Precipitantes son productos químicos utilizados en el tratamiento de aguas residuales industriales para convertir las sustancias disueltas en partículas insolubles. Este proceso, conocido como precipitación, es crucial para la eliminación de contaminantes como metales pesados, fosfatos y sustancias orgánicas de las aguas residuales. Mediante la adición de precipitantes, las sustancias disueltas se convierten en compuestos de tipo sólido, que luego pueden separarse fácilmente en plantas CP o de flotación.
Índice
Antecedentes técnicos de los precipitantes
La eficacia de un precipitante depende de su reacción química con los iones o compuestos específicos de las aguas residuales. Los precipitantes reaccionan con las sustancias disueltas y forman sales poco solubles o hidróxidos que pueden eliminarse del agua. El proceso se controla mediante el ajuste del pH, ya que la solubilidad de los compuestos depende del valor del pH. El control preciso del valor del pH y la dosificación del precipitante son cruciales para lograr una precipitación eficaz y minimizar las concentraciones residuales de las sustancias disueltas.
Tipos de precipitantes y sus aplicaciones
Precipitantes metálicos
- Cloruro de hierro (III) y sulfato de hierro (III): Estos precipitantes son muy utilizados y reaccionan con las sustancias que hay que eliminar en las aguas residuales, especialmente los fosfatos, para formar compuestos insolubles. Los precipitantes a base de hierro son ideales para la eliminación de fosfatos en el tratamiento de aguas residuales y son especialmente populares debido a su disponibilidad y eficacia.
- Sulfato de aluminio (alumbre): También conocido como alumbre, el sulfato de aluminio se utiliza en el tratamiento de aguas residuales para precipitar los fosfatos y otras impurezas. Reacciona con los fosfatos y otros iones para formar fosfatos de aluminio insolubles, que se sedimentan como lodos. Estos precipitantes son especialmente eficaces en aplicaciones en las que se desea una floculación adicional, ya que los iones de aluminio también actúan como floculante. floculante actúan como floculantes.
- Hidróxido de calcio (lechada de cal): La lechada de cal se utiliza para precipitar fosfatos, fluoruros y metales pesados. Los iones de calcio reaccionan con estos compuestos para formar compuestos de calcio poco solubles. Una aplicación típica es el tratamiento de aguas residuales que contienen fosfatos en la industria alimentaria para reducir las concentraciones de nutrientes.
Precipitantes a base de sulfuro
- Sulfuro sódico y sulfuro de hidrógeno sódico: Estos compuestos se utilizan principalmente para precipitar metales pesados que forman sulfuros poco solubles, como el plomo, el cadmio y el cobre. Los precipitantes a base de sulfuro ofrecen una unión y estabilidad especialmente fuertes, lo que los convierte en una solución eficaz para el tratamiento de residuos de metales pesados.
- Organosulfuros: Los sulfuros orgánicos como el TMT 15 (Trimercapto-s-triazina) se utilizan para la precipitación selectiva de metales pesados, en particular mercurio y arsénico. Los organosulfuros se unen de forma muy estable a los metales pesados y suelen utilizarse en industrias en las que es necesario eliminar los metales tóxicos de forma segura y permanente.
Precipitantes para aplicaciones específicas
- Cloruro de calcio: Este compuesto se utiliza habitualmente en la industria química para precipitar fluoruros y fosfatos. El cloruro de calcio es particularmente útil en los casos en que se prefieren precipitados a base de calcio, ya que reacciona rápidamente para formar compuestos de calcio que son estables y poco solubles.
- Hidróxido de magnesio: El hidróxido de magnesio se utiliza ocasionalmente como precipitante en aplicaciones que requieren una amortiguación adicional del pH. Forma compuestos de magnesio poco solubles y al mismo tiempo ayuda a mantener estable el valor del pH. El hidróxido de magnesio es ideal para el tratamiento de aguas residuales en industrias que producen aguas residuales ligeramente ácidas.
Foto: Sistema CP ALMA CHEM MCW con estación de dosificación de cloruro de hierro(III) e hidróxido de calcio
Aplicación práctica de los precipitantes
Eliminación de metales pesados:
- Para eliminar los metales pesados se suelen utilizar precipitantes como el sulfuro sódico, el TMT 15 y compuestos de hierro. Estos productos químicos reaccionan con los iones metálicos y forman compuestos poco solubles que pueden eliminarse de las aguas residuales en plantas CP o de flotación. Esto es especialmente importante en la galvanoplastia y el procesamiento de metales, donde deben eliminarse de forma segura altas concentraciones de cobre, zinc y níquel.
Eliminación de fosfatos:
- En la industria alimentaria y de bebidas se suelen utilizar precipitantes como el cloruro de hierro (III), el sulfato de aluminio y el hidróxido de calcio para aglutinar los fosfatos y eliminarlos del agua en forma de lodos. Esta precipitación es crucial para reducir la contaminación por fosfatos y evitar la eutrofización de las masas de agua.
Eliminación de flúor:
- Los compuestos de calcio y magnesio se utilizan para precipitar los fluoruros en las aguas residuales. Al añadir estos precipitantes, los fluoruros se precipitan como fluoruros de calcio y magnesio poco solubles. Esta técnica se utiliza con frecuencia en la industria química y en la transformación del vidrio.
Impurezas orgánicas:
- En combinación con floculantes, los precipitantes también pueden reducir las impurezas orgánicas. Esta aplicación es especialmente común en la industria alimentaria y de la pasta de papel, donde las sustancias orgánicas se eliminan eficazmente por precipitación y posterior floculación.
Ventajas y dificultades del uso de precipitantes
Ventajas:
- Los precipitantes ofrecen una forma rápida y eficaz de eliminar las sustancias disueltas en las aguas residuales. Son versátiles y pueden adaptarse a composiciones específicas de aguas residuales.
- La elección selectiva del precipitante puede lograr una gran eficacia en la eliminación de compuestos específicos, como la precipitación de fosfatos o metales pesados.
- Pueden integrarse fácilmente en los sistemas CP existentes y, junto con los floculantes, pueden garantizar una separación aún mejor de los sólidos.
Desafíos:
- La dosificación precisa y el control del pH son cruciales para garantizar una precipitación eficaz y evitar la sobredosificación, que conlleva un aumento de los costes químicos y más lodos.
- La eliminación de los lodos resultantes plantea un reto, especialmente si contienen metales pesados u otras sustancias tóxicas. Por lo tanto, es esencial eliminar o tratar adecuadamente para cumplir la normativa medioambiental.
Foto: Tecnología de dosificación de precipitantes y floculantes instalada en el contenedor de la sala técnica ALMA Modul.
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Foto: ALMA AQUA Abwasser, envíenos sus aguas residuales y encontraremos el precipitante óptimo para usted
Conclusión
Los precipitantes son componentes esenciales en el tratamiento de las aguas residuales industriales. Permiten eliminar diversos contaminantes mediante reacciones químicas selectivas y contribuyen significativamente al cumplimiento de los límites legales y a la mejora de la calidad del agua. La selección de un precipitante adecuado depende de la composición específica de las aguas residuales y de los objetivos de depuración deseados. Las plantas de precipitación suelen estar equipadas con tecnologías adicionales como floculación, sedimentación, flotación o filtración para maximizar la eficacia del tratamiento de las aguas residuales.
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