In un impianto di trattamento delle acque municipali, una serie di pompe sposta l’acqua dalle fasi di pretrattamento alla distribuzione. Applicazioni diverse richiedono tipi diversi di pompe, a seconda dei requisiti del sistema, della pressione di mandata richiesta, della capacità di portata desiderata e dello spazio disponibile.
Le pompe sono apparecchiature essenziali in qualsiasi sistema che sposta i fluidi da un punto A ad un punto B. In un essere umano, il cuore invia i materiali necessari (ossigeno, sostanze nutritive) alle varie parti del corpo e porta via i materiali indesiderati (anidride carbonica, rifiuti). Le pompe per gli impianti di trattamento delle acque reflue svolgono un’azione simile:
- Aggiungono le quantità corrette di varie sostanze chimiche per:
– Rimuovere i nutrienti e altri componenti indesiderati
– Disinfettare uccidendo parassiti, batteri e virus
– Regolare il pH per migliorare il sapore e ridurre al minimo la corrosione delle tubature
– Fluorizzare l’acqua potabile per avere denti più forti
- Rimuovere i fanghi dai serbatoi di sedimentazione per un ulteriore trattamento e smaltimento
Nei sistemi di distribuzione, le pompe scaricano l’acqua sotto pressione nella rete di tubature e la sollevano a un’altezza maggiore, come le torri idriche.
Se gestite e mantenute correttamente, le pompe forniscono un servizio affidabile ed efficiente per molti anni.
Tipi di pompe negli impianti di trattamento delle acque municipali
Un tipico impianto di trattamento delle acque reflue utilizza tre tipi di pompe:
- Pompe centrifughe
- Pompe immergibili
- Pompe volumetriche
Componenti di una pompa centrifuga
Pompa centrifuga
Questo tipo di pompa utilizza la forza centrifuga per creare una velocità sufficiente a spostare i liquidi. In un impianto idrico municipale, le pompe centrifughe movimentano le acque reflue grezze, le acque reflue in ingresso, i fanghi primari e secondari e le acque reflue in uscita.
Le acque reflue o i fanghi entrano nella pompa attraverso l’ugello di aspirazione e incontrano la girante, un rotore a ventaglio inserito in un involucro e montato su un albero orizzontale: un motore elettrico o diesel fa ruotare l’albero. Il liquido entra attraverso l’occhio della girante (foro centrale). Quando la girante gira, il liquido viene spinto verso l’esterno in modo radiale, guadagnando energia cinetica durante la centrifuga. L’involucro a forma di spirale rallenta l’acqua, convertendo la prevalenza di velocità in prevalenza di pressione mentre il fluido esce attraverso l’ugello di scarico. Una guarnizione o degli anelli di tenuta impediscono le perdite.
Le giranti sono di tre tipi: chiuse, semi-aperte e aperte. Più il fluido è occlusivo, più le pale della girante devono essere aperte.
Girante semiaperta
Le pompe centrifughe possono generare una varietà di portate e pressioni in uscita, entrambe dipendenti dalle dimensioni della pompa, dallo spazio tra la girante e l’involucro e dalla velocità di rotazione. Alcune pompe sono unità indipendenti, mentre altre sono collegate in serie per generare una maggiore pressione in uscita. In queste pompe multistadio, la pressione desiderata determina il numero di stadi necessari: ogni stadio può raggiungere una pressione di uscita fino a un’altezza di 76 metri.
Le pompe centrifughe sono molto diffuse negli impianti di trattamento delle acque per diversi motivi:
- La capacità di movimentare grandi volumi d’acqua a una pressione di uscita costante.
- Versatilità, con capacità di gestione da pochi litri al minuto (lpm) a 190 metri cubi al minuto
- Flusso e velocità di uscita uniformi con teste di pressione da 1,5 a 215 metri
- Funzionamento affidabile anche in presenza di sostanze in sospensione nell’acqua
- Tecnologia semplice e costi iniziali bassi o moderati
Pompa immergibile
Pompa immergibile
Come suggerisce il nome, una pompa immergibile viene utilizzata sotto il livello dell’acqua e il suo scopo principale in un impianto di trattamento è quello di immettere acqua dolce da un lago, un fiume, un serbatoio o un pozzo. Si tratta essenzialmente di una pompa centrifuga multistadio in un’unica apparecchiatura. Giranti multiple, montate su un unico albero e installate verticalmente, fanno passare l’acqua lungo la pompa. I diffusori posti sopra ogni girante assicurano che l’acqua fluisca verticalmente verso lo stadio successivo. La pressione di uscita desiderata determina il numero di stadi di giranti e diffusori in una pompa sommersa: più stadi equivalgono a una maggiore pressione.
La pompa è azionata da un motore sommerso impermeabile alimentato dalla rete elettrica o da pannelli solari. Anche il cablaggio è impermeabile.
Pompa alternativa a effetto semplice
Pompa volumetrica
A differenza di una pompa centrifuga, che converte l’energia di rotazione in energia cinetica, una pompa volumetrica utilizza l’energia meccanica di un elemento in costante movimento per trasferire il fluido dalla cavità della pompa alla destinazione successiva. Esistono due tipi fondamentali di pompe volumetriche: alternative e rotative.
Le pompe alternative hanno un pistone che si muove avanti e indietro o su e giù all’interno di un cilindro chiuso. Se il liquido viene spostato solo durante la corsa di andata, la pompa è a effetto semplice: se lo spostamento avviene sia nella corsa di andata che in quella di ritorno, la pompa è a effetto doppio.
Il liquido entra nel cilindro attraverso il tubo di aspirazione e una valvola di non ritorno. L’assieme pistone, stelo, giunto e biella spinge il volume verso il tubo di mandata attraverso un’altra valvola di non ritorno. Poiché il movimento è alternativo, lo spostamento positivo del liquido è irregolare: uno smorzatore può attenuare la portata.
Pompa rotativa con ingranaggi (sinistra) e lobi (destra)
La maggior parte delle pompe volumetriche sono pompe rotative, in cui il liquido viene spostato fuori dalla cavità per mezzo di una girante. La girante può avere la forma di un ingranaggio, di un lobo, di una vite o di una lama e si muove con un movimento circolare uniforme. Il risultato è uno spostamento costante del fluido a ogni giro dell’albero.
Le pompe volumetriche non sono adatte a spostare grandi volumi di liquido, ma eccellono nel servizio a bassa portata e ogni tipo ha il suo posto nelle operazioni di approvvigionamento idrico.
- Le pompe alternative sono utilizzate in applicazioni che richiedono pressioni molto elevate. Sono inoltre adatte al pompaggio di liquidi corrosivi, abrasivi o viscosi, compresi tutti i tipi di fanghi e impasti.
- Le pompe rotative sono più adatte alle basse pressioni a causa dello slittamento a pressioni più elevate. Anche se tendono a incepparsi se i solidi entrano nei piccoli spazi liberi tra la girante e l’alloggiamento, i fluidi di viscosità variabile non costituiscono un problema. Le pompe rotative sono utilizzate per il dosaggio di sostanze chimiche durante le varie fasi del processo di trattamento.
Ulteriori informazioni sulle pompe sono disponibili sul nostro sito web. In caso di ulteriori necessità, non esitate a contattarci: i nostri esperti saranno lieti di aiutarvi per la vostra applicazione.