La filtrazione è un trattamento fisico il cui scopo è rimuovere la torbidità dall’acqua, eliminando i solidi sospesi. In base alla tipologia di questi ultimi, alla loro quantità e agli obiettivi si possono prevedere diverse tipologie di filtrazioni.

Le due principali macro categorie di filtrazione presenti sono costituite dalla filtrazione in volume e dalla filtrazione superficiale. La prima è storicamente applicata alle acque primarie ad uso potabile e alle acque di processo, tuttavia non mancano applicazioni della filtrazione in volume anche negli affinamenti finali delle acque di scarico. La seconda è invece maggiormente impiegata nell’ambito delle acque reflue.

La filtrazione in volume può essere prevista mediante due tipologie di filtri: quelli lenti e quelli rapidi.  I primi  sono realizzati in calcestruzzo e aperti in sommità. L’acqua attraversa il media filtrante dall’alto verso il basso. Durante il tragitto i solidi sospesi restano intrappolati nel media filtrante, lasciando così defluire l’acqua depurata. I filtri rapidi sono realizzati in acciaio e/o in materiale plastico, lavorano in pressione e, per questo motivo, sono quindi chiusi. Il meccanismo di filtrazione è il medesimo dei filtri lenti.

Per le filtrazioni appena descritte, il media filtrante per eccellenza è costituito dalla sabbia quarzifera la cui granulometria va determinata in base agli obiettivi e alla tipologia di solidi sospesi da rimuovere. Qualora all’interno dell’acqua fossero presenti sostanze organiche disciolte è possibile prevedere le stesse tipologie di filtrazioni sopra descritte, ma impiegare, come mezzo filtrante, il carbone attivo granulare. Esistono applicazioni in cui si possono prevedere l’impiego di altri prodotti come l’idroantracite, il biossido di manganese (pirolusite) o la pomice.

Nella filtrazione superficiale il mezzo filtrante è costituito da un’apposita  tela installata su diversi telai che, assemblati insieme, formano dei dischi. L’insieme di uno o più dischi viene installato su un albero rotante che impone al materiale filtrante il movimento. L’acqua, nell’attraversare il filtro, si depura dai solidi sospesi che, essendo trattenuti dalla tele, ne generano lo sporcamento e un incremento del profilo idraulico di monte. Raggiunto il massimo livello idrico impostato, l’albero inizia a ruotare portando in posizione emersa la porzione di dischi “intasati” per sottoporli a lavaggio, in posizione immersa la parte di disco precedentemente lavato e pronto all’utilizzo in filtrazione. Queste tipologie di filtri possono essere installate in bacini in cemento armato o in acciaio.

Un’altra tipologia di filtrazione molto diffusa, in modo particolare nelle acque di processo, è quella su membrana in cui il mezzo filtrante è costituito, appunto, da una membrana che può essere di microfiltrazione, ultrafiltrazione, nano filtrazione o di osmosi inversa.

La gamma delle filtrazioni che il mercato offre è molto vasta, andando da qualche micron sino alla separazione degli anioni e dei cationi con l’osmosi inversa.

Qualunque sia il tipo di filtrazione il suo risultato, a fronte di un flusso in alimentazione, è la produzione di due flussi in uscita. Il primo è costituto dall’acqua filtrata/permeata, il secondo dai contro lavaggi, per i filtri in volume e di superficie o dai concentrati nel caso di filtrazione su membrana.

Le principali applicazioni nell’ambito delle acque reflue sono:

• Affinamento finale dell’effluente
• Rimozione del fosforo
• Pre trattamento prima di una disinfezione con UV
• Reuse

Nell’ambito delle acque primarie ad uso potabile e di processo le principali applicazioni sono:

• Eliminazione di metalli come ad esempio ferro, manganese e arsenico;
• Affinamento dell’acqua;
• Diverse applicazioni industriali sulle acque di processo come la produzione di acqua demineralizzata.