Trattamenti delle acque.

L'acqua può subire diversi trattamenti per la rimozione di inquinanti e per la correzione di alcune caratteristiche chimico-fisiche; la progettazione di impianti di trattamento richiede delle analisi preliminari dell'acqua grezza che possano esprimere con chiarezza tutte le sostanze in essa contenute (le cui concentrazioni sono solitamente espresse con unità di misura in ppm o ppb) e determinare le sue caratteristiche microbiologiche. I trattamenti che vengono effettuati sull'acqua dipendono soprattutto dalla loro destinazione. Esempio: l'acqua potabile deve avere un certo contenuto di concentrazione salina, un valore di pH contenuto in un intervallo specifico, una conducibilità elettrica limite, assenza di microrganismi indicatori di inquinamento e di patogeni, mentre un tipo di acqua a uso agricolo sarà più ricca di minerali. Il trattamento delle acque reflue prevede una serie di operazioni di tipo chimico-fisico e biologico, suddivise in trattamento primario, trattamento secondario e trattamento terziario, oltre ad una serie di operazioni specifiche per il trattamento dei fanghi. I reflui depurati sono generalmente riversati in acque superficiali e in Italia devono rispettare i valori limiti di emissione stabiliti dal Vasca di depurazione biologica delle acque refluedecreto legislativo n.152/2006, in relazione agli obiettivi di qualità dei corpi idrici riceventi.

Lo scarico di un depuratore, infatti, non deve contenere sostanze inquinanti in concentrazioni tali da interferire con la naturale capacità autodepurativa del corpo idrico ricettore né compromettere la vitalità e la biodiversità delle comunità biotiche degli ecosistemi acquatici.

I reflui depurati, dopo aver subito un idoneo trattamento terziario, comprensivo di filtrazione su sabbia, adsorbimento su carboni attivi, disinfezione con raggi ultravioletti, biossido di cloro, o altri ossidanti, possono essere riutilizzati soprattutto per un uso irriguo o industriale.

Il trattamento per le acque marine consiste principalmente nell'operazione di dissalazione.

I trattamenti per la potabilizzazione si applicano ad acque superficiali naturali, o provenienti da invasi artificiali, con lo scopo di ottenere acque idonee all'uso umano, che rispettino le norme di qualità stabilite in Italia dal decreto legislativo n.31/2001; questi trattamenti comprendono le operazioni di:Impianto di potabilizzazione delle acque

  • Sedimentazione
  • Coagulazione
  • Filtrazione
  • Aerazione
  • Trattamento biologico a fanghi attivi
  • Filtrazione con carbone attivo
  • Purificazione ad osmosi inversa
  • Addolcimento
  • Disinfezione

Naturalmente non tutte le operazioni elencate sono applicate contemporaneamente, ma queste potranno essere assemblate in schemi diversi, secondo il grado d'inquinamento dell'acqua grezza (o reflua). Esempio: un'acqua poco inquinata potrà subire un trattamento più semplice, consistente in una filtrazione su sabbia seguita da disinfezione. Invece, un'acqua dolce superficiale mediamente inquinata, subirà un trattamento più spinto che, secondo uno schema classico, potrà seguire la successione delle seguenti operazioni:

  • sedimentazione,
  • preossidazione con biossido di cloro,
  • ipoclorito di sodio o altri ossidanti,
  • coagulazione-flocculazione-sedimentazione,
  • filtrazione su sabbia,
  • adsorbimento su carboni attivi,
  • disinfezione finale.

L'acqua nell'industria.

Diga in una centrale Idroelettrica

L'acqua è solo seconda come capacità termica molare specifica rispetto a qualsiasi sostanza nota, subito dopo l'ammoniaca. Per questa sua caratteristica, viene molto usata come mezzo di trasporto e accumulo del calore. L'acqua è usata in numerosi processi ed apparecchiature industriali, quali ad esempio il motore a vapore, i generatori di vapore, gli scambiatori di calore e i radiatori, nonché nei processi dell'industria chimica. Infatti, grazie alle sue proprietà chimiche, l'acqua costituisce l'ambiente di reazione e dissoluzione di molte sostanze, e, per le sue caratteristiche termiche, è un ottimo fluido trasportatore di calore. Inoltre l'acqua viene impiegata per la produzione di energia nelle centrali idroelettriche. Il fabbisogno d'acqua dell'industria viene soddisfatto con prelievi di acque di origine superficiale (dal ridotto contenuto salino ed un basso tenore in ossigeno a causa dell'inquinamento), profonda (maggiori contenuti di anidride carbonica), o molto più raramente di origine atmosferica (in genere corrosive a causa dei gas disciolti); solo in particolari casi si ricorre all'acqua di mare. Si effettuano perciò trattamenti di natura meccanica, fisica o chimica, in relazione allo stato e alle dimensioni dei contaminanti, per rendere l'acqua utilizzabile nei processi industriali.

I trattamenti per le acque industriali sono molteplici, e comprendono le operazioni di:

  • Flocculazione e coagulazione (Sono processi di addensamento di fanghi mediante l'uso di sostanze chimiche che consentono o accelerano il processo di formazione di fiocchi, provocando immediatamente una netta separazione tra acqua e fango. Si formano così grandi fiocchi di fango che risultano più facilmente separabili dall’acqua.)Impianto di depurazione acque reflue (Amburgo - Germania)
  • Neutralizzazione, precipitazione (Conversione di particelle solubili delle acque reflue in forme insolubili attraverso una reazione chimica con una sostanza che provoca la precipitazione. Si tratta di un processo necessario poiché con la rimozione biologica del fosforo in condizioni normali non è possibile rispettare i valori massimi stabiliti dalle norme.)
  • Trattamenti di ossido-riduzione (Sono processi per la depurazione biologica delle acque reflue durante i quali il fango attivo viene unito alle acque reflue e aerato; il fango successivamente si deposita nei bacini di depurazione secondaria dove viene separato e in gran parte ricondotto al bacino di aerazione come fango di ricircolo.)
  • Disinfezione (Riduzione degli agenti patogeni nel fango e nelle acque reflue. Lo scopo è di ridurre il numero di agenti patogeni nel fango e nelle acque reflue in modo tale che essi siano epidemiologicamente sicuri.)
  • Addolcimento (E' un processo che tende a eliminare alcuni sali per ridurre la durezza dell'acqua potabile.)
  • Decarbonatazione (FFFFFFFFF)
  • Desilicazione (GGGGGGGGGGGGGG)
  • Demineralizzazione  (HHHHHHHHH)
  • Deferrizzazione e demanganizzazione (Sono processi che tendono a ridurre o eliminare i sali di ferro - manganese.) 
  • Trattamenti anticorrosione (Esempio: eliminazione dei gas disciolti)
  • Sedimentazione (sfrutta la legge di Stokes)
  • Flottazione  (LLLLLLLLLLLLL    )
  • Filtrazione  ( MMMMMMMMMMMMMMM  )

Una forma di inquinamento è rappresentata dallo scarico nell'ambiente di acque residue di processi industriali non opportunamente trattate (inquinamento chimico) o di acque di raffreddamento (inquinamento termico).