El pretratamiento del agua y las aguas residuales es una etapa esencial del proceso de tratamiento industrial del agua y las aguas residuales. Su objetivo principal es tratar el agua bruta o las corrientes de aguas residuales de tal manera que las fases de tratamiento posteriores funcionen con eficacia y cumplan los requisitos legales para su vertido seguro al alcantarillado público. Esto implica eliminar las impurezas gruesas, reducir la carga de sólidos en suspensión, aceites, grasas, metales pesados y sustancias orgánicas y proteger los componentes sensibles de la planta, como los sistemas de membranas o las etapas de tratamiento biológico, de sobrecargas o daños.
La elección de los procesos de pretratamiento adecuados depende de la calidad del agua bruta o residual, de los requisitos del agua final y de los requisitos específicos de los procesos posteriores.
Índice
Objetivos del tratamiento previo
Eliminación de impurezas gruesas y finas:
- Separación de sólidos en suspensión, sólidos y componentes orgánicos.
- Protección de los procesos posteriores, como la filtración por membrana o el tratamiento biológico.
Reducción de ingredientes irritantes:
- Eliminación de aceite, grasa, metales pesados, nutrientes y otras sustancias no deseadas.
Optimización de los procesos posteriores:
- Garantizar la eficacia de los procesos de tratamiento químico-físico o biológico.
Protección de los sistemas:
- Prevención de incrustaciones y corrosión en sistemas de membranas, intercambiadores de calor y reactores.
Proceso de pretratamiento
El pretratamiento comprende procesos mecánicos, químicos y físicos, que a menudo se combinan para garantizar un tratamiento óptimo.
1. pretratamiento mecánico
El pretratamiento mecánico elimina las impurezas gruesas y los sólidos del agua o las aguas residuales.
Rastrillos y cribas:
- Separación de sólidos como papel, fibras textiles o plástico.
- Grobrechen (Spaltweite: >5 mm) und Feinrechen (Spaltweite: <1 mm).
Trampa de arena:
- Separación de partículas sedimentables, como arena o limo, mediante la reducción de la velocidad del flujo.
Cribas de tambor:
- Filtración fina de partículas y fibras en procesos industriales como la industria alimentaria y textil.
Foto: Desarenador aireado como etapa de pretratamiento (proceso: ALMA BHU BIO)
2. pretratamiento químico-físico
Los procesos químico-físicos(sistemas CP) se utilizan para precipitar sustancias disueltas, agregar partículas coloidales o romper emulsiones.
- Ajuste del valor del pH con ácidos (por ejemplo, ácido sulfúrico) o álcalis (por ejemplo, sosa cáustica) para crear las condiciones óptimas para la precipitación o flotación.
- Adición de precipitantes como sales de hierro o aluminio para convertir metales pesados, fosfatos o sustancias coloidales en sólidos.
- Los floculantes (polímeros) favorecen la formación de flóculos más grandes y sedimentables.
Separador de aceite:
- Separación de aceite y grasa libres mediante separación por gravedad o separador por coalescencia.
- Utilización de aire disuelto para llevar las partículas y los aceites a la superficie, donde pueden eliminarse por espumación.
Foto: Nuestra planta de flotación ALMA NeoDAF para el pretratamiento de aguas residuales contaminadas orgánicamente con sistema patentado de saturación por aire.
3. pretratamiento físico: filtro multicapa
Los filtros multicapa desempeñan un papel fundamental en el pretratamiento físico y se utilizan para eliminar los sólidos en suspensión y los residuos orgánicos del agua y las aguas residuales. Constan de varias capas filtrantes compuestas por materiales como arena, antracita o grava.
Funcionalidad:
- El agua fluye a través de las distintas capas, por lo que las partículas más gruesas quedan retenidas en las capas superiores y las más finas se separan en las capas más profundas.
Ventajas:
- Eliminación muy eficaz de los sólidos en suspensión.
- Protección de los procesos posteriores, especialmente los sistemas de membrana como la ósmosis inversa.
Ámbitos de aplicación:
- Pretratamiento del agua bruta para potabilización o tratamiento del agua de proceso.
- Eliminación de sedimentos antes de su vertido al alcantarillado público.
Foto: Sistema intercambiador de iones ALMA ION con filtro multicapa ALMA FIL aguas arriba.
4. pretratamiento biológico
El pretratamiento biológico utiliza microorganismos para reducir la contaminación orgánica de las aguas residuales. Se utiliza sobre todo para aguas residuales con una elevada carga orgánica y puede tener lugar antes del tratamiento biológico principal o del tratamiento físico-químico.
- Los microorganismos colonizados en un material portador descomponen las sustancias orgánicas.
- Ventajas: Diseño compacto, bajos costes de mantenimiento.
- Degradación de sustancias orgánicas en ausencia de oxígeno, por ejemplo en un reactor UASB.
- Adecuado para aguas residuales muy contaminadas con una elevada demanda química de oxígeno (DQO).
Depósitos de inercia ventilados:
- Combinación de homogeneización y degradación aeróbica de sustancias orgánicas.
- Aplicación: Preparación de corrientes de aguas residuales para su posterior tratamiento biológico principal.
Foto: Nuestra planta de biogás anaerobio ALMA BHU GMR para generar energía a partir de aguas residuales.
Ámbitos de aplicación del pretratamiento
El pretratamiento desempeña un papel crucial en numerosos procesos industriales. Sus objetivos específicos dependen del uso final del agua o las aguas residuales.
1. pretratamiento para las fases de tratamiento posteriores
- Eliminación de sólidos en suspensión, sustancias orgánicas y grasas mediante filtros multicapa, ultrafiltración o biofiltración para evitar el ensuciamiento y el deterioro de las membranas.
- Eliminación de sustancias y partículas disueltas que pudieran obstruir las resinas o mermar las capacidades regenerativas.
Tratamiento biológico:
- Reducción de contaminantes como metales pesados o tensioactivos que podrían inhibir los microorganismos en un reactor de lodos activados o MBBR.
2. pretratamiento para el vertido al alcantarillado público
Las aguas residuales industriales deben tratarse antes de verterse al alcantarillado para cumplir los requisitos de las depuradoras municipales:
- Reducción de grasas y aceites: Los procesos mecánicos y químicos, como los separadores de aceite o la flotación, eliminan las sustancias no deseadas.
- Neutralización del pHPrevención de la corrosión en las redes de alcantarillado ajustando el valor del pH.
- Reducción de la contaminación orgánica: sistemas biológicos de tratamiento de aguas residuales, como tanques de lodos activados o plantas anaerobias de biogás, para cumplir los requisitos legales en relación con parámetros como la DQO, el nitrógeno, las sustancias lipofílicas y el fósforo.
- Reducción de metales pesados y AOX: Eliminación de metales pesados, AOX e hidrocarburos mediante sistemas CP para cumplir la normativa legal.
Foto: Nuestro sistema de neutralización ALMA Neutra con depósito de inercia aireado para una reducción adicional de la DQO.
Retos técnicos durante el pretratamiento
Alta variabilidad de las aguas residuales:
- Los flujos de aguas residuales procedentes de procesos industriales suelen estar sujetos a fuertes fluctuaciones en cuanto a cantidad y contaminación.
Combinación de procesos:
- Seleccionar e integrar los procesos de pretratamiento mecánicos, físicos, químicos y biológicos adecuados es crucial para lograr resultados óptimos.
Requisitos reglamentarios:
- El cumplimiento de los estrictos límites de vertido exige un cuidadoso diseño del pretratamiento.
Rentabilidad:
- Un pretratamiento eficaz debe minimizar los costes de explotación y garantizar al mismo tiempo un alto rendimiento.
Conclusión
El pretratamiento es una parte indispensable de los sistemas modernos de tratamiento de agua y aguas residuales. Garantiza que el agua o las aguas residuales cumplan los requisitos para los procesos posteriores, como la ósmosis inversa, el intercambio iónico o el tratamiento biológico. Al mismo tiempo, garantiza el cumplimiento de los límites legales de vertido cuando se vierte al alcantarillado público.
Combinando procesos mecánicos, físicos, químicos y biológicos, las empresas pueden garantizar que su pretratamiento no sólo sea eficaz, sino también rentable. Un pretratamiento bien planificado protege las instalaciones, reduce los costes de explotación y contribuye al uso sostenible de los recursos hídricos.
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