Nel trattamento dell’acqua, scopo dell’addolcimento è quello di eliminare i sali di calcio e magnesio che costituiscono la durezza, e sono all’origine delle incrostazioni, sostituendoli con i rispettivi sali di sodio molto più solubili, anche a temperature elevate.
L’apparecchiatura che svolge tale compito e l’addolcitore, definito anche a scambio di base, (o di ioni), perchè nella sua funzione scambia chimicamente calcio e magnesio con sodio che sono appunto le basi dei rispettivi sali, e che sono presenti in acqua sotto forma di ioni.
Lo scambio chimico avviene al passaggio dell’acqua sul letto di resine contenute nell’apparecchio.
Ca(HCO3)2 + R-Na = R-Ca + 2NaHCO3
Nel normale funzionamento l’acqua, tramite la testata, entra nella colonna dall’alto verso il basso, ed attraversa le resine lasciando i sali di durezza (calcio e magnesio) ed uscendo con i rispettivi sali di sodio. Quando la resina ha esaurito il sodio di cui era caricata, non e più in grado di scambiare e quindi l’acqua in uscita e tal quale all’ingresso, cioè nuovamente dura.
Pertanto prima che le resine siano esaurite deve essere fatta la loro rigenerazione, in modo da eliminare tutti i sali di durezza trattenuti e ripristinare l’originale carica di sodio per un nuovo ciclo di trattamento. (max 4 gg per uso potabile + autodisinfezione)
NaCl + R-Ca = R-Na + CaCl2 (scarico)
Dimensionamento
Le variabili:
Durezza dell’acqua da trattare °F
Durezza richiesta per l’acqua trattata (>15°F per uso potabile)
Consumo giornaliero
Abitazioni normali : 150 l/gg per persona
Abitazioni signorili: 250 l/gg per persona
Abitazioni di lusso: 400 l/gg per persona
Portata massima e portata di punta richieste
Abitazioni normali : 12 l/min per app.
Abitazioni signorili: 18 l/min per app.
Abitazioni di lusso: 28 l/min per app.
Esempi
Dati di base:
N.3 abitazioni normali
N.12 persone
Durezza acqua in ingresso :39°F
Durezza in uscita : 15°F
12 x 0,15 [m3/g per persona] = 1,8 [m3/g] (Consumo totale giornaliero)
1,8 [m3/g] x (39 -15 )[°F] = 43,2 [°F m3/g] (Capacità ciclica giorno)
43,2 [°Fm3/g] : 6 [°Fm3/g] (capacità ciclica di 1 litro di resina) = 7,2 litri (Consumo di resina)
Rigenerando ogni due giorni otteniamo 14,4 litri di resina
Dati di base:
N.3 abitazioni normali
N.12 persone
Durezza acqua in ingresso :39°F
Durezza in uscita : 15°F
12 l/min x 3 appartamenti = 36 l/min (Qmax teorica)
36 l/min x 0,6 (fattore di contemporaneità) = 21,6 l/min (Qmax effettiva)