Il consumo di acqua durante il controlavaggio di un filtro multi-non è un valore fisso; è influenzato principalmente da quattro principali categorie di fattori: caratteristiche del mezzo filtrante, parametri dell'apparecchiatura, condizioni operative e processo di controlavaggio stesso. Questi vari fattori determinano indirettamente il consumo finale di acqua alterando l’intensità del controlavaggio, la durata del controlavaggio o l’efficienza di utilizzo dell’acqua.
Caratteristiche dei mezzi filtranti
Il media filtrante costituisce l'oggetto principale del processo di controlavaggio; le sue proprietà intrinseche incidono direttamente sulla difficoltà di scarico e sul conseguente consumo di acqua:
Tipo di mezzo filtrante e dimensione delle particelle: i mezzi filtranti con alta densità e particelle di piccole dimensioni-come sabbia di quarzo o magnetite-presentano spazi interstiziali più piccoli tra le particelle. Di conseguenza, le impurità intrappolate tendono ad aderire più facilmente, rendendo necessaria una maggiore intensità di acqua di controlavaggio per ottenere una pulizia accurata, con conseguente maggiore consumo di acqua. Al contrario, i media filtranti con densità inferiore e dimensioni delle particelle leggermente più grandi-come l'antracite-vengono sospesi più facilmente durante il controlavaggio, consentendo alle impurità di staccarsi rapidamente; questo porta ad un consumo di acqua relativamente inferiore.
Profondità del letto del mezzo filtrante e livello di contaminazione: quanto più spesso è il letto del mezzo filtrante, maggiore è il volume totale delle impurità intrappolate. Di conseguenza, durante il controlavaggio sono necessari una durata maggiore e un volume d'acqua maggiore per garantire una pulizia approfondita. Se l'acqua non depurata presenta un'elevata torbidità o contiene una quantità significativa di impurità viscose-che portano a una grave contaminazione o addirittura alla cementazione (indurimento) del mezzo filtrante-diventa necessario estendere la durata del controlavaggio o aumentare la frequenza dei cicli di controlavaggio, provocando un aumento significativo del consumo di acqua.
Usura e invecchiamento del mezzo filtrante: man mano che il mezzo filtrante invecchia o subisce usura, la dimensione delle particelle diminuisce e la porosità diminuisce. Questa condizione aumenta la probabilità di intasamento e aumenta la resistenza idraulica al flusso d'acqua di controlavaggio. Per ottenere l’efficacia del controlavaggio desiderata, diventa necessario aumentare la portata dell’acqua, il che, a sua volta, porta ad un maggiore consumo di acqua.
Struttura dell'apparecchiatura e fattori dei parametri
I parametri di progettazione intrinseci dell'apparecchiatura determinano la scala di base del consumo di acqua richiesta per il controlavaggio:
Capacità di trattamento dell'attrezzatura e volume del serbatoio: maggiore è la capacità di trattamento nominale dell'attrezzatura e maggiore è il volume del serbatoio del filtro, maggiore è la superficie e il volume del mezzo filtrante che deve essere coperto durante il controlavaggio. Di conseguenza, il consumo di acqua per un singolo ciclo di controlavaggio sarà inevitabilmente maggiore. Ad esempio, un'unità progettata per trattare 100 m³ di acqua all'ora consuma tipicamente da 5 a 10 m³ di acqua per ciclo di controlavaggio; mentre un'unità con capacità di trattamento di 500 m³/h può consumare tra 25 e 50 m³ di acqua per singolo ciclo di controlavaggio. Prestazioni del sistema di distribuzione/raccolta dell'acqua: se i distributori o i collettori dell'acqua non sono progettati correttamente o si intasano, il risultato è una distribuzione non uniforme del flusso dell'acqua di controlavaggio. Di conseguenza, i media filtranti in alcune aree non vengono risciacquati a fondo, rendendo necessaria un'estensione della durata del controlavaggio per compensare-quindi indirettamente l'aumento del consumo di acqua. Al contrario, un flusso d’acqua uniforme consente di completare il processo di risciacquo in tempi più brevi, minimizzando così gli sprechi d’acqua.
Fattori delle condizioni operative
Le condizioni reali in cui l'apparecchiatura opera quotidianamente influenzano dinamicamente il consumo di acqua associato al controlavaggio:
Ciclo di filtrazione e soglia di pressione differenziale: se il ciclo di filtrazione impostato è troppo breve-attivando un controlavaggio prima che i mezzi filtranti abbiano raggiunto la loro piena-capacità di trattenere lo sporco-porta ad uno spreco di risorse idriche. Viceversa, se la soglia di pressione differenziale è impostata troppo alta, il media filtrante si intasa eccessivamente; ciò richiede una maggiore intensità e una maggiore durata del risciacquo durante il controlavaggio, con conseguente aumento del consumo di acqua. In genere, mantenendo la soglia di pressione differenziale nell'intervallo compreso tra 0,02 e 0,05 MPa si raggiunge un equilibrio ottimale tra consumo di acqua ed efficacia di filtrazione.
Fluttuazioni della qualità dell'acqua non depurata: un improvviso aumento della torbidità o del contenuto di solidi sospesi dell'acqua non trattata accelera l'intasamento del mezzo filtrante, portando ad una maggiore frequenza di controlavaggi e ad un conseguente aumento del consumo cumulativo di acqua. Inoltre, se l'acqua grezza contiene livelli eccessivi di olio o sostanze organiche, le impurità tendono ad aderire saldamente alla superficie del media filtrante; ciò rende più difficile il controlavaggio e comporta un aumento del consumo di acqua.
Temperatura operativa dell'acqua: quando la temperatura dell'acqua scende sotto i 5 gradi, la viscosità dei solidi sospesi nell'acqua aumenta e la forza di adesione tra le impurità e il mezzo filtrante si intensifica. Di conseguenza, durante il controlavaggio è necessaria un’intensità del flusso d’acqua maggiore per rimuovere queste impurità, con conseguente aumento del consumo di acqua. Al contrario, temperature dell’acqua eccessivamente elevate possono compromettere la stabilità strutturale del mezzo filtrante, pregiudicando così indirettamente l’efficienza del controlavaggio.
