Panoramica della filtrazione terziaria di acque industriali

I sistemi di filtrazione di acque industriali sono utilizzati quando è necessario garantire il rispetto di normative ambientali sempre più restrittive e quando si deve ottenere un effluente finale di elevata qualità. La filtrazione terziaria risulta particolarmente conveniente quando la disponibilità di spazio è limitata ed è spesso impiegata quando è necessario riutilizzare le acque reflue e riciclarle all’interno del ciclo produttivo.

L’obiettivo primario e principale applicazione dei sistemi di filtrazione terziaria dell’acqua industriale è la riduzione dei solidi sospesi totali (SST) a cui si accompagnano di norma la rimozione di inquinanti organici (BOD/COD) e fosforo.

1. Sistemi di filtrazione terziaria delle acque industriali: applicazione

I filtri a tela sono efficienti sistemi di filtrazione terziaria delle acque industriali. Essi vengono utilizzati con grande successo a valle dei decantatori secondari, negli impianti di depurazione biologica delle acque di scarico industriali e civili.

La loro applicazione nasce dall’esigenza di avere una qualità dell’acqua sempre più elevata allo scarico o ai fini del riuso in ambito produttivo. La resa di abbattimento dei solidi sospesi è molto elevata e la concentrazione attesa a valle del filtro è inferiore a 5 mg/l.

2. Perché la filtrazione delle acque industriali è importante?

Vediamo ora perché la filtrazione delle acque industriali è importante.

L’acqua trova svariati utilizzi nella maggior parte delle attività industriali: per citare alcuni esempi, viene impiegata:

• come ingrediente nella preparazione dei prodotti finiti,
• per il lavaggio di apparecchiature e superfici,
• all’interno di torri di raffreddamento
• o come “mezzo di trasporto” dei prodotti all’interno degli stabilimenti.

Il trattamento delle acque utilizzate in ambito industriale, siano esse reflue o di processo, è quindi parte integrante dei cicli produttivi e richiede un’attenzione sempre maggiore, specialmente quando la qualità dell’acqua influenza quella dei prodotti finiti, quando è necessario preservarla: ad esempio, in aree in cui questa risorsa scarseggia o in generale ai fini della salvaguardia ambientale.

Una delle alternative più valide offerte nell’ambito dei sistemi di filtrazione industriale delle acque è rappresentata dai filtri a disco: sistemi di filtrazione terziaria che consentono di ottenere acque trattate di qualità superiore e idonea al riutilizzo e al riciclo. Il recupero delle acque, che verrebbero altrimenti scaricate, permette di preservare una risorsa preziosa ed è economicamente vantaggioso in quanto consente la riduzione dei costi associati alla captazione o allo smaltimento (fognatura, corpo idrico, trattamento conto terzi) di acqua.

3. Filtri a disco nelle applicazioni industriali

I filtri a disco trovano largo impiego negli impianti di trattamento acque industriali, in risposta a esigenze differenti:

• Separazione dei fanghi generati da trattamenti chimico-fisici
• Rimozione di fosforo a valle di trattamenti di precipitazione chimica
• Pre-filtrazione a monte di processi a membrane (Ultrafiltrazione o osmosi inversa) con l’obiettivo di salvaguardare le membrane dallo sporcamento e limitare la frequenza dei lavaggi chimici
• Pre-filtrazione di acque superficiali per la rimozione di particelle solide presenti in forma di limo, microalghe ed altro
• Rimozione di inquinanti specifici
• Trattamento acque dei sistemi di raffreddamento
• Miglioramento dell’efficienza di sistemi di disinfezione UV

4. Processo di filtrazione terziaria delle acque industriali

Il processo di filtrazione delle acque industriali si avvale comunemente di filtri a tela, apparecchiature costituite da dischi filtranti, o in alternativa da un tamburo, montati su un albero centrale cavo. La filtrazione avviene per gravità con macchina ferma e sfrutta la differenza di livello tra ingresso e uscita della macchina. I dischi (o il tamburo) lavorano completamente immersi nell’acqua da trattare.

Durante la fase di filtrazione, l’acqua da trattare attraversa le tele e i solidi in essa contenuti vengono trattenuti dalla speciale tela a fibra libera. Con l’aumentare del deposito dei solidi sulla tela, aumenta la resistenza idraulica al passaggio dell’acqua e, di conseguenza, la differenza tra i livelli d’ingresso e uscita.

Quando si raggiunge una determinata differenza tra i suddetti livelli, si attiva automaticamente il processo di pulizia della tela durante il quale i dischi (o il tamburo) vengono fatti ruotare lentamente. I solidi vengono rimossi grazie al passaggio in controcorrente, attraverso la tela, dell’acqua già filtrata aspirata da una pompa attraverso appositi ugelli. L’inversione del flusso provoca la distensione delle fibre libere della tela filtrante e favorisce il rilascio delle particelle di fango trattenute.

Il contatto dell’ugello di aspirazione con la tela filtrante genera il ricompattamento delle fibre libere e il conseguente formarsi di un pannello filtrante uniforme.

5. Tipi di filtri per trattamento acque industriali

Il filtro a disco con tela a fibra libera MITA Water Technologies è una valida alternativa ai sistemi di filtrazione a dischi semisommersi che utilizzano microreti (in fili di metallo o altri materiali) in quanto propone i seguenti vantaggi:

• Filtrazione dall’esterno (Out-in): il materiale filtrato rimane all’esterno dei settori filtranti e non si accumula al loro interno. I corpi estranei trasportati dal flusso dell’acqua sono facilmente rimovibili in quanto si depositano all’esterno delle unità filtranti e possono essere asportati rapidamente dalla vasca.
• Superiore resistenza meccanica della tela: il tessuto a fibra libera, grazie al moderato tensionamento della tela sul proprio supporto plastico e al suo maggior spessore, è più resistente di quello a microrete nel caso di impatto con corpi solidi estranei
• Maggiore capacità di accumulo fanghi: la tela a fibra libera consente la formazione di un pannello filtrante spesso e costituito da fibre intrecciate. L’elevata capacità di accumulo di fango rallenta l’ostruzione dei passaggi liberi disponibili al flusso e il conseguente degrado delle performance di filtrazione
• Assenza di sporcamento da precipitati: la tela a fibra libera non è soggetta ai problemi associati allo sporcamento progressivo dovuto alla precipitazione di composti quale il carbonato di calcio che richiede frequenti lavaggi chimici di ripristino
• Riduzione dei consumi energetici: le potenze installate sono molto limitate e le utenze sono in funzione solamente durante il ciclo di lavaggio. L’assenza di ugelli per il lavaggio in pressione, sostituiti dal sistema di lavaggio in leggera depressione, garantisce una consistente riduzione dei consumi energetici.
• Facilità gestionale e manutentiva: l’installazione completamente sommersa del filtro a tela MITA evita la necessità di coperture delle vasche. Tutti i componenti sono facilmente accessibili grazie al piano di servizio interno alla vasca per eventuali interventi manutentivi. Il filtro è sempre visibile consente una rapida e facile ispezione della funzionalità del filtro da parte degli operatori.

6. A valle della filtrazione industriale: disinfezione UV

La disinfezione delle acque di scarico depurate viene sempre più spesso realizzata con sistemi che utilizzano raggi UV. Tali sistemi, per motivi di efficienza di funzionamento dei raggi UV, di riduzione dei consumi energetici e di sporcamento della superficie delle lampade, richiedono che l’acqua da trattare abbia un contenuto molto basso di solidi sospesi. Il filtro a tela si inserisce perfettamente nella filiera di trattamento, a monte degli UV, garantendo la qualità dell’acqua richiesta e quindi l’efficacia del sistema di disinfezione.