Polímero es un término colectivo que designa los compuestos químicos formados por largas cadenas de unidades moleculares repetidas, los llamados monómeros. Debido a su estructura y propiedades químicas específicas, los polímeros son extremadamente versátiles, especialmente en el tratamiento industrial de aguas y aguas residuales. Desempeñan un papel crucial como floculantes, aglutinantes y en diversas aplicaciones para mejorar la separación de sólidos y líquidos con el fin de garantizar el cumplimiento de las normas medioambientales y aumentar la eficacia de los procesos de depuración.
Índice
Antecedentes técnicos
Los polímeros están formados por unidades estructurales repetitivas unidas por enlaces covalentes. La estructura química y el peso molecular de un polímero influyen en sus propiedades físicas y químicas, como la solubilidad, la viscosidad y la reactividad. Estas propiedades son cruciales para las aplicaciones en el tratamiento del agua y las aguas residuales:
Polímeros catiónicos, aniónicos y no iónicos:
- Los polímeros catiónicos llevan cargas positivas y son especialmente eficaces en el tratamiento de aguas residuales con partículas cargadas negativamente e impurezas orgánicas. Suelen utilizarse para flocular los lodos y eliminar las impurezas de las aguas residuales de las industrias metalúrgica y papelera.
- Los polímeros aniónicos están cargados negativamente y se utilizan preferentemente en aguas residuales con impurezas cargadas positivamente, por ejemplo en aguas residuales de la industria alimentaria y de bebidas.
- Los polímeros no iónicos No tienen carga eléctrica y son especialmente adecuados para la floculación de partículas en aguas residuales con un valor de pH neutro y diferentes estados de carga de las impurezas.
Peso molecular y densidad de carga:
- Los polímeros con un peso molecular elevado producen flóculos más grandes que se asientan más fácilmente y pueden filtrarse mejor, lo que resulta especialmente ventajoso en aplicaciones con una elevada carga de sólidos.
- La densidad de carga determina la fuerza de unión en las superficies de las partículas. Los polímeros con una alta densidad de carga son muy adecuados para aglomerar partículas fuertemente cargadas negativamente, mientras que los polímeros con una baja densidad de carga son más adecuados para aguas residuales con cargas más bajas o fluctuantes.
Foto: Comparación entre un polímero (floculante) de ALMAWATECH y un polímero disponible en el mercado (resumen de productos de ALMA AQUA Wastewater)
Funcionalidad y aplicación en el tratamiento de aguas residuales
En el tratamiento industrial de aguas y aguas residuales, los polímeros se utilizan principalmente como floculantes. Favorecen la formación de flóculos grandes y estables neutralizando la carga electrostática de las partículas del agua y uniéndolas en unidades mayores. El uso de polímeros mejora la eficacia de la separación de sólidos, ya que se forman flóculos más grandes por sedimentación en las plantas CP o por flotación y filtración pueden separarse mejor.
Aplicaciones y funciones típicas
Floculación y coagulación:
- Al añadir polímeros a la corriente de aguas residuales, se neutraliza la carga electrostática de los sólidos en suspensión, lo que provoca su agregación en flóculos. Esto es crucial para la separación eficaz de los sólidos, especialmente en aguas residuales con altas concentraciones de partículas orgánicas e inorgánicas.
- La floculación con polímeros se utiliza en muchas industrias, como la papelera, la textil, la metalúrgica y la alimentaria. Las poliacrilamidas, una clase de polímeros muy utilizada, son especialmente eficaces en este caso, ya que tienen una gran estabilidad de floculación y un fuerte efecto aglutinante.
Acondicionamiento de lodos:
- Los polímeros se utilizan en el tratamiento de lodos para mejorar sus propiedades de retención de agua. Facilitan la deshidratación y hacen que los lodos sean más fáciles de manipular y eliminar. Los polímeros catiónicos son especialmente útiles en este caso, ya que separan eficazmente el agua al unirse a las partículas cargadas negativamente del lodo.
- El acondicionamiento de lodos es una aplicación importante en las plantas de tratamiento de aguas residuales, ya que reduce los costes de eliminación y mejora la eficacia de todo el proceso de tratamiento de aguas residuales.
Estabilización y dispersión coloidal:
- Los polímeros aniónicos y no iónicos se utilizan a menudo para estabilizar o dispersar partículas coloidales en procesos industriales para garantizar la distribución uniforme de partículas finas y evitar depósitos.
- Esta aplicación se encuentra a menudo en el procesamiento del carbón, la producción de cerámica y otras áreas en las que las impurezas coloidales suponen un reto.
Foto: Planta de precipitación y floculación, también conocida como planta CP, ALMA CHEM MCW con dosificación de polímeros
Ventajas y retos del uso de polímeros
Ventajas:
- Alta eficacia y baja dosificación: Los polímeros son extremadamente eficaces a bajas dosificaciones y permiten una separación eficaz de los sólidos, lo que reduce el consumo de productos químicos y disminuye los costes de explotación.
- Versatilidad: Gracias al gran número de polímeros catiónicos, aniónicos y no iónicos disponibles, las soluciones pueden personalizarse para una amplia gama de composiciones de aguas residuales y requisitos industriales.
- Reducción del volumen de lodos: debido a la eficaz formación de flóculos, los polímeros reducen el volumen de lodos, lo que disminuye los costes de eliminación y simplifica su manipulación.
Desafíos:
- Dosificación y control precisos: la eficacia de los polímeros depende en gran medida de una dosificación precisa y del control del proceso. Una dosificación excesiva puede deteriorar la calidad de las aguas residuales y aumentar los costes.
- Sensibilidad a la temperatura y al pH: la eficacia de los polímeros puede verse afectada por temperaturas o valores de pH extremadamente altos, lo que puede limitar su eficacia en determinadas aplicaciones.
- Residuos y compatibilidad medioambiental: Algunos polímeros sintéticos , como las poliacrilamidas, pueden dejar residuos en las aguas residuales tratadas y plantear un problema de compatibilidad medioambiental. Se están desarrollando polímeros biodegradables como alternativa para aumentar la sostenibilidad medioambiental.
Foto: Estación automática de dosificación y preparación de polímero (floculante) ALMA Floc AC con una capacidad de tratamiento de hasta 2.000 l/h
Soluciones de polímeros de ALMAWATECH: ALMA AQUA Aguas residuales
Como especialista en el tratamiento de aguas y aguas residuales, ALMAWATECH ofrece los siguientes productos ALMA AQUA Aguas residuales ofrece una amplia selección de polímeros especialmente adaptados a las aplicaciones industriales. Nuestra gama de productos incluye polímeros catiónicos, aniónicos y no iónicos que pueden adaptarse a las necesidades y composiciones específicas de sus aguas residuales. Nuestro experimentado equipo estará encantado de analizar y probar sus aguas residuales en el laboratorio para determinar la solución polimérica ideal y la dosificación óptima para sus necesidades. Con nuestras soluciones personalizadas, le ayudamos a conseguir la máxima eficacia en el tratamiento de aguas residuales, reduciendo los costes operativos y promoviendo procesos sostenibles.
Conclusión
Los polímeros son componentes indispensables en el tratamiento industrial de aguas y aguas residuales, ya que aumentan significativamente la eficacia de los procesos de floculación y coagulación. Con una gran variedad de estructuras químicas y propiedades de carga, ofrecen soluciones personalizadas para una amplia gama de aplicaciones industriales, desde el acondicionamiento de lodos hasta la floculación de impurezas orgánicas e inorgánicas. ALMAWATECH proporciona una amplia cartera de polímeros y ofrece la solución óptima para mejorar el tratamiento de sus aguas residuales mediante asesoramiento específico para cada aplicación y análisis de laboratorio.
Si desea más información sobre nuestros productos, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
