Trattamenti effluenti terziari

Dopo aver visto le prime due fasi del trattamento degli effluenti, parliamo ora della fase finale. Se non hai avuto la possibilità di conoscere questi metodi precedenti, accedi ai seguenti testi:

- Tipi di trattamento degli effluenti;

- Trattamenti effluenti secondari.

I trattamenti degli effluenti terziari consistono in ttecniche fisico-chimiche o biologiche per la rimozione di inquinanti specifici che non sono stati rimossi dagli altri processi più comuni. Alcuni di questi inquinanti specifici possono essere materia organica, composti non biodegradabili, nutrienti, metalli pesanti, tra gli altri.

Questi trattamenti terziari possono comprendere diversi passaggi che dipenderanno dal tipo di inquinamento degli effluenti e dal grado di purificazione che si desidera. Inoltre, i diversi processi che possono essere applicati nei trattamenti terziari possono essere classificati in due principali tipologie:

* Tecnologie di trasferimento di fase: l'inquinante viene semplicemente passato ad un altro stato di aggregazione, cioè passa dalla fase acquosa ad un'altra fase, che può essere convogliata in atmosfera o trasformata in rifiuto solido. Quest'ultimo avviene, ad esempio, con il metodo di adsorbimento a carbone attivo che verrà spiegato in seguito.

* Tecnologie distruttive: l'inquinante viene effettivamente trasformato, cioè cessa di esistere come tale. Ciò è ottenuto dall'ossidazione della materia organica, che porta a specie chimiche che sono sempre più ossidate fino a quando non si verifica la loro completa mineralizzazione. L'ossidazione chimica è un tipo di trattamento che verrà anche spiegato più avanti.

Guarda ora i principali esempi di trattamento degli effluenti terziari:

* Microfiltrazione: è un processo di separazione che utilizza membrane con pori nella scala micrometrica (1 µm = 10^-6 m) in cui la forza che favorisce la separazione della parte liquida dai solidi inquinanti è la pressione attraverso la membrana ei suoi pori.

* Precipitazione e coagulazione: Le sostanze chimiche coagulanti che formano scaglie quando aggiunte alla materia sospesa vengono aggiunte all'acqua. Ad esempio, l'aggiunta di calce agli scarichi contenenti ferro produce scaglie che affondano sul fondo del contenitore.

* Adsorbimento (carbone attivo): Gli inquinanti vengono adsorbiti sulla superficie del carbone: vengono trasferiti. L'adsorbimento può avvenire in due modi: chimico o fisico. L'adsorbimento chimico o chemisorbimento avviene attraverso legami chimici, principalmente legami covalenti. D'altra parte, l'adsorbimento fisico o fisisorbimento avviene attraverso interazioni intermolecolari di tipo Van der Waals, come la forza di dipolo indotto e la forza di dipolo permanente.

* Scambio ionico: utilizza alcuni polimeri con siti che possono trattenere ioni. Così, gli ioni inquinanti presenti nell'acqua, trattenuti nella resina polimerica, possono essere scambiati con altri ioni con la stessa carica. Ad esempio, se questa resina a scambio ionico è cationica, potrebbe avere gli ioni H⁺, che vengono scambiati con cationi salini o anche metalli pesanti che si trovano nell'effluente. Se la resina a scambio ionico è anionica, potrebbe avere ioni OH^- che vengono scambiati con anioni presenti nell'effluente. Quindi gli ioni H⁺e oh^- che sono nell'acqua che esce dalla resina reagiscono per formare più acqua.

Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)

* Osmosi inversa: Applicando una pressione, l'acqua pura dell'effluente viene forzata attraverso una membrana semipermeabile di materiale organico polimerico che gli ioni non possono attraversare. Questo metodo viene utilizzato per desalinizzare l'acqua, ad esempio. Guarda come viene fatto nel testo Osmosi Inversa nella desalinizzazione dell'acqua di mare.

illustrazione di osmosi inversa

* Ultrafiltrazione: È un processo di frazionamento selettivo che utilizza pressioni superiori a 145 psi (10 bar).

* Elettrodialisi: una serie di membrane semipermeabili sono poste verticalmente e alternativamente all'interno di una cella elettrica. Attraverso questa membrana possono passare solo piccoli cationi o anioni. In questo modo viene applicata una corrente elettrica che provoca la decomposizione dell'acqua nei suoi ioni. Questi, a loro volta, migrano ai poli corrispondenti, cioè i cationi migrano al catodo e gli anioni all'anodo. Quindi, in zone alternate, il liquido è più concentrato e, in altre, è meno concentrato in ioni. La parte concentrata di ioni viene scartata e l'acqua depurata viene scartata nell'ambiente.

* Clorazione: Il cloro (gas di cloro o ipoclorito di sodio) viene aggiunto all'acqua per due azioni principali, che sono (1) distruggere o annullare l'attività di microrganismi patogeni, alghe e batteri, e (2) agire come ossidante dei composti organici e inorganici presenti nell'acqua. Oltre a portare alla disinfezione, l'aggiunta di "cloro" può anche portare a controllo degli odori, rimozione del BOD (Biochemical Oxygen Demand), controllo della proliferazione delle mosche, distruzione del cianuro e dei fenoli, nonché rimozione dell'azoto.

* Ozonizzazione: Ozono (O₃) viene utilizzato perché agisce come un potente agente ossidante, oltre ad essere facilmente assorbito dall'acqua. Viene utilizzato principalmente per ossidare composti organici non biodegradabili.

molecola di ozono

* PAO (Processi di ossidazione avanzati): Oltre all'ozono, l'ossidazione chimica può essere effettuata anche utilizzando perossido di idrogeno o un altro ossidante convenzionale. Per accelerare questi processi si utilizzano radicali estremamente ossidanti e poco selettivi che si possono ottenere. attraverso diverse combinazioni tra radiazioni ultraviolette, perossido di ossigeno, ozono e fotocatalizzatori.

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Trattamenti terziari delle acque reflue"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tratamentos-terciarios-efluentes.htm. Consultato il 28 giugno 2021.