La precipitación y la floculación son procesos esenciales en el tratamiento de aguas residuales industriales cuyo objetivo es eliminar las sustancias disueltas y coloidales de las aguas residuales y convertirlas en una forma sedimentable o filtrable. Estos procesos son especialmente importantes en las industrias cuyas aguas residuales contienen altas concentraciones de metales pesados, sustancias orgánicas o fosfatos. Una combinación de reacciones químicas y procesos físicos permite eliminar eficazmente los contaminantes para cumplir los requisitos legales.
Índice
Antecedentes técnicos
Los procesos de precipitación y floculación constan de varias etapas que se adaptan específicamente a la composición de las aguas residuales y a las sustancias que hay que separar:
1. tala
- El objetivo de la precipitación es convertir iones disueltos o compuestos coloidales en sólidos insolubles. Para ello se utilizan precipitantes como el cloruro de hierro (III), el sulfato de aluminio o el hidróxido de calcio. Estos productos químicos reaccionan con las sustancias disueltas en las aguas residuales y forman hidróxidos, fosfatos u otros compuestos poco solubles, que precipitan en forma de partículas finas en el agua.
- Un ejemplo concreto es la precipitación por neutralización, en la que se modifica específicamente el valor del pH de las aguas residuales para precipitar los metales en forma de hidróxidos. Esto es especialmente importante en la industria metalúrgica y de galvanoplastia, donde a menudo es necesario eliminar metales pesados como el níquel, el cobre o el zinc.
- Otra variante es la precipitación sulfídica, en la que se añaden sulfuros como el sulfuro sódico. Estos reaccionan con los iones de metales pesados y forman sulfuros metálicos insolubles. Este proceso es extremadamente eficaz para eliminar metales pesados tóxicos, ya que los sulfuros metálicos son muy difíciles de disolver y se pueden separar fácilmente.
2. floculación
La floculación es un paso crucial en los sistemas de precipitación y floculación en los que se utilizan floculantes especiales. floculantes o polímeros especiales para agregar las pequeñas partículas producidas por la precipitación en flóculos más grandes. Estos polímeros consisten en largas cadenas moleculares que se unen a las superficies de las partículas y las entrecruzan.
Existen distintos tipos de polímeros que se diferencian por su carga (catiónica, aniónica o neutra).
- Polímeros catiónicos: Tienen carga positiva y son especialmente adecuados para unir partículas con carga negativa en las aguas residuales.
- Polímeros aniónicos: tienen carga negativa y se utilizan para flocular partículas con carga positiva.
- Polímeros no iónicos: Son neutros y actúan como agentes puente entre partículas de cargas diferentes.
Mecanismo de floculación
Los polímeros funcionan mediante dos mecanismos principales:
- Igualación de cargas: los polímeros neutralizan las cargas superficiales de las partículas, lo que reduce las fuerzas de repulsión entre ellas. El resultado es que las partículas se acercan entre sí y forman copos más grandes.
- Formación de puentes: Las moléculas de cadena larga de los polímeros enlazan varias partículas, formando flóculos estables que pueden separarse por sedimentación o flotación. flotación fácilmente separables por sedimentación o flotación.
Foto: Comparación de dos floculantes, a la izquierda, de la gama de productos ALMA AQUA para aguas residuales
Ámbitos de aplicación de los procesos de precipitación y floculación
Industria de transformación de metales: los procesos de precipitación y floculación se utilizan en la galvanoplastia y la transformación de metales para eliminar metales pesados como el zinc, el níquel, el cobre y el cromo. Estas aguas residuales contienen altas concentraciones de metales pesados, que deben convertirse en compuestos insolubles y eliminarse mediante una combinación de neutralización y precipitación de sulfuros para cumplir los límites legales.
Industria alimentaria y de bebidas: aquí se producen aguas residuales muy contaminadas con altas concentraciones de fosfatos y grasas. Se añaden precipitantes como sales de hierro o aluminio para aglutinar y separar estas sustancias. A continuación se lleva a cabo la floculación para formar flóculos más grandes que puedan eliminarse fácilmente. Así se evita la sobrefertilización del agua y se mejora la calidad de las aguas residuales.
Industria del papel y la pasta de papel: Esta industria produce aguas residuales con altas cargas orgánicas y fibras. Los procesos de precipitación y floculación ayudan a aglutinar estas sustancias y sedimentarlas en forma de lodos. Esto reduce la demanda química de oxígeno (DQO) y favorece el cumplimiento de los límites de las aguas residuales.
Industria textil: las aguas residuales suelen contener colorantes, tensioactivos y metales pesados, que se tratan con procesos de precipitación y floculación para aglutinar y separar estos contaminantes antes de seguir tratando el agua.
Industria petroquímica: las aguas residuales suelen estar contaminadas con residuos de petróleo, hidrocarburos y emulsiones. Los procesos de precipitación y floculación convierten estos compuestos orgánicos en partículas sedimentables, que pueden estabilizarse y eliminarse mediante floculación.
Industria farmacéutica: la producción de medicamentos genera aguas residuales que contienen diversos compuestos orgánicos e inorgánicos. Los procesos de precipitación y floculación son esenciales para eliminar metales pesados, fosfatos y otras impurezas.
Minería y tratamiento de minerales: En estos sectores, las aguas residuales contienen altas concentraciones de metales pesados, sulfatos y partículas ultrafinas. Aquí se utilizan procesos de precipitación y floculación para eliminar eficazmente estas sustancias de las aguas residuales.
Industria de pinturas y barnices: las aguas residuales suelen contener pigmentos, metales pesados y disolventes orgánicos. La precipitación y la floculación se utilizan para aglutinar estas sustancias y eliminarlas de las aguas residuales. Esto es especialmente importante para la eliminación de colorantes e iones metálicos, que se convierten en partículas más grandes y sedimentables tras la precipitación por floculación.
Tecnología de superficies: En la galvanoplastia y otros procesos de tratamiento de superficies, las aguas residuales suelen contener metales pesados, ácidos y álcalis. La neutralización y la precipitación convierten metales pesados como el cromo, el cobre y el níquel en compuestos insolubles, que se eliminan por floculación y posterior separación.
Ingeniería de procesos de precipitación y floculación
En las plantas de precipitación y floculación, las aguas residuales se mezclan primero con los precipitantes y floculantes adecuados en tanques de reacción. Se utilizan agitadores y bucles de tuberías especiales para garantizar una mezcla y un tiempo de reacción óptimos. Una vez añadidos los precipitantes, el floculante se asienta y forma partículas más grandes que son fáciles de separar. Estos flóculos se separan por sedimentación o por flotación, flotación o filtraciónen función de las necesidades específicas y del contenido de las aguas residuales.
Aplicación de los productos ALMAWATECH: ALMA CHEM MCW y ALMA NeoDAF
ALMA CHEM MCW es un sistema CP (sistema químico-físico ) especialmente desarrollado por ALMAWATECH, adecuado para la aplicación eficaz de la precipitación y la floculación. Permite la dosificación precisa de precipitantes y floculantes y puede adaptarse de forma flexible a diferentes composiciones de aguas residuales. El ALMA CHEM MCW utiliza la última tecnología de dosificación proporcional a la carga y está diseñado para integrarse fácilmente en los sistemas existentes y garantizar una formación de flóculos y una separación de partículas óptimas.
Foto: Sistema CP ALMA CHEM MCW para la eliminación de metales pesados, AOX, hidrocarburos y cianuros
ALMA NeoDAF es una planta de flotación altamente desarrollada especialmente diseñada para la separación de flóculos y sólidos en suspensión. Este sistema funciona según el principio de flotación por aire disueltoen el que el agua residual se satura con aire a presión y luego se despresuriza. De este modo, se crean finas burbujas de aire que se adhieren a los flóculos y los hacen flotar hasta la superficie, donde son eliminados como lodos. El ALMA NeoDAF es especialmente adecuado para maximizar la eficacia de la eliminación de metales pesados y compuestos orgánicos mediante un control preciso de los parámetros del proceso.
Conclusión
La precipitación y la floculación son procesos indispensables en el tratamiento moderno de las aguas residuales industriales. Mediante el uso selectivo de precipitantes y polímeros se pueden eliminar eficazmente las impurezas disueltas y coloidales, lo que contribuye a cumplir los valores límite y a mejorar la calidad del agua. Nuestra ALMA CHEM MCW y ALMA NeoDAF ofrecen soluciones personalizadas que permiten un tratamiento eficaz de las aguas residuales y pueden adaptarse con flexibilidad a los requisitos industriales.
Si desea más información sobre nuestros productos, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
