Purificazione dell'acqua

Processi tipici di trattamento dell’acqua potabile

Obiettivi

Gli obiettivi del trattamento sono di rimuovere i costituenti indesiderati nell’acqua e renderla sicura da bere o adatta a uno scopo specifico nell’industria o nelle applicazioni mediche. Sono disponibili tecniche molto varie per rimuovere contaminanti come solidi fini, microrganismi e alcuni materiali inorganici e organici disciolti, o inquinanti farmaceutici persistenti ambientali. La scelta del metodo dipenderà dalla qualità dell’acqua da trattare, dal costo del processo di trattamento e dagli standard di qualità previsti per l’acqua trattata.

I processi seguenti sono quelli comunemente usati negli impianti di depurazione dell’acqua. Alcuni o la maggior parte potrebbero non essere usati a seconda della scala dell’impianto e della qualità dell’acqua grezza (sorgente).

Pretrattamento

Pompaggio e contenimento – La maggior parte dell’acqua deve essere pompata dalla sua fonte o diretta in tubi o serbatoi. Per evitare di aggiungere contaminanti all’acqua, questa infrastruttura fisica deve essere fatta con materiali appropriati e costruita in modo che non si verifichi una contaminazione accidentale.
Vagliatura (vedi anche filtro a schermo) – Il primo passo nella purificazione dell’acqua di superficie è quello di rimuovere grandi detriti come bastoni, foglie, spazzatura e altre grandi particelle che possono interferire con i successivi passi di purificazione. La maggior parte delle acque sotterranee profonde non ha bisogno di vagliatura prima di altre fasi di purificazione.
Stoccaggio – L’acqua dei fiumi può anche essere stoccata in serbatoi sulla riva per periodi da pochi giorni a molti mesi per permettere la naturale purificazione biologica. Questo è particolarmente importante se il trattamento avviene tramite filtri a sabbia lenti. I serbatoi di stoccaggio forniscono anche un cuscinetto contro brevi periodi di siccità o per permettere il mantenimento della fornitura d’acqua durante incidenti transitori di inquinamento nel fiume sorgente.
Pre-clorazione – In molti impianti l’acqua in entrata era clorata per minimizzare la crescita di organismi incrostanti sulle tubature e sui serbatoi. A causa dei potenziali effetti negativi sulla qualità (vedi cloro sotto), questo è stato largamente abbandonato.

regolazione del pH

L’acqua pura ha un pH vicino a 7 (né alcalino né acido). L’acqua di mare può avere valori di pH che vanno da 7,5 a 8,4 (moderatamente alcalini). L’acqua dolce può avere valori di pH molto variabili a seconda della geologia del bacino di drenaggio o della falda acquifera e dell’influenza degli apporti di contaminanti (piogge acide). Se l’acqua è acida (inferiore a 7), è possibile aggiungere calce, soda o idrossido di sodio per aumentare il pH durante i processi di purificazione dell’acqua. L’aggiunta di calce aumenta la concentrazione di ioni calcio, aumentando così la durezza dell’acqua. Per le acque altamente acide, i degasificatori forzati possono essere un modo efficace per aumentare il pH, rimuovendo l’anidride carbonica dissolta dall’acqua. Rendere l’acqua alcalina aiuta i processi di coagulazione e flocculazione a funzionare efficacemente e aiuta anche a minimizzare il rischio che il piombo si dissolva dai tubi di piombo e dalle saldature di piombo nei raccordi. Una sufficiente alcalinità riduce anche la corrosività dell’acqua per i tubi di ferro. L’acido (acido carbonico, acido cloridrico o acido solforico) può essere aggiunto alle acque alcaline in alcune circostanze per abbassare il pH. L’acqua alcalina (sopra il pH 7.0) non significa necessariamente che il piombo o il rame del sistema idraulico non si dissolva nell’acqua. La capacità dell’acqua di precipitare carbonato di calcio per proteggere le superfici metalliche e ridurre la probabilità che i metalli tossici si dissolvano nell’acqua è una funzione del pH, del contenuto minerale, della temperatura, dell’alcalinità e della concentrazione di calcio.

Coagulazione e flocculazione

Vedi anche: aggregazione di particelle

Una delle prime fasi dei processi di purificazione dell’acqua più convenzionali è l’aggiunta di sostanze chimiche per aiutare la rimozione delle particelle sospese nell’acqua. Le particelle possono essere inorganiche come argilla e limo o organiche come alghe, batteri, virus, protozoi e materia organica naturale. Le particelle inorganiche e organiche contribuiscono alla torbidità e al colore dell’acqua.

L’aggiunta di coagulanti inorganici come il solfato di alluminio (o allume) o i sali di ferro (III) come il cloruro di ferro (III) causano diverse interazioni chimiche e fisiche simultanee su e tra le particelle. In pochi secondi, le cariche negative sulle particelle vengono neutralizzate dai coagulanti inorganici. Sempre in pochi secondi, cominciano a formarsi precipitati di idrossido di metallo degli ioni di ferro e alluminio. Questi precipitati si combinano in particelle più grandi sotto processi naturali come il moto browniano e attraverso il mescolamento indotto, a volte indicato come flocculazione. Gli idrossidi metallici amorfi sono conosciuti come “floc”. Grandi idrossidi amorfi di alluminio e ferro (III) adsorbono e inglobano le particelle in sospensione e facilitano la rimozione delle particelle attraverso i successivi processi di sedimentazione e filtrazione. 8.2-8.3

Gli idrossidi di alluminio si formano in un intervallo di pH abbastanza stretto, tipicamente: 5,5 a circa 7,7. Gli idrossidi di ferro (III) possono formarsi in un intervallo di pH più ampio, compresi livelli di pH inferiori a quelli efficaci per l’allume, tipicamente: 5.0 a 8.5.:679

In letteratura, c’è molto dibattito e confusione sull’uso dei termini coagulazione e flocculazione: Dove finisce la coagulazione e inizia la flocculazione? Negli impianti di depurazione dell’acqua, di solito c’è un processo ad alta energia, con unità di miscelazione rapida (tempo di detenzione in secondi) in cui vengono aggiunti i prodotti chimici coagulanti, seguito da bacini di flocculazione (i tempi di detenzione variano da 15 a 45 minuti) in cui input a bassa energia fanno girare grandi pale o altri dispositivi di miscelazione delicata per migliorare la formazione di floc. Infatti, i processi di coagulazione e flocculazione sono in corso una volta aggiunti i coagulanti a base di sali metallici.:74-5

I polimeri organici sono stati sviluppati negli anni ’60 come coadiuvanti dei coagulanti e, in alcuni casi, come sostituti dei coagulanti inorganici a base di sali metallici. I polimeri organici sintetici sono composti ad alto peso molecolare che portano cariche negative, positive o neutre. Quando i polimeri organici vengono aggiunti all’acqua con particolato, i composti ad alto peso molecolare si adsorbono sulle superfici delle particelle e, attraverso un ponte interparticellare, si fondono con altre particelle per formare il floc. PolyDADMAC è un popolare polimero organico cationico (caricato positivamente) usato negli impianti di purificazione dell’acqua.:667-8

Sedimentazione

Le acque che escono dal bacino di flocculazione possono entrare nel bacino di sedimentazione, chiamato anche chiarificatore o decantazione. Si tratta di una grande vasca con basse velocità dell’acqua, che permette al floc di depositarsi sul fondo. Il bacino di sedimentazione è meglio posizionato vicino al bacino di flocculazione in modo che il transito tra i due processi non permetta l’insediamento o la rottura del floc. I bacini di sedimentazione possono essere rettangolari, dove l’acqua scorre da un’estremità all’altra, o circolari dove il flusso è dal centro verso l’esterno. Il deflusso del bacino di sedimentazione è tipicamente sopra uno stramazzo in modo che solo un sottile strato superiore di acqua – quello più lontano dal fango – esca.

Nel 1904, Allen Hazen dimostrò che l’efficienza di un processo di sedimentazione era una funzione della velocità di sedimentazione delle particelle, del flusso attraverso il serbatoio e della superficie del serbatoio. I serbatoi di sedimentazione sono tipicamente progettati all’interno di una gamma di tassi di overflow da 0,5 a 1,0 galloni al minuto per piede quadrato (o da 1,25 a 2,5 litri per metro quadrato all’ora). In generale, l’efficienza del bacino di sedimentazione non è una funzione del tempo di detenzione o della profondità del bacino. Tuttavia, la profondità del bacino deve essere sufficiente in modo che le correnti d’acqua non disturbino il fango e le interazioni delle particelle sedimentate siano promosse. Quando le concentrazioni di particelle nell’acqua sedimentata aumentano vicino alla superficie del fango sul fondo del serbatoio, le velocità di sedimentazione possono aumentare a causa di collisioni e agglomerazioni di particelle. I tempi tipici di detenzione per la sedimentazione variano da 1,5 a 4 ore e le profondità del bacino variano da 10 a 15 piedi (da 3 a 4,5 metri).:9.39-9.40:790-1:140-2, 171

Piastre piane inclinate o tubi possono essere aggiunti ai bacini di sedimentazione tradizionali per migliorare le prestazioni di rimozione delle particelle. Le piastre e i tubi inclinati aumentano drasticamente la superficie disponibile per le particelle da rimuovere, in accordo con la teoria originale di Hazen. La quantità di superficie occupata da un bacino di sedimentazione con piastre o tubi inclinati può essere molto più piccola di un bacino di sedimentazione convenzionale.

Stoccaggio e rimozione dei fanghi

Quando le particelle si depositano sul fondo di un bacino di sedimentazione, si forma uno strato di fango sul pavimento del serbatoio che deve essere rimosso e trattato. La quantità di fango generata è significativa, spesso dal 3 al 5 per cento del volume totale dell’acqua da trattare. Il costo del trattamento e dello smaltimento dei fanghi può incidere sul costo operativo di un impianto di trattamento delle acque. Il bacino di sedimentazione può essere equipaggiato con dispositivi di pulizia meccanici che puliscono continuamente il suo fondo, o il bacino può essere periodicamente messo fuori servizio e pulito manualmente.

Chiarificatori a coperta di floc

Una sottocategoria della sedimentazione è la rimozione del particolato tramite l’intrappolamento in uno strato di floc sospeso mentre l’acqua viene forzata verso l’alto. Il vantaggio principale dei chiarificatori a strato di floc è che occupano un ingombro minore rispetto alla sedimentazione convenzionale. Gli svantaggi sono che l’efficienza di rimozione delle particelle può essere molto variabile a seconda dei cambiamenti nella qualità dell’acqua in ingresso e nella portata dell’acqua in ingresso.:835-6

Flottazione ad aria disciolta

Quando le particelle da rimuovere non si depositano facilmente dalla soluzione, viene spesso usata la flottazione ad aria disciolta (DAF). Dopo i processi di coagulazione e flocculazione, l’acqua fluisce in vasche DAF dove i diffusori d’aria sul fondo della vasca creano bolle fini che si attaccano al floc, creando una massa galleggiante di floc concentrato. La coltre di floc galleggiante viene rimossa dalla superficie e l’acqua chiarificata viene ritirata dal fondo del serbatoio DAF.Le forniture d’acqua che sono particolarmente vulnerabili alle fioriture di alghe unicellulari e le forniture con bassa torbidità e alto colore spesso impiegano DAF.:9.46

Filtrazione

Vedi anche: Filtro per l’acqua

Dopo aver separato la maggior parte del floc, l’acqua viene filtrata come fase finale per rimuovere le particelle sospese rimanenti e il floc instabile.

Filtri rapidi a sabbia

Vista in sezione di un tipico filtro rapido a sabbia

Il tipo più comune di filtro è un filtro rapido a sabbia. L’acqua si muove verticalmente attraverso la sabbia che spesso ha uno strato di carbone attivo o carbone antracite sopra la sabbia. Lo strato superiore rimuove i composti organici, che contribuiscono al gusto e all’odore. Lo spazio tra le particelle di sabbia è più grande delle più piccole particelle sospese, quindi la semplice filtrazione non è sufficiente. La maggior parte delle particelle passa attraverso gli strati superficiali ma viene intrappolata negli spazi dei pori o aderisce alle particelle di sabbia. Una filtrazione efficace si estende nella profondità del filtro. Questa proprietà del filtro è fondamentale per il suo funzionamento: se lo strato superiore di sabbia dovesse bloccare tutte le particelle, il filtro si intaserebbe rapidamente.

Per pulire il filtro, l’acqua viene fatta passare rapidamente verso l’alto attraverso il filtro, al contrario della direzione normale (chiamato backflushing o backwashing) per rimuovere le particelle incorporate o indesiderate. Prima di questa fase, l’aria compressa può essere soffiata attraverso il fondo del filtro per rompere il materiale filtrante compattato per aiutare il processo di controlavaggio; questo è noto come lavaggio ad aria. Quest’acqua contaminata può essere smaltita, insieme ai fanghi del bacino di sedimentazione, o può essere riciclata mescolandosi con l’acqua grezza che entra nell’impianto, anche se questo è spesso considerato una cattiva pratica poiché reintroduce un’elevata concentrazione di batteri nell’acqua grezza.

Alcuni impianti di trattamento delle acque utilizzano filtri a pressione. Questi funzionano sullo stesso principio dei filtri rapidi a gravità, con la differenza che il mezzo filtrante è racchiuso in un recipiente d’acciaio e l’acqua è forzata ad attraversarlo sotto pressione.

Svantaggi:

Filtra particelle molto più piccole di quanto possano fare i filtri di carta e sabbia.
Filtra praticamente tutte le particelle più grandi dei loro pori specificati.
Sono abbastanza sottili e quindi i liquidi scorrono attraverso di loro abbastanza rapidamente.
Sono ragionevolmente forti e quindi possono sopportare differenze di pressione attraverso di loro di solito 2-5 atmosfere.
Possono essere puliti (risciacquo) e riutilizzati.

Filtri a sabbia lenta

Filtrazione “artificiale” lenta (una variante della filtrazione da banco) nel terreno all’impianto di purificazione dell’acqua Káraný, Repubblica Ceca

Un profilo di strati di ghiaia, sabbia e sabbia fine usati in un impianto di filtraggio a sabbia lenta.

I filtri a sabbia lenti possono essere usati dove c’è abbastanza terreno e spazio, dato che l’acqua scorre molto lentamente attraverso i filtri. Questi filtri si basano su processi di trattamento biologico per la loro azione piuttosto che sulla filtrazione fisica. Sono accuratamente costruiti usando strati graduati di sabbia, con la sabbia più grossa, insieme a un po’ di ghiaia, sul fondo e la sabbia più fine in cima. Gli scarichi alla base trasportano via l’acqua trattata per la disinfezione. La filtrazione dipende dallo sviluppo di un sottile strato biologico, chiamato strato zoogleal o Schmutzdecke, sulla superficie del filtro. Un efficace filtro a sabbia lenta può rimanere in servizio per molte settimane o addirittura mesi, se il pretrattamento è ben progettato, e produce acqua con un livello molto basso di nutrienti disponibili che i metodi fisici di trattamento raramente raggiungono. Livelli di nutrienti molto bassi permettono all’acqua di essere inviata in modo sicuro attraverso i sistemi di distribuzione con livelli di disinfettante molto bassi, riducendo così l’irritazione dei consumatori per i livelli offensivi di cloro e sottoprodotti del cloro. I filtri a sabbia lenti non sono sottoposti a controlavaggio; sono mantenuti avendo lo strato superiore di sabbia raschiato via quando il flusso è eventualmente ostruito dalla crescita biologica.

Una forma specifica “su larga scala” di filtro a sabbia lento è il processo di filtrazione di riva, in cui i sedimenti naturali in una riva del fiume sono usati per fornire un primo stadio di filtrazione dei contaminanti. Anche se tipicamente non è abbastanza pulita da essere usata direttamente per l’acqua potabile, l’acqua ottenuta dai pozzi di estrazione associati è molto meno problematica dell’acqua di fiume presa direttamente dal fiume.

Filtrazione a membrana

I filtri a membrana sono ampiamente usati per filtrare sia l’acqua potabile che le acque di scarico. Per l’acqua potabile, i filtri a membrana possono rimuovere virtualmente tutte le particelle più grandi di 0,2 μm, compresi giardia e cryptosporidium. I filtri a membrana sono una forma efficace di trattamento terziario quando si desidera riutilizzare l’acqua per l’industria, per scopi domestici limitati, o prima di scaricare l’acqua in un fiume che viene utilizzato da città più a valle. Sono ampiamente utilizzati nell’industria, in particolare per la preparazione di bevande (compresa l’acqua in bottiglia). Tuttavia nessuna filtrazione può rimuovere le sostanze che sono effettivamente dissolte nell’acqua come fosfati, nitrati e ioni di metalli pesanti.

Rimozione di ioni e altre sostanze dissolte

Le membrane di ultrafiltrazione usano membrane polimeriche con pori microscopici formati chimicamente che possono essere usate per filtrare le sostanze dissolte evitando l’uso di coagulanti. Il tipo di supporto della membrana determina la pressione necessaria per far passare l’acqua e le dimensioni dei microrganismi che possono essere filtrati.

Scambio ionico: I sistemi a scambio ionico usano colonne di resina a scambio ionico o zeoliti per sostituire gli ioni indesiderati. Il caso più comune è l’addolcimento dell’acqua che consiste nella rimozione degli ioni Ca2+ e Mg2+ sostituendoli con ioni benigni (amici del sapone) Na+ o K+. Le resine a scambio ionico sono anche usate per rimuovere ioni tossici come nitrito, piombo, mercurio, arsenico e molti altri.

Addolcimento precipitativo::13.12-13.58 L’acqua ricca di durezza (ioni calcio e magnesio) è trattata con calce (ossido di calcio) e/o soda-ash (carbonato di sodio) per precipitare il carbonato di calcio dalla soluzione utilizzando l’effetto degli ioni comuni.

Elettrodeionizzazione: L’acqua viene fatta passare tra un elettrodo positivo e un elettrodo negativo. Le membrane a scambio ionico permettono solo agli ioni positivi di migrare dall’acqua trattata verso l’elettrodo negativo e solo agli ioni negativi verso l’elettrodo positivo. L’acqua deionizzata ad alta purezza viene prodotta continuamente, in modo simile al trattamento a scambio ionico. La rimozione completa degli ioni dall’acqua è possibile se sono soddisfatte le giuste condizioni. L’acqua è normalmente pretrattata con un’unità di osmosi inversa per rimuovere i contaminanti organici non ionici, e con membrane di trasferimento di gas per rimuovere l’anidride carbonica. Un recupero dell’acqua del 99% è possibile se il flusso concentrato viene alimentato all’ingresso dell’RO.

Disinfezione

Pompe usate per aggiungere le quantità necessarie di prodotti chimici all’acqua pulita in un impianto di depurazione dell’acqua prima della distribuzione. Da sinistra a destra: ipoclorito di sodio per la disinfezione, ortofosfato di zinco come inibitore di corrosione, idrossido di sodio per la regolazione del pH, e fluoruro per la prevenzione della carie.

La disinfezione si ottiene sia filtrando i microorganismi nocivi che aggiungendo sostanze chimiche disinfettanti. L’acqua viene disinfettata per uccidere qualsiasi patogeno che passa attraverso i filtri e per fornire una dose residua di disinfettante per uccidere o inattivare i microrganismi potenzialmente dannosi nei sistemi di stoccaggio e distribuzione. I possibili agenti patogeni includono virus, batteri, tra cui Salmonella, Colera, Campylobacter e Shigella, e protozoi, tra cui Giardia lamblia e altri criptosporidi. Dopo l’introduzione di qualsiasi agente chimico disinfettante, l’acqua viene solitamente tenuta in un deposito temporaneo – spesso chiamato serbatoio di contatto o pozzo trasparente – per permettere all’azione disinfettante di completarsi.

Disinfezione con cloro

Articolo principale: Clorazione dell’acqua

Il metodo di disinfezione più comune coinvolge qualche forma di cloro o i suoi composti come la cloramina o il biossido di cloro. Il cloro è un forte ossidante che uccide rapidamente molti microrganismi nocivi. Poiché il cloro è un gas tossico, c’è il pericolo di un rilascio associato al suo uso. Questo problema è evitato dall’uso dell’ipoclorito di sodio, che è una soluzione relativamente poco costosa usata nella candeggina domestica che rilascia cloro libero quando si dissolve in acqua. Le soluzioni di cloro possono essere generate in loco tramite l’elettrolisi di comuni soluzioni saline. Una forma solida, l’ipoclorito di calcio, rilascia cloro a contatto con l’acqua. La manipolazione del solido, tuttavia, richiede più contatto umano di routine attraverso l’apertura di sacchetti e il versamento rispetto all’uso di bombole di gas o candeggina, che sono più facilmente automatizzati. La generazione di ipoclorito di sodio liquido è poco costosa e anche più sicura dell’uso del gas o del cloro solido. Livelli di cloro fino a 4 milligrammi per litro (4 parti per milione) sono considerati sicuri nell’acqua potabile.

Tutte le forme di cloro sono ampiamente utilizzate, nonostante i loro rispettivi svantaggi. Uno svantaggio è che il cloro da qualsiasi fonte reagisce con i composti organici naturali nell’acqua per formare sottoprodotti chimici potenzialmente dannosi. Questi sottoprodotti, trialometani (THM) e acidi aloacetici (HAA), sono entrambi cancerogeni in grandi quantità e sono regolamentati dall’Agenzia di protezione ambientale degli Stati Uniti (EPA) e dall’Ispettorato dell’acqua potabile nel Regno Unito. La formazione di THM e di acidi aloacetici può essere minimizzata rimuovendo efficacemente il maggior numero possibile di sostanze organiche dall’acqua prima dell’aggiunta di cloro. Anche se il cloro è efficace nell’uccidere i batteri, ha un’efficacia limitata contro i protozoi patogeni che formano cisti nell’acqua come Giardia lamblia e Cryptosporidium.

Disinfezione con biossido di cloro

Il biossido di cloro è un disinfettante ad azione più rapida del cloro elementare. È usato relativamente raramente perché in alcune circostanze può creare quantità eccessive di clorite, che è un sottoprodotto regolato a bassi livelli ammissibili negli Stati Uniti. Il biossido di cloro può essere fornito come soluzione acquosa e aggiunto all’acqua per evitare problemi di gestione del gas; gli accumuli di gas di biossido di cloro possono esplodere spontaneamente.

Cloraminazione

Articolo principale: Cloraminazione

L’uso della cloramina sta diventando sempre più comune come disinfettante. Anche se la cloramina non è un ossidante così forte, fornisce un residuo più duraturo del cloro libero a causa del suo potenziale redox più basso rispetto al cloro libero. Inoltre non forma facilmente THM o acidi aloacetici (sottoprodotti della disinfezione).

È possibile convertire il cloro in cloramina aggiungendo ammoniaca all’acqua dopo aver aggiunto il cloro. Il cloro e l’ammoniaca reagiscono per formare cloramina. I sistemi di distribuzione dell’acqua disinfettati con clorammine possono sperimentare la nitrificazione, poiché l’ammoniaca è un nutriente per la crescita batterica, con i nitrati generati come sottoprodotto.

Disinfezione con ozono

L’ozono è una molecola instabile che cede facilmente un atomo di ossigeno fornendo un potente agente ossidante che è tossico per la maggior parte degli organismi trasportati dall’acqua. È un disinfettante molto forte e ad ampio spettro che è ampiamente usato in Europa e in alcuni comuni degli Stati Uniti e del Canada. La disinfezione con ozono, o ozonizzazione, è un metodo efficace per inattivare i protozoi nocivi che formano cisti. Funziona bene anche contro quasi tutti gli altri agenti patogeni. L’ozono si ottiene facendo passare l’ossigeno attraverso la luce ultravioletta o una scarica elettrica “fredda”. Per usare l’ozono come disinfettante, deve essere creato sul posto e aggiunto all’acqua per contatto con le bolle. Alcuni dei vantaggi dell’ozono includono la produzione di meno sottoprodotti pericolosi e l’assenza di problemi di gusto e odore (rispetto alla clorazione). Nessun residuo di ozono viene lasciato nell’acqua. In assenza di un disinfettante residuo nell’acqua, il cloro o la cloramina possono essere aggiunti in tutto un sistema di distribuzione per rimuovere qualsiasi potenziale agente patogeno nelle tubature di distribuzione.

L’ozono è stato usato negli impianti di acqua potabile dal 1906, quando il primo impianto di ozonizzazione industriale fu costruito a Nizza, in Francia. La Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha accettato l’ozono come sicuro; e viene applicato come agente antimicrobico per il trattamento, la conservazione e la lavorazione degli alimenti. Tuttavia, anche se si formano meno sottoprodotti con l’ozonazione, è stato scoperto che l’ozono reagisce con gli ioni di bromuro nell’acqua per produrre concentrazioni del sospetto cancerogeno bromato. Il bromuro può essere trovato nelle forniture di acqua dolce in concentrazioni sufficienti a produrre (dopo l’ozonazione) più di 10 parti per miliardo (ppb) di bromato – il livello massimo di contaminazione stabilito dall’USEPA. La disinfezione con ozono è anche ad alta intensità energetica.

Disinfezione ultravioletta

Articolo principale: Irradiazione germicida ultravioletta

La luce ultravioletta (UV) è molto efficace per inattivare le cisti, in acqua a bassa torbidità. L’efficacia di disinfezione della luce UV diminuisce all’aumentare della torbidità, a causa dell’assorbimento, della dispersione e dell’ombreggiamento causati dai solidi sospesi. Lo svantaggio principale dell’uso della radiazione UV è che, come il trattamento con ozono, non lascia un disinfettante residuo nell’acqua; quindi, a volte è necessario aggiungere un disinfettante residuo dopo il processo di disinfezione primaria. Questo è spesso fatto attraverso l’aggiunta di clorammine, discusse sopra come disinfettante primario. Quando sono usate in questo modo, le clorammine forniscono un disinfettante residuo efficace con pochissimi effetti negativi della clorazione.

Oltre 2 milioni di persone in 28 paesi in via di sviluppo usano la disinfezione solare per il trattamento quotidiano dell’acqua potabile.

Radiazione ionizzante

Come gli UV, la radiazione ionizzante (raggi X, raggi gamma e fasci di elettroni) è stata usata per sterilizzare l’acqua.

Bromurazione e iodinizzazione

Anche il bromo e lo iodio possono essere usati come disinfettanti. Tuttavia, il cloro nell’acqua è oltre tre volte più efficace come disinfettante contro l’Escherichia coli di una concentrazione equivalente di bromo, e oltre sei volte più efficace di una concentrazione equivalente di iodio. Lo iodio è comunemente usato per la purificazione dell’acqua portatile, e il bromo è comune come disinfettante per piscine.