dell’acqua e la scelta dei metodi moderni di trattamento dell’acqua potabile sono due compiti estremamente importanti, la cui soluzione di successo influisce sia sul comfort di vita che sull’efficienza e la sostenibilità di un’impresa industriale.

    Cos’è un impianto di potabilizzazione dell’acqua

    Un impianto di potabilizzazione dell’acqua è un sistema progettato per fornire acqua della qualità richiesta con il fine di depurare l’acqua e renderla idonea al consumo e all’uso umano.

    La gamma di impianti di trattamento dell’acqua è diversificata e consente di basarsi, in base alle caratteristiche dell’acqua grezza, sia sul livello di trattamento richiesto sia sulla quantità totale di acqua trattata. Gli impianti per il trattamento dell’acqua sono costosi e difficili da realizzare e da gestire, ma possono coprire la necessità di acqua potabile in un insediamento di tipo urbano o in un’impresa industriale.

     

    Composizione di un impianto di potabilizzazione dell’acqua

    È possibile trovare i seguenti comparti di trattamento, a seconda delle caratteristiche dell’acqua grezza, nella filiera degli impianti di trattamento delle acque:

    1. Il sistema di prelievo dell’acqua, effettuato tramite pompaggio ad esempio, che permette di avere la pressione necessaria all’ingresso di acqua non trattata nel sistema;
    2. Osmosi inversa, che è un impianto di trattamento dell’acqua a membrana per la desalinizzazione dell’acqua di mare o per la rimozione di specifici inquinanti (ad esempio nitrati e durezza);
    3. Disinfezione che può essere realizzata con dosaggio di reagenti chimici o con unità di sterilizzazione a raggi ultravioletti progettata per eliminare la biomassa batterica dall’acqua;
    4. Filtri deferrizzatori per impianto di trattamento acque che rimuovono manganese e ferro mediante filtri con materiale ossidante. Sono necessari per rimuovere gli ioni metallici e permettere il rispetto dei limiti di legge per l’utilizzo potabile;
    5. Impianti a scambio ionico nei sistemi di trattamento delle acque per ridurre la durezza presente nell’acqua sotto forma di ioni calcio, magnesio ecc;
    6. Filtri con carbone attivo che adsorbe sostanze organiche, rimuove l’eventuale cloro residuo e microinquinanti organici (ad esempio PFAS);

     

    Potabilizzazione: normativa vigente – tipologia di trattamenti

    In Italia il principale riferimento normativo è il Decreto legislativo 2 febbraio 2001, n. 31, superato dalla Direttiva Europea2020/2184 che definisce invece i limiti da rispettare per l’acqua potabile.

    L’art. 80 del D.Lgs. n. 152/2006 stabilisce inoltre che le acque dolci superficiali destinate alla produzione di acqua potabile, vengono classificate in tre categorie, secondo le loro caratteristiche fisiche, chimiche e microbiologiche (allegato 1/A del suddetto D.lgs) – A1, A2, A3.

    Per ognuna di queste categorie vengono stabiliti i trattamenti specifici di potabilizzazione da effettuarsi:

    A1 – trattamento fisico semplice e disinfezione;

    A2 – trattamento fisico e chimico normale e disinfezione;

    A3 – trattamento fisico e chimico spinto, trattamento di affinamento e disinfezione.

    I trattamenti fisici e chimici normali: sono articolati in più fasi ed eliminano i solidi sospesi non sedimentabili (chiariflocculazione) e correggono le caratteristiche chimiche delle acque grezze eliminando quelle sostanze disciolte che risultano incompatibili con l’uso a cui l’acqua è destinata.

    La filiera di trattamento di ciascun impianto dovrà poi essere approfondita in maniera da rilevare la presenza di inquinanti specifici da rimuovere; la scelta dei comparti di trattamento dovrà tenere in considerazione la possibilità che si creino sottoprodotti durante il trattamento.

     

    Come funziona un impianto di potabilizzazione

    Prima di arrivare ai consumatori diretti, residenti di insediamenti, strutture industriali e di altro tipo, l’acqua subisce un accurato trattamento. L’acqua potabile all’impianto arriva da bacini naturali o artificiali, serbatoi di stoccaggio, canali o fiumi, falda sotterranea (artesiana o freatica). All’interno della filiera di processo, si distinguono i seguenti tipi di trattamento:

    chimico – prevede il trattamento con dosaggio reagenti (cloro, ozono, coagulanti ecc) per ossidare o eliminare alcuni composti e inquinanti (in questo modo vengono rimossi batteri e virus, ferro, manganese, sostanza organica…);

    fisico – si sottopone il flusso di portata da trattare su comparti che funzionano per principi fisici (chiarificazione, filtrazione ecc.). Ad esempio si prevede l’utilizzo di materiale inerte o membrane di filtrazione per trattenere le particelle con specifica granulometria (sostanze ossidate ecc).

    fisico e chimico – utilizzato in impianti industriali e grandi impianti di trattamento delle acque: si tratta di trattamenti che uniscono i principi chimici e quelli fisici esposti sopra: alcuni esempi sono l’adsorbimento e lo scambio ionico;

    Tutti i sistemi sono anche classificati in domestici e industriali, si differenziano per prestazioni e principio di funzionamento: a livello di singola casa ad esempio è possibile prevedere degli addolcitori domestici di dimensioni contenute mentre a livello industriale e di municipalità si trovano impianti di trattamento posizionati in capannoni industriali.

     

    Varie fasi di potabilizzazione

    Lungo il cammino dal punto di prelievo all’appartamento, i flussi d’acqua attraversano diverse fasi di trattamento. Ecco cosa succede ad un acqua di falda che presenta ferro, manganese e durezza elevate nel percorso dall’estrazione all’appartamento:

    1. Prima di tutto, nell’impianto di trattamento delle acque, l’acqua viene sottoposta a trattamento meccanico: vengono quindi rimosse le particelle solide, impurità non disciolte, come sabbia, limo, detriti vari. Se preceduta da una sezione di ossidazione e coagulazione-flocculazione è possibile rimuovere anche una parte delle sostanze ossidate in questa sezione.
    2. La rimozione del ferro è una delle fasi più difficili del trattamento dell’acqua. Negli impianti di trattamento delle acque, a questo problema viene prestata particolare attenzione. Il filtro deferrizzatore comprende un serbatoio in pressione con un dispositivo di distribuzione dell’acqua grezza e un’unità di controllo delle logiche di funzionamento. Il materiale filtrante, che ossida il ferro ed il manganese in ingresso, si trova all’interno del filtro. È sui suoi grani che avviene l’ossidazione del ferro e del manganese, e quindi la sua rimozione per filtrazione di massa all’interno della massa di materiale.
    3. È altrettanto importante rimuovere dall’acqua gli ioni calcio e magnesio, responsabili della durezza dell’acqua. Questo processo è chiamato addolcimento. Per fare ciò, nell’impianto di trattamento delle acque viene utilizzato un sistema di filtrazione con resine a scambio ionico, gestite da un’unità di controllo automatica, completo con un serbatoio per la preparazione di una soluzione salina rigenerante. La tipologia di resine viene scelta in base agli ioni da rimuovere.
    4. Uno dei processi finali nell’impianto di trattamento dell’acqua è il passaggio dell’acqua attraverso un filtro a carbone, che migliora le proprietà organolettiche dell’acqua, migliora il gusto, il colore e l’odore.
    5. Negli impianti di trattamento delle acque, anche l’acqua viene continuamente disinfettata, ovvero vengono rimossi gli inquinanti batteriologici. Per questo viene spesso utilizzato il cloro o uno sterilizzatore a raggi UV. Nel primo caso, il cloro, rimuovendo virus e batteri, rimane nell’acqua stessa garantendo la copertura anche della rete acquedottistica che trasporta l’acqua fino alle utenze. I raggi UV penetrano all’interno della cellula dei microrganismi e lo distruggono dall’interno impedendone la riproduzione anche. Questo metodo ottiene il massimo effetto di disinfezione. Tuttavia, questo metodo non garantisce la copertura dell’intera rete acquedottistica.

    Dall’esempio riportato sopra è possibile vedere come nella maggior parte dei casi, il trattamento di potabilizzazione dell’acqua viene effettuata non in un solo comparto, ma con una combinazione di più trattamenti: è questo approccio integrato che produce i migliori risultati e permette un trattamento multi-barriera utile anche nel trattamento di inquinanti non presenti in precedenza.