Guida definitiva al trattamento dell'acqua: tutto ciò che devi sapere

Glossario dei termini del trattamento delle acque (riassunti in otto aree chiave)

1. Acqua grezza: Si riferisce all'acqua naturale non trattata o all'acqua del rubinetto comunale, nota anche come acqua non trattata.
2. Acqua chiarificata: Acqua da cui sono state rimosse le impurità sospese.
3. Acqua deionizzata: Acqua da cui sono stati ampiamente rimossi cationi e anioni, spesso tramite metodi quali distillazione, elettrodialisi, osmosi inversa o scambio ionico.
4. Torbidità: Indica la torbidità dell'acqua, causata da particelle sospese (inclusi i colloidi), misurata in NTU (unità di torbidità nefelometrica). È un indicatore chiave della limpidezza dell'acqua e della potenziale contaminazione.
5. Flocculante: Una sostanza chimica che provoca la coalescenza e la sedimentazione delle particelle sospese nell'acqua.
6. Alcalinità totale: La concentrazione totale di sostanze nell'acqua in grado di neutralizzare gli acidi forti.
7. Acidità: La concentrazione totale di sostanze nell'acqua che possono neutralizzare le basi forti.
8. Durezza: Si riferisce alla concentrazione di specifici ioni metallici, solitamente calcio e magnesio, nell'acqua che possono formare precipitati.
9. Conduttività: La capacità dell'acqua di condurre elettricità tra due elettrodi paralleli distanti un centimetro. Riflette indirettamente la concentrazione di sale disciolto.
10. Resistività: Un indicatore della resistenza dell'acqua alla conduzione dell'elettricità, solitamente misurata in MΩ·cm. La resistività è l'inverso della conduttività. Ad esempio, se la conduttività dell'acqua è 0,2 µS/cm, la sua resistività è 5 MΩ·cm.
11. TDS (solidi totali disciolti): Concentrazione di sostanze inorganiche disciolte rimanenti dopo filtrazione ed evaporazione, misurata in ppm o mg/L. Il TDS è approssimativamente correlato alla conduttività (ad esempio, 1 ppm di TDS corrisponde a circa 2 µS/cm di conduttività per il cloruro di sodio).
12. Valore pH: La misura dell'acidità o dell'alcalinità nell'acqua, definita come il logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno. Un pH di 7,0 è neutro; al di sotto di 7,0 è acido e al di sopra di 7,0 è alcalino.
13. Alcalinità: La concentrazione di sostanze nell'acqua in grado di neutralizzare gli ioni idrogeno, principalmente ioni carbonato, bicarbonato e idrossido.
14. SDI (indice di densità del limo):Un parametro che indica il livello di solidi sospesi nell'acqua di alimentazione utilizzata nei sistemi di osmosi inversa.
15. Ozono: Una forma instabile e altamente reattiva di ossigeno prodotta naturalmente dai fulmini o dall'elettricità ad alto voltaggio, spesso utilizzata come ossidante e disinfettante.
16. Cloro residuo: Cloro efficace rimanente nell'acqua dopo la disinfezione per un certo periodo di tempo.
17. Conteggio totale dei coliformi: Misura dei batteri coliformi, inclusi i batteri anaerobi aerobi e facoltativi, Gram-negativi, non sporigeni, che fermentano il lattosio a 37°C entro 24 ore, producendo acido e gas. Il conteggio è espresso come numero di coliformi per litro d'acqua.
18. Tasso di recupero: Rapporto tra il flusso di acqua prodotta e il flusso di acqua di alimentazione in un sistema.
19. Tasso di rifiuto del sale: Un indicatore delle prestazioni della membrana, in genere oltre 97% per una membrana RO a passaggio singolo. Calcolato come: (conduttività dell'acqua di alimentazione - conduttività dell'acqua prodotta) / conduttività dell'acqua di alimentazione.
20. Salinità:Nota anche come mineralizzazione, la salinità riflette la quantità totale di sali disciolti nell'acqua, misurata come la somma di tutti i cationi e anioni presenti.
21. Sedimentazione: La sedimentazione è un metodo di trattamento delle acque reflue che coinvolge processi fisici e chimici. La sedimentazione fisica, la forma più comune, usa la gravità per separare i solidi sospesi dall'acqua. Ciò avviene perché le particelle sospese hanno una densità diversa da quella dell'acqua, che le fa depositare o galleggiare. La sedimentazione chimica comporta l'aggiunta di sostanze chimiche alle acque reflue, che reagiscono con le sostanze disciolte per formare composti insolubili che precipitano.
22. Acqua trattata: L'acqua trattata, nota anche come "acqua recuperata" o "acqua riciclata", si riferisce alle acque reflue che sono state trattate per soddisfare specifici standard di qualità per usi non potabili. Si colloca tra l'acqua potabile e le acque reflue non trattate in termini di qualità. L'acqua recuperata può essere utilizzata per l'irrigazione, i processi industriali o il raffreddamento, ma non è adatta al consumo umano.
23. Inquinamento organico: L'inquinamento organico si riferisce a sostanze organiche naturali come carboidrati, proteine, amminoacidi e grassi, nonché a certi composti organici sintetici biodegradabili. Ha origine principalmente da acque reflue domestiche ed effluenti industriali.
24. Concentrazione Polarizzazione: La polarizzazione della concentrazione avviene durante l'osmosi inversa quando il sale si concentra sulla superficie della membrana, creando un gradiente di concentrazione. Se la portata è bassa, l'elevata concentrazione di sale sulla superficie della membrana ostacola la diffusione, influenzando l'efficienza del sistema.
25. Solidi sospesi (SS): I solidi sospesi si riferiscono a particelle solide, tra cui materiali inorganici e organici, limo, argilla e microrganismi, sospesi nell'acqua. La concentrazione di solidi sospesi è un indicatore di inquinamento dell'acqua e viene misurata essiccando il residuo lasciato su una carta da filtro a temperature comprese tra 103-105 °C. L'unità è mg/L.
26. Aerazione: L'aerazione è il processo di trasferimento dell'ossigeno (O2) dall'aria all'acqua per supportare l'attività microbica. È essenziale per fornire ossigeno disciolto ai microrganismi, come i fanghi attivi, per facilitare i loro processi metabolici.
27. Domanda biochimica di ossigeno (BOD): BOD si riferisce alla quantità di ossigeno disciolto consumato dai microrganismi per decomporre la materia organica nell'acqua in condizioni specifiche. Viene comunemente misurato in cinque giorni a 20°C (BOD5) ed è espresso in mg/L.
28. Domanda chimica di ossigeno (COD): COD misura la quantità di ossigeno necessaria per ossidare i composti organici nelle acque reflue utilizzando un forte ossidante in condizioni controllate. Il dicromato di potassio è in genere utilizzato come agente ossidante e il risultato è espresso in mg/L.
29. Colpo d'ariete: Il colpo d'ariete, noto anche come shock idraulico, si verifica quando si verifica un improvviso cambiamento nel flusso dell'acqua, come quando una valvola si chiude bruscamente o una pompa si ferma all'improvviso. Ciò provoca una rapida fluttuazione della pressione, che può danneggiare tubi e apparecchiature.
30. Adsorbimento: L'adsorbimento è un processo in cui gli inquinanti vengono rimossi dalle acque reflue da un materiale solido poroso. Gli inquinanti vengono attratti e trattenuti sulla superficie dell'adsorbente, purificando efficacemente l'acqua.
31. Enzimi: Gli enzimi sono catalizzatori biologici prodotti da organismi viventi. Composti principalmente da proteine, gli enzimi accelerano le reazioni biochimiche, svolgendo un ruolo critico nei processi biologici.
32. Acque reflue: Le acque reflue si riferiscono all'acqua contaminata dall'attività umana, compresi i rifiuti domestici, industriali e agricoli. Si tratta di acqua che è stata utilizzata e non è più adatta al suo scopo originale.
33. Trattamento delle acque reflue: Trattamento delle acque reflue comporta l'uso di vari metodi e tecnologie per rimuovere gli inquinanti dalle acque reflue, rendendole adatte allo scarico o al riutilizzo. L'obiettivo è separare i contaminanti, riciclare materiali utilizzabili o convertirli in sostanze non nocive.
34. Riutilizzo delle acque reflue: Il riutilizzo delle acque reflue si riferisce al processo di trattamento delle acque reflue a uno standard che ne consente il riutilizzo in applicazioni industriali o domestiche, come irrigazione, raffreddamento o scopi non potabili. Questo è anche noto come recupero delle acque.
35. Scala: Il calcare si forma quando la qualità dell'acqua è scarsa, causando nel tempo la formazione di depositi solidi sulle superfici di scambio termico. Si verifica quando i minerali disciolti nell'acqua precipitano e aderiscono alle superfici, influenzando l'efficienza delle apparecchiature.
36. Fango: I fanghi sono costituiti da particelle solide sospese o depositate nell'acqua, come sedimenti o residui di processi chimici. Si formano durante i processi di trattamento delle acque e necessitano di un corretto smaltimento o di un ulteriore trattamento per prevenire l'impatto ambientale.
37. Ferro, manganese e alluminio: Piccole quantità di ferro, manganese e alluminio possono causare scolorimento, incrostazioni e odore nell'acqua. Il ferro, nella sua forma ridotta, è solubile in acqua ma si ossida a contatto con l'aria, formando particelle insolubili che possono ostruire le membrane e causare incrostazioni.
38. Acqua purificata: L'acqua purificata è acqua che è stata sottoposta a filtrazione per rimuovere contaminanti, tra cui sali ed elettroliti deboli come silice e anidride carbonica. Il contenuto di solidi disciolti totali (TDS) è in genere inferiore a 1,0 mg/L e la conduttività è inferiore a 3 µS/cm.
39. Acqua ultrapura: L'acqua ultrapura è acqua da cui sono stati rimossi quasi tutti i solidi e le impurità disciolti, inclusi colloidi, gas, materiali organici e ioni. È utilizzata in settori ad alta precisione come la produzione di semiconduttori. Il TDS è inferiore a 0,1 mg/L e la conduttività è inferiore a 0,1 µS/cm.
40. Acqua distillata: L'acqua distillata viene prodotta riscaldando l'acqua per creare vapore, quindi condensando il vapore di nuovo in forma liquida. L'acqua distillata ha in genere una conduttività di circa 10 µS/cm. L'acqua ridistillata, ottenuta tramite distillazioni multiple, può avere una conduttività bassa fino a 1 µS/cm.
41. Inibitore di scala: Un inibitore di calcare è un agente chimico che disperde sali inorganici insolubili in acqua, prevenendo o interrompendo la precipitazione e la formazione di calcare di questi sali sulle superfici metalliche. Aiuta a mantenere l'efficienza di trasferimento di calore delle apparecchiature metalliche riducendo la formazione di calcare.
42. Resina a scambio ionico: Resine a scambio ionico sono polimeri insolubili ad alto peso molecolare con gruppi funzionali in grado di scambiare ioni. Solitamente in forma sferica, queste resine facilitano lo scambio di ioni tra acqua e resina, rendendole efficaci nei processi di trattamento delle acque.
43. ione: Uno ione è un atomo o una molecola che ha guadagnato o perso uno o più elettroni, dando origine a una particella carica. Questo processo, noto come ionizzazione, si verifica quando gli atomi raggiungono una configurazione elettronica stabile, in genere con 8 elettroni nel loro guscio esterno (o 2 per l'elio). Gli ioni sono classificati come cationi (caricati positivamente) o anioni (caricati negativamente) e si combinano per formare composti neutri, come il cloruro di sodio, composto da ioni sodio e cloruro.
44. Tasso di produzione dell'acqua: Il tasso di produzione dell'acqua, o flusso, si riferisce alla quantità di acqua che passa attraverso una membrana a osmosi inversa per unità di tempo. È tipicamente espresso in tonnellate all'ora (t/h) o galloni al giorno (g/d).
45. Elettrodeionizzazione (EDI): Elettrodeionizzazione (EDI) è una tecnologia avanzata di purificazione dell'acqua sviluppata negli anni '90, che combina tecniche di elettrodialisi e scambio ionico. EDI utilizza membrane a scambio ionico per trasportare selettivamente gli ioni e resine a scambio ionico per rimuovere ulteriormente gli ioni sotto l'influenza di un campo elettrico a corrente continua (CC). Questo processo produce efficacemente acqua ultra pura rimuovendo i sali disciolti e rigenerando la resina senza la necessità di sostanze chimiche acide o alcaline.

Spiegazione del processo di base del trattamento dell'acqua pura

➣Filtratura grossolana

La filtrazione grossolana si riferisce alla filtrazione meccanica progettata per rimuovere solidi sospesi, colloidi, torbidità, colore e odori dall'acqua. I metodi comuni includono vasche di chiarificazione, filtri rapidi a sabbia, filtri multi-media, filtri a carbone attivo, filtri a disco e filtri in fibra ad alta efficienza.

➣Filtratura fine

La filtrazione fine utilizza membrane filtranti specializzate con maggiore precisione. I tipi più comuni includono membrane di microfiltrazione e cartucce filtranti.

➣Ultrafiltrazione

Ultrafiltrazione è un processo di filtrazione a membrana che rimuove grandi molecole, colloidi, batteri e altri contaminanti. È altamente efficace nel filtrare le particelle, ma non rimuove gli ioni dall'acqua, rendendolo inadatto alla desalinizzazione. 

L'ultrafiltrazione è solitamente utilizzata come pretrattamento per l'osmosi inversa o per il post-trattamento in alcuni sistemi. Funziona tramite flusso tangenziale e filtrazione a pressione, separando le particelle in base alle dimensioni molecolari. 

La dimensione dei pori di membrane di ultrafiltrazione varia da 0,002 a 0,1 micron. Rimuove colloidi, solidi sospesi, composti organici macromolecolari, batteri, virus e protozoi, consentendo il passaggio di molecole più piccole e sostanze disciolte.

➣Osmosi inversa (RO)

Osmosi inversa (RO) è una tecnologia di separazione a membrana sviluppata negli anni '60. Funziona applicando un'alta pressione all'acqua grezza, forzandola attraverso una membrana semipermeabile, che separa il solvente dai soluti, con l'acqua che si sposta da una concentrazione elevata a una bassa. 

L'RO rimuove batteri, virus, colloidi, composti organici e oltre 98% di sali disciolti. È noto per i suoi bassi costi operativi, la facilità di funzionamento, l'elevata automazione e la qualità stabile dell'acqua. Rispetto ad altri metodi di trattamento dell'acqua, l'RO offre diversi vantaggi distinti ed è ampiamente utilizzato in vari settori.

Principali vantaggi dell'RO:

• Funziona a temperatura ambiente utilizzando un metodo fisico senza cambiamenti di fase per desalinizzare e purificare l'acqua.
• Le più recenti membrane composite ultrasottili possono raggiungere velocità di desalinizzazione superiori a 99,5% e rimuovere anche colloidi, composti organici, batteri e virus.
• Il trattamento dell'acqua si basa sulla pressione, rendendolo uno dei metodi più efficienti dal punto di vista energetico.
• Non richiede grandi quantità di prodotti chimici o trattamenti di rigenerazione acido/base, evitando così lo scarico di rifiuti chimici o l'inquinamento ambientale.
• I sistemi ad osmosi inversa possono funzionare in modo continuo, sono semplici da manutenere e garantiscono una qualità stabile dell'acqua prodotta.
• L'elevata automazione riduce la manodopera operativa e gli sforzi di manutenzione.
• Risparmia spazio e occupa poco spazio.
• Versatile nella gestione di diverse qualità di acqua, tra cui acqua salmastra, acqua di mare e acqua dolce a bassa salinità.

➣Scambio ionico

Scambio ionico comporta la sostituzione degli ioni nell'acqua con quelli delle resine a scambio ionico. Nel processo di scambio cationico, i cationi nell'acqua vengono sostituiti da ioni idrogeno, mentre nel processo di scambio anionico, gli anioni vengono sostituiti da ioni idrossido. 

UN sistema di scambio ionico a letto misto combina resine cationiche e anioniche nella stessa colonna, offrendo una qualità dell'acqua superiore rispetto ai letti cationici e anionici separati. Il sistema a letto misto produce acqua ad alta purezza neutralizzando immediatamente gli ioni scambiati, con conseguente bassissima conduttività e acqua estremamente pura.

➣Elettrodeionizzazione (EDI)

EDI è una tecnologia avanzata di trattamento delle acque che combina elettrodialisi e scambio ionico per ottenere la deionizzazione senza l'uso di sostanze chimiche per la rigenerazione. Il sistema utilizza campi elettrici per guidare la migrazione degli ioni attraverso membrane a scambio ionico, producendo continuamente acqua ad alta purezza. EDI presenta i seguenti vantaggi:

• Può produrre in modo continuativo acqua ultrapura, conforme a specifici standard qualitativi.
• Non necessita di rigenerazione chimica, il che lo rende ecologico e non produce rifiuti chimici.
• Design compatto, richiede meno spazio e ha bassi costi operativi e di manutenzione.
• I sistemi EDI vengono pre-messi in funzione prima della spedizione, semplificando l'installazione e l'avviamento.
• Il funzionamento è semplice, richiede poca manodopera e richiede una formazione minima.

Produttori di membrane comuni per il trattamento delle acque

-Membrane di ultrafiltrazione (UF)

• KOCH (Stati Uniti)
• Norit (Paesi Bassi)
• Membrana Shanghai Huaneng (Cina)

-Membrane ad osmosi inversa (RO)

• Idronatica (USA)
• Dow (Stati Uniti)
• KOCH (Stati Uniti)
• General Electric (GE) (Stati Uniti)
• Toray (Giappone)
• Sepro (Corea del Sud)

-Elettrodeionizzazione (EDI)

• General Electric (GE) – E-CELL (Stati Uniti)
• IONPURE (Stati Uniti)
• Elettropuro (USA)
• CANPURE (Canada)
• Zhejiang Dongda (Cina)

NEWater, in qualità di produttore, fornitore e fornitore di soluzioni professionale per apparecchiature di trattamento delle acque, si impegna a garantire la qualità dei nostri prodotti e a mantenere una solida reputazione nel settore. Collaboriamo con marchi di fama internazionale per migliorare ulteriormente la nostra offerta.

Grazie ai nostri vantaggi di produzione, uniti alla solida posizione della Cina come hub manifatturiero leader, siamo in grado di fornire non solo membrane di prima qualità da noti fornitori globali, ma anche accessori per membrane di alta qualità e convenienti realizzati in Cina. Per maggiori informazioni e richieste di prezzi, non esitate a contattarci.

Processi comuni di trattamento delle acque

💧Acque sotterranee come acqua grezza

Filtro a sabbia + Filtro di precisione + Osmosi inversa (RO) + Letto misto o EDI

💧Acqua del rubinetto comunale come acqua grezza

Filtro a sabbia + Filtro a carbone attivo + Filtro di precisione + RO + Letto misto o EDI

💧Acqua di superficie come acqua grezza

• Opzione 1: Filtro multimediale + Filtro a carbone attivo + Filtro di precisione + RO + Letto misto o EDI
• Opzione 2: Filtro multimediale (o altri metodi di filtrazione) + Ultrafiltrazione + Filtro di precisione + RO + Letto misto o EDI
• Opzione 3: Filtro a disco + Ultrafiltrazione + Filtro di precisione + RO + Letto misto o EDI