Ultrafiltrazione acqua – Depurazione acqua a Siena

L’ultrafiltrazione è una tecnologia di trattamento dell’acqua che utilizza membrane semipermeabili per rimuovere impurità di dimensioni superiori ai pori della membrana, ma meno selettiva rispetto all’osmosi inversa. Questa tecnica si colloca tra la microfiltrazione e la nanofiltrazione, offrendo una rimozione più efficace rispetto alla microfiltrazione ma meno intensa rispetto all’osmosi inversa. La dimensione dei pori delle membrane di ultrafiltrazione è generalmente compresa tra 0,01 e 0,1 micron, il che consente la rimozione di particelle molto piccole, batteri, virus, colloidi e altre sostanze inquinanti.

Funzionamento dell’ultrafiltrazione:

1. Pretrattamento: L’acqua che arriva all’impianto di ultrafiltrazione potrebbe essere pretrattata per rimuovere grandi sedimenti, sabbia o particelle solide che potrebbero ostruire la membrana. Spesso si usano filtri a sabbia o a carbone attivo per rimuovere cloro, pesticidi e altre sostanze chimiche presenti nell’acqua.
2. Filtrazione tramite membrana: L’acqua pretrattata viene poi inviata alla membrana di ultrafiltrazione, dove il processo di separazione avviene grazie alla differenza di pressione. La membrana è progettata per trattenere particelle di dimensioni superiori ai suoi pori (generalmente tra 0,01 e 0,1 micron), come colloidi, batteri (di solito superiori ai 0,1 micron), virus più grandi, e sostanze organiche. L’acqua che passa attraverso la membrana è chiamata filtrato o permeato ed è priva di queste impurità fisiche.
3. Rimozione di batteri e virus: Poiché la membrana di ultrafiltrazione ha pori molto piccoli, è in grado di trattenere una vasta gamma di contaminanti biologici, inclusi batteri e alcuni virus (anche se alcuni virus particolarmente piccoli possono sfuggire, ma generalmente in misura molto ridotta rispetto ad altre tecniche). Per eliminare completamente i virus più piccoli, potrebbe essere necessario un ulteriore trattamento, come l’uso di raggi UV o cloro.
4. Flusso di scarto: Le impurità e i contaminanti trattenuti dalla membrana vengono periodicamente rimosse dal sistema attraverso un flusso di scarto. In alcuni impianti, può essere utilizzato un processo di backwashing o lavaggio inverso per rimuovere le particelle accumulate sulla superficie della membrana e mantenere la sua efficienza operativa.
5. Post-trattamento (opzionale): In alcuni impianti, dopo l’ultrafiltrazione, l’acqua filtrata potrebbe essere sottoposta a ulteriori trattamenti per bilanciare il pH, rimuovere eventuali composti chimici o migliorare il gusto, in modo che l’acqua possa essere utilizzata per il consumo umano o per applicazioni industriali.

Componenti principali di un impianto di ultrafiltrazione:

• Membrana di ultrafiltrazione: solitamente realizzata in materiali come polietilene, polipropilene, ceramica o altre sostanze resistenti.
• Pompa a bassa pressione: per far passare l’acqua attraverso la membrana.
• Sistema di raccolta e scarico: per l’acqua filtrata (permeato) e le impurità trattenute (scarto).
• Sistema di pulizia e manutenzione: per la rimozione delle particelle accumulate sulla membrana.

Vantaggi dell’ultrafiltrazione:

• Rimozione di microrganismi: è molto efficace nel rimuovere batteri e alcuni virus di dimensioni maggiori, migliorando la sicurezza microbiologica dell’acqua.
• Meno consumo energetico: rispetto all’osmosi inversa, l’ultrafiltrazione opera a pressioni più basse e quindi richiede meno energia.
• Bassa manutenzione: la membrana di ultrafiltrazione è generalmente facile da pulire e non si intasa rapidamente, riducendo la necessità di frequenti interventi di manutenzione.
• Non rimuove minerali utili: a differenza dell’osmosi inversa, l’ultrafiltrazione non elimina minerali disciolti nell’acqua, come calcio e magnesio, che sono importanti per la salute e il gusto dell’acqua.

Limiti dell’ultrafiltrazione:

• Non rimuove sali e sostanze disciolte: a differenza dell’osmosi inversa, l’ultrafiltrazione non è in grado di rimuovere sali, metalli pesanti, e altre piccole molecole disciolte nell’acqua.
• Rimozione incompleta di alcuni virus: alcuni virus molto piccoli, come il norovirus, possono non essere completamente rimossi dalla membrana di ultrafiltrazione, sebbene il processo riduca notevolmente la loro concentrazione.

Applicazioni dell’ultrafiltrazione:

• Trattamento dell’acqua potabile: per purificare l’acqua da batteri, virus e particelle sospese.
• Acqua per uso industriale: in settori come il trattamento delle acque reflue, la produzione di acqua di processo, e in alcuni impianti di depurazione.
• Industria alimentare e bevande: per trattare acqua destinata alla produzione di bevande o alimenti, migliorando la qualità dell’acqua senza rimuovere minerali utili.

In sintesi, l’ultrafiltrazione è una tecnologia molto efficace per rimuovere particelle sospese, batteri, virus più grandi e altre impurità fisiche, ed è spesso utilizzata in combinazione con altre tecnologie per garantire la qualità dell’acqua in vari settori.