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Chimica e Fisica nel Trattamento Acque

Il Processo

A volte è l’acqua del rubinetto di casa ad assumere un colore biancastro con alto contenuto di microscopiche bollicine. Se quest’acqua è immessa in un bicchiere, lentamente le microscopiche bollicine tendono ad attaccarsi alla parete del bicchiere rendendo il bicchiere stesso leggermente opaco. Lo stesso fenomeno appare evidente nella lavastoviglie di casa dove devono essere usati liquidi particolari o prodotti per abbassare la tensione superficiale dell’acqua, eliminando così la formazione delle bollicine che renderebbero i bicchieri in particolare poco trasparenti.

Lo stesso fenomeno, di forte fissazione delle bollicine alle particelle, è sfruttato nella flottazione applicata alla mineralogia e precisamente nella separazione delle particelle del minerale voluto e d’interesse. La flottazione è basata sulla capacità che hanno certe particelle solide o liquide ad unirsi con le microbolle d’aria, per dar forma ad un solido flocco con densità inferiore al liquido stesso, nel quale si trovano in fase dispersa. La separazione per flottazione può essere definita come un trasferimento, del solido nel corpo liquido, alla superficie, che avviene per adesione alle microbolle.

Se la differenza in densità delle particelle è sufficiente a provocare la separazione, questo tipo di flottazione è chiamata naturale.

La flottazione indotta si ottiene quando la densità delle particelle è originalmente più alta di quella del liquido e viene pertanto abbassata artificialmente.

Flottazione coadiuvata quando prodotti esterni od additivati vengono usati per promuovere la separazione di particelle che naturalmente già flottano.

La Chimica e la Fisica

negli impianti di trattamento delle acque

L’impiego di processi chimico/fisici nella depurazione delle acque di scarico è stato spesso considerato come processo oneroso, da applicare solo nelle particolarità e, soprattutto, negli impianti al servizio dell’industria, dove il biologico avrebbe avuto difficoltà per valori acidi ed alcalini o tossicità dell’effluente.

La realtà odierna è ben diversa e siamo “sempre di più” a considerare quanto e come ci è indispensabile la chimica per salvaguardare le ns. acque nei processi di depurazione di ogni giorno.

Con trattamenti che spaziano dal potabile all’industriale, la chimica ci è di aiuto per gli stessi impianti biologici, senza dimenticare la disinfezione che, con la prevenzione, ha il merito di fermare sul nascere malattie catastrofiche, che troppo spesso sono fra noi anche per eventi naturali e meteorici.

Con la chimica, l’applicabilità è una conseguenza e nei processi depurativi con l’uso di agglomeranti e flocculanti la “fisica” ha un suo ruolo per la separazione del liquido dal solido e nel preciso intento di depurare, “separando”.

Nei processi di depurazione tradizionali delle acque reflue lo scopo del trattamento primario è la rimozione dei solidi sospesi. Nel secondario, o stadio biologico, microrganismi provvedono alla trasformazione dei solubili e sostanze organiche colloidali, in flocchi biologici che vengono successivamente separati dall’acqua.

Nel trattamento chimico l’additivazione di coagulanti trasforma le sostanze colloidali in flocchi chimici che devono anch’essi essere separati dall’acqua.

Flocchi biologici e chimici, se privi di grassi ed oli, tendono normalmente a sedimentare e possono quindi essere rimossi proprio per sedimentazione, con il solo inconveniente che essendo la densità del flocco ben vicina a quella dell’acqua, la sedimentazione è lenta.

Si rendono pertanto necessari grandi sedimentatori e la maggior parte dei problemi depurativi trovano troppo spesso dimora in questo processo di separazione solido-liquido avversato soprattutto dai flocchi leggeri.

Con l’impiego della microflottazione, ovvero flottazione coadiuvata dall’impiego di una miscela di acqua e microbolle, propriamente ubicata in idoneo impianto o macchina, il problema di una “povera” sedimentazione è risolto. La flottazione dei sospesi è coadiuvata dalle microscopiche bollicine d’aria che ne assicurano una rimozione del ben 99%. Parimenti, le stesse bollicine, per potenziale elettrico diverso, si attaccano ai flocchi presenti sia chimici che biologici provocando anche per questi una pronta risalita con galleggiamento in superficie.

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