I prodotti chimici per il trattamento dell’acqua

18 Maggio 2021
trattamento dell’acqua
A differenza dei trattamenti fisici, ed in particolare di quelli meccanici di filtrazione, dove la presenza di elementi indesiderabili dell’acqua viene eliminata, il condizionamento chimico prevede che vengano aggiunte all’acqua delle sostanze per modificarne opportunamente le caratteristiche chimico-fisiche, allo scopo di inibire alcuni fenomeni dannosi per l’impianto (corrosioni, incrostazioni, crescita microbica, ecc).

Le tipologie di prodotti chimici per il trattamento dell'acqua

Esiste una vasta gamma di prodotti chimici da utilizzare a seconda della destinazione d’uso dell’acqua, e delle condizioni operative dell’impianto (pressione, temperatura, ecc). Uno stesso prodotto può essere impiegato in più settori, anche se, in genere, ambiti diversi ne richiedono concentrazioni e modi d’uso differenti. I prodotti di seguito descritti fanno riferimento al principio attivo, o al tipo specifico di impiego tecnico per cui sono destinati, nello specifico sono stati presi in esame quattro grandi settori del trattamento industriale delle acque: piscine, caldaie/evaporatori, impianti a membrana, impianti di potabilizzazione e depurazione. E’ bene precisare che in commercio tali sostanze vengono generalmente proposte con diverse denominazioni commerciali, ma l’efficacia di un prodotto, al di là di sigle e simboli, dipende dal principio attivo e dalla sua concentrazione. Per le corrette modalità di impiego occorre sempre fare riferimento alle schede di utilizzo e di sicurezza fornite dal produttore.

Prodotti chimici per piscine

Un’acqua di piscina limpida e igienicamente sicura si può ottenere e mantenere soltanto attraverso un adeguato trattamento di filtrazione, unitamente al dosaggio di alcuni reagenti chimici. Per il trattamento dell’acqua di immissione in vasca, il documento “Conferenza Stato-Regioni – Accordo 16 gennaio 2003” prevede l’uso delle seguenti sostanze, elencate come: disinfettanti, flocculanti, correttori di pH e antialga. Sostanze disinfettanti
  • Ozono
  • Cloro liquido (cloro gas pressurizzato a bassa temperatura)
  • Ipoclorito sodio
  • Ipoclorito di calcio
  • Dicloroisocianurato sodico anidro
  • Dicloroisocianurato sodico biidrato
  • Acido tricloroisocianurico
Sostanze flocculanti
  • Solfato di alluminio (solido o in soluzione)
  • Cloruro ferrico
  • Clorosolfato ferrico
  • Polidrossicloruro di alluminio
  • Polidrossiclorosolfato di alluminio
  • Alluminato di sodio (solido o in soluzione)
Sostanze correttori di pH
  • Acido cloridrico
  • Acido solforico
  • Sodio idrossido
  • Sodio bisolfato
  • Sodio bicarbonato
Sostanze antialga
  • N-alchil-dimetil-benzilammonio cloruro
  • Poli(idrossietilene(dimetiliminio)etilene(dimetiliminio)metilene dicloruro)
  • Poli(ossietilene(dimetiliminio)etilene(dimetiliminio)etilene dicloruro)

Prodotti chimici per caldaie/evaporatori

Le temperature elevate presenti nei sistemi a caldaia fanno sì che alcune reazioni chimiche, come la corrosione, si possano sviluppare mol­to più rapidamente. I sali disciolti si dissociano velocemente alle alte temperature, formando depositi incrostanti e li­berando gas aggressivi come l’anidride carbonica, da cui la necessità di dosare prodotti in grado di inibire le incrostazioni e le corrosioni. Il fluido termovettore può essere soggetto a fenomeni di degrado causati dall’effetto termico, inoltre è importante prevedere, dove le condizioni lo richiedono (come nei circuiti solari termici) la protezione dal gelo (glicoli atossici, glicerina). Per contrastare gli effetti indesiderati della composizione chimica dell’acqua di alimento e garantire la protezione degli impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, di climatizzazione invernale ed estiva e degli evaporatori, è necessario quindi utilizzare additivi chimici allo scopo di controllare alcuni fenomeni come corrosione, incrostazione e proliferazione batterica. In particolare gli inibitori, al contrario dei catalizzatori, rallentano o bloccano la reazione chimica che può dare origine a corrosione dei materiali metallici. Gli inibitori di incrostazione invece impediscono che sulle superfici di scambio termico si formino depositi di sali insolubili e possono svolgere, nel contempo, un’azione disgregante nei confronti dei depositi già presenti. Nell’acqua dei circuiti chiusi di climatizzazione, le sostanze disperdenti svolgono un’azione complementare a quella degli inibitori di incrostazione, contribuendo a mantenere i depositi in sospensione in forma non coerente ed evitando così lo sporcamento del circuito. Di seguito l’elenco delle principali sostanze in uso nel settore caldaie, evaporatori e circuiti chiusi:
  • Inibitori di corrosione
  • bicarbonato calcio, fosfato di sodio (inibitori catodici)
  • cromato di sodio, nitrito di sodio (inibitori anodici)
  • acidi alifatici (inibitori organici)
  • fosfati, polifosfati, silicati (trattamento dell’acqua calda sanitaria)
  • Inibitori di incrostazione
  • fosfonati, policarbossilati (circuiti chiusi di climatizzazione)
  • fosfati, polisfosfati (trattamento dell’acqua calda sanitaria)
  • Disperdenti
  • fosfonati, policarbossilati, ligninosulfonati (circuiti chiusi di climatizzazione)
  • Biocidi
  • perossido di idrogeno, ipoclorito di sodio, biossido di cloro (trattamento dell’acqua calda sanitaria)
  • fenoli, clorocresoli, sali d’ammonio quaternari polimerici, composti quaternari non schiumogeni (circuiti chiusi di climatizzazione)

prodotti chimici impianti osmosi inversa - a membrana

Prodotti chimici per impianti a membrana

Molto spesso gli impianti a membrana destinati alla produzione di acqua osmotizzata sono alimentati con acque dure o con presenza di sostanze precipitabili che possono, in breve tempo, ridurre l’efficienza dell’impianto a causa dell’intasamento delle membrane stesse. Anche la presenza di cloro è deleteria per la vita delle membrane, che si accorcia drasticamente a causa del degrado della loro struttura, questo può avvenire, per esempio, se l’acqua di alimentazione è quella di acquedotto non adeguatamente pretrattata. In questi casi è necessaria una prefiltrazione su carboni attivi o un dosaggio di bisolfito di sodio che consente di ridurre il cloro residuo. In generale tutte le soluzioni acide o basiche possono deteriorare in breve tempo la micro struttura delle membrane facendole perdere, parzialmente o totalmente, le loro caratteristiche specifiche. La massima efficienza di un sistema ad osmosi inversa si può ottenere soltanto quando le membrane lavorano nelle condizioni ottimali, una condizione che richiede normalmente l’impiego di pretrattamenti di filtrazione e dosaggio di condizionanti chimici, al fine di prevenire incrostazioni e depositi ed eliminare la presenza di sostanze aggressive. I sali con limitata solubilità sono quelli di calcio, magnesio, bario, stronzio, carbonato/bicarbonato, solfato, fosfato, fluo­ruro, silice e boro; nei casi in cui le concentrazioni di questi sali non siano trascurabili, il dosaggio di prodotti antincrostanti ne consente di aumentare le so­lubilità, migliorando il tasso di recupero (rapporto tra acqua permeata prodotta e acqua di alimento) del sistema. I prodotti chimici utilizzati nella gestione degli impianti a membrana, in particolare ad osmosi inversa, vengono dosati con pompa dosatrice a monte dell’impianto, prima o dopo la prefiltrazione. Le principali categorie sono:
  • Antiscalanti (prodotti a base di fosfonati speciali che riducono lo sporcamento delle membrane)
  • Biocidi (prodotti a base di sostanze bromorganiche (DBNPA) efficaci nei confronti di batteri, funghi, alghe e solfato riduttori, ovvero per inibire la crescita microbica e la formazione di limo organico)
  • Detergenti
  • acidi (rimozione depositi inorganici)
  • alcalini (rimozione depositi organici e biofilm)
  • chelanti (rimozione depositi di ferro)

prodotti chimici impianti potabilizzazione

Prodotti chimici per impianti potabilizzazione/depurazione

A seconda della fonte di approvvigionamento, le acque destinate all’uso potabile vengono normalmente sottoposte ad una serie di trattamenti, più o meno intensi a seconda delle caratteristiche di partenza dell’acqua stessa. Il D.Lgs 152/2006 (Norme in materia ambientale), all’Art.80 stabilisce che le acque dolci superficiali, per essere utilizzate o destinate alla potabilizzazione, vengano classificate nelle categorie A1, A2, A3, a seconda delle loro caratteristiche fisiche, chimiche e microbiologiche. Le acque di categoria A3 sono le peggiori e per queste è previsto un trattamento fisico e chimico spinto, affinamento e disinfezione. Il ruolo dei reagenti chimici per queste acque è di fondamentale importanza, non solo per i trattamenti di ossidazione e disinfezione, ma anche per la regolazione del pH e le reazioni di flocculazione. Anche gli impianti di depurazione delle acque reflue richiedono il dosaggio di alcuni reagenti, come i polielettroliti per il condizionamento dei fanghi di depurazione, o sostanze con uno spiccato potere ossidante/riducente per il trattamento di deodorizzazione dell’aria negli impianti di depurazione chiusi. Di seguito l’elenco dei principali reagenti chimici utilizzati in questo settore: Disinfettanti/ossidanti
  • Ipoclorito di sodio
  • Biossido di cloro (clorito di sodio + acido cloridrico)
  • Clorammine
  • Permanganato di potassio
  • Ozono
  • Acqua ossigenata (in combinazione con UV per processo di ossidazione avanzata)
  • Bisolfito di sodio (riduzione del cloro residuo)
  • Solfato ferroso
Correttori di pH
  • Anidride carbonica
  • Sodio idrossido
  • Idrato di calcio
Flocculanti
  • Polidrossicloruro di alluminio
  • Polidrossiclorosolfato di alluminio
  • Alginato di sodio (coadiuvante di flocculazione)
  • Cloruro ferrico
Ossidanti/riducenti
  • Acido solforico
  • Soda caustica
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