El tratamiento químico-físico, que se lleva a cabo en las plantas de CP, es un método de depuración de aguas residuales industriales y aguas de proceso que combina procesos químicos y físicos para eliminar los contaminantes del agua o hacerlos inofensivos. Este método de tratamiento se utiliza a menudo en industrias que producen aguas residuales que contienen compuestos persistentes, tóxicos o disueltos que no pueden tratarse eficazmente sólo mediante procesos biológicos.
Índice
Antecedentes técnicos
El tratamiento químico-físico se basa en una serie de pasos del proceso en los que el uso selectivo de productos químicos y procesos de separación física, tales como filtraciónsedimentación y flotación se separan los contaminantes de las aguas residuales. La elección del proceso depende del tipo y la composición de las aguas residuales, en particular de los metales pesados, contaminantes orgánicos y nutrientes como los fosfatos que contengan.
El tratamiento químico-físico es un proceso paso a paso en el que se combinan varios métodos para lograr la máxima eficacia de limpieza. Los pasos típicos incluyen:
1. neutralización y ajuste del pH
Por regla general, el tratamiento comienza con el control del pH, ya que muchos procesos químicos de precipitación y floculación deben tener lugar dentro de un determinado intervalo de pH. Mediante la adición de ácidos o bases (como ácido sulfúrico o sosa cáustica), se ajusta el valor de pH de las aguas residuales para que las etapas de tratamiento posteriores se desarrollen de forma óptima.
Foto: Lazo de reacción del sistema de neutralización automática Neutra de ALMA.
2. tala
La precipitación química es un proceso fundamental del tratamiento químico-físico. En él, se introducen en las aguas residuales productos químicos como precipitantes (por ejemplo, sales de hierro o aluminio) para convertir las impurezas disueltas, en particular metales pesados o fosfatos, en una forma insoluble. A continuación, éstas forman partículas sólidas que pueden eliminarse mediante procesos de separación posteriores como la sedimentación o la filtración.
3. floculación
La precipitación suele ir seguida de floculación, en la que se añaden floculantes (como polielectrolitos) para aglomerar los productos de la precipitación en flóculos más grandes. Estos flóculos son más fáciles de separar y garantizan una mejor separación sólido-líquido.
Foto: Sistema CP ALMA CHEM MCW para la eliminación de metales pesados, AOX, hidrocarburos y cianuros
4. sedimentación
Los flóculos se hunden en un tanque de sedimentación debido a la gravedad y forman el llamado lodo, que se separa del líquido depurado. El lodo resultante puede deshidratarse y eliminarse.
5. flotación
Otro proceso de separación física que a menudo se utiliza en combinación con procesos químicos es la flotación. flotación. En este caso, se introducen en las aguas residuales finas burbujas de aire que se adhieren a los flóculos y los transportan a la superficie, donde se eliminan como lodos.
6. filtración
Tras la precipitación y la floculación, los procesos de filtración como los filtros de arena o filtros de carbón activo pueden utilizarse para eliminar las partículas finas restantes, las sustancias no disueltas o los residuos orgánicos.
Foto: Sistema de filtración SMF de ALMA BHU para grandes caudales de agua
7. oxidación y reducción
En algunos casos, también se utilizan agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno, el ozono o el cloro para oxidar los contaminantes orgánicos y los metales pesados. Los agentes reductores, como el bisulfito sódico, se utilizan para convertir los metales pesados difíciles de disolver en una forma soluble, que luego puede eliminarse mediante otros procesos.
Ámbitos de aplicación del tratamiento químico-físico
El tratamiento químico-físico se utiliza en diversas industrias que producen aguas residuales que contienen sustancias problemáticas, tales como
Galvanoplastia y acabado de metales
Esto produce aguas residuales que a menudo contienen altas concentraciones de metales pesados (como zinc, cobre, níquel y cromo). Estos metales se eliminan de las aguas residuales mediante precipitación química y posterior floculación antes de seguir tratándolas o verterlas.Industria alimentaria y de bebidas
El procesado de alimentos suele producir aguas residuales con un alto contenido en sustancias orgánicas, así como grasas y aceites, que deben separarse mediante procesos químicos como la precipitación o la flotación para reducir la carga orgánica.Industria química y farmacéutica
En la industria química y farmacéutica, el tratamiento químico-físico se utiliza para eliminar sustancias químicas tóxicas, disolventes orgánicos y metales pesados de las aguas residuales de proceso. A menudo se requieren procesos especiales de oxidación para descomponer determinados compuestos.Tratamiento de superficies y talleres de pintura
En las empresas que utilizan pinturas, barnices o revestimientos superficiales se producen aguas residuales con una alta concentración de compuestos orgánicos y metales pesados. Éstos deben eliminarse mediante precipitación, floculación y posterior filtración.Industria electrónica y microelectrónica
En la producción de semiconductores y microelectrónica se utilizan productos químicos de gran pureza, que dejan residuos tóxicos en las aguas residuales después de su uso. Se utilizan procesos químico-físicos para neutralizar estos contaminantes y eliminar los metales pesados.
Sistema CP: ALMA CHEM MCW
Un ejemplo de sistema CP innovador es el sistema ALMA CHEM MCWde ALMAWATECH, especializado en el pretratamiento y la depuración de aguas residuales industriales. Las plantas ALMA CHEM MCW combinan varios procesos químico-físicos para eliminar eficazmente metales pesados, compuestos orgánicos y nutrientes. Este sistema es especialmente flexible y puede adaptarse a distintos tipos de aguas residuales.
Las características del ALMA CHEM MCW-incluyen
- Procesos de precipitación y floculación para la eliminación de metales pesados y fosfatos.
- Neutralización y corrección del pH para ajustar la composición de las aguas residuales.
- Tratamientos posteriores como filtros multicapa o intercambiadores de iones para conseguir un agua de gran pureza para su reutilización o vertido.
Ventajas del tratamiento químico-físico
Alta eficacia en la eliminación de metales pesados: El tratamiento químico-físico es especialmente eficaz en la eliminación de metales pesados y otros contaminantes problemáticos difíciles de biodegradar.
Flexibilidad: La combinación de procesos químicos y físicos hace que este tratamiento sea flexible, ya que puede adaptarse a diferentes tipos de aguas residuales y cargas.
Alto rendimiento de depuración: la combinación de precipitación, floculación y filtración permite eliminar del agua incluso las partículas finas y los contaminantes disueltos, lo que se traduce en una alta calidad de depuración.
Cumplimiento de los límites legales: Al utilizar estos procesos, las empresas pueden asegurarse de que cumplen los límites de vertido prescritos por la ley y evitar así sanciones y contaminación ambiental.
Foto: Sistema CP ALMA BHU LHPS con separador lamelar de alto rendimiento
Retos del tratamiento químico-físico
Formación de lodos: Las reacciones químicas conducen a la formación de lodos precipitados, que deben ser tratados, deshidratados y eliminados como material residual. Esto aumenta los costes de explotación.
Consumo de productos químicos: El tratamiento químico requiere el uso de precipitantes, agentes neutralizantes y otros productos químicos, cuyos costes e impacto ambiental deben tenerse en cuenta.
Complejidad del control: El control preciso del valor del pH, la adición de productos químicos y los parámetros del proceso requiere una automatización y supervisión precisas del sistema para lograr un rendimiento óptimo de la limpieza.
Conclusión
El tratamiento químico-físico es un componente central del tratamiento de aguas residuales industriales, especialmente en industrias donde los procesos biológicos no son suficientes para alcanzar la calidad de agua requerida. Con la combinación de procesos de precipitación química, floculación y separación física se pueden eliminar eficazmente los contaminantes del agua. Sistemas como el ALMA CHEM MCW de ALMAWATECH ofrecen una solución flexible y fiable para diversos tipos de aguas residuales y ayudan a las empresas a cumplir sus requisitos medioambientales y garantizar la calidad del agua.
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