Sistema CP para la eliminación fiable de contaminantes de las aguas residuales industriales

La diferencia entre una planta de neutralización y una planta CP (planta de tratamiento químico-físico de aguas residuales) radica en el alcance del tratamiento, el objetivo de la planta y la capacidad de eliminar contaminantes.

Instalaciones de neutralización: gama de funciones

Una planta de neutralización sirve exclusivamente para ajustar el valor del pH de las aguas residuales a un rango admisible. Para ello, se dosifican ácidos o álcalis con el fin de neutralizar las aguas residuales ácidas o alcalinas.

Características de las instalaciones de neutralización:

• Enfoque exclusivo en la regulación del pH

• No se eliminan de forma selectiva los contaminantes disueltos.

• Sin eliminación de metales pesados, AOX ni cianuros.

• Técnica de proceso bastante sencilla

• A menudo utilizado como paso previo o requisito mínimo.

Por lo tanto, las instalaciones de neutralización solo son adecuadas para aguas residuales en las que no hay que tener en cuenta sustancias contaminantes relevantes, salvo el valor del pH.

Plantas CP: tratamiento avanzado de aguas residuales

Las instalaciones CP, como la ALMA CHEM MCW, van mucho más allá de la neutralización. Combinan varios pasos del proceso:

• Neutralización

• Precipitación química

• Floculación

• Separación sólido-líquido

• Extracción y tratamiento de lodos

De este modo, los contaminantes disueltos pueden transformarse de forma selectiva en una fase sólida y, a continuación, eliminarse de las aguas residuales.

Contaminantes típicos que solo pueden eliminarse con instalaciones CP:

• Metales pesados

• AOX

• Cianuro

• Cromo (incluida la reducción de cromo(VI))

• sulfuros

• Hidrocarburos

Resumen

Las plantas de neutralización solo ajustan el valor del pH, mientras que las plantas CP eliminan además metales pesados, AOX, cianuros y otras sustancias contaminantes mediante precipitación y separación.

Las instalaciones CP pueden funcionar como instalaciones por lotes (instalaciones discontinuas) o como instalaciones continuas. La elección del modo de funcionamiento influye de manera decisiva en la seguridad del proceso, la flexibilidad y el rendimiento de la instalación.

Instalaciones por lotes / Instalaciones discontinuas

En una planta por lotes, se introduce una cantidad definida de aguas residuales en un reactor y se trata por completo antes de que comience la siguiente etapa de tratamiento. Todas las reacciones químicas se llevan a cabo de forma controlada y temporizada.

Ventajas de las instalaciones por lotes:

• Control muy elevado del proceso

• Óptimo para composiciones de aguas residuales muy variables

• Alta seguridad operativa con contaminantes complejos

• Cumplimiento preciso de los valores límite legales

Casos de aplicación típicos:

• Industria metalúrgica

• Industria química

• procesamiento del acero

• empresas de gestión de residuos

Sistemas de flujo continuo

En las plantas de flujo continuo, las aguas residuales pasan continuamente por varias etapas de reacción y separación. Los procesos se desarrollan en paralelo y de forma continua.

Ventajas de las instalaciones continuas:

• Alto rendimiento

• Funcionamiento constante de la instalación

• Adecuado para cargas uniformes de aguas residuales.

• Económico para grandes cantidades de aguas residuales

Casos de aplicación típicos:

• gran industria

• Procesos de producción continuos

Resumen

Las plantas CP por lotes tratan las aguas residuales por lotes con el máximo control del proceso, mientras que las plantas CP de flujo continuo están diseñadas para flujos de aguas residuales continuos y uniformes.

El ALMA CHEM MCW está diseñado para la eliminación selectiva de contaminantes críticos, disueltos y ligados a partículas, presentes en aguas residuales industriales.

Contaminantes típicos

Metales pesados

• Cobre, níquel, zinc, plomo, cadmio

• Precipitación con hidróxido o precipitación sulfídica

AOX (halógenos orgánicos adsorbibles)

• Procesos químicos y petroquímicos

• Conceptos de precipitación y floculación en varias etapas

Cianuro

• Cianuro libre y complejo

• Procesos de tratamiento en varias etapas

cromo

• Reducción del cromo (VI) a cromo (III)

• Precipitación y separación posteriores

Hidrocarburos

• Compuestos orgánicos emulsionados o dispersos

• Combinación con floculación y separación

Ámbitos de aplicación típicos

• Industria química

• Industria petroquímica

• procesamiento del acero

• Técnica de superficies

• Transformación de metales

• Industria farmacéutica

• Empresas de gestión de residuos y reciclaje

Resumen

Las plantas CP, como la ALMA CHEM MCW, eliminan metales pesados, AOX, cianuros, cromo e hidrocarburos de aguas residuales industriales complejas.

Las plantas CP ALMA CHEM MCW han sido desarrolladas especialmente para el tratamiento industrial exigente de aguas residuales, en el que son decisivos la alta seguridad del proceso, la rentabilidad y la flexibilidad. En comparación con las plantas químico-físicas convencionales, ofrecen una serie de ventajas técnicas y operativas que repercuten directamente en los costes de explotación, la disponibilidad de la planta y la calidad del proceso.

Funcionamiento totalmente automático con alta seguridad de proceso

El ALMA CHEM MCW está diseñado para un funcionamiento continuo totalmente automático. Todos los pasos relevantes del proceso (neutralización, precipitación, floculación, separación y manejo de lodos) se supervisan y regulan mediante una tecnología de control y regulación integrada.

Ventajas para el operador:

• Mínimo gasto de personal

• Valores de proceso reproducibles

• Reducción de errores de manejo

• Alta disponibilidad de las instalaciones, incluso en funcionamiento 24/7.

Sistemas de precipitación multietapa para aguas residuales complejas

A diferencia de los sistemas CP simples, las instalaciones ALMA CHEM MCW pueden diseñarse como sistemas de precipitación de una, dos o tres etapas. De este modo, es posible eliminar diferentes contaminantes de forma específica y sucesiva.

Ventajas técnicas:

• Condiciones óptimas de reacción para cada contaminante

• Combinación de diferentes agentes precipitantes (por ejemplo, precipitación con hidróxido y sulfuro)

• Cumplimiento seguro de los valores límite bajos

• Gran flexibilidad ante cambios en la composición de las aguas residuales

Sistemas de extracción de lodos optimizados y patentados

Una característica distintiva fundamental de ALMA CHEM MCW es el dispositivo optimizado y patentado de extracción de lodos. Este garantiza una separación fiable y una descarga controlada de los lodos de precipitación y reacción generados.

Ventajas operativas:

• Evacuación estable del lodo sin obstrucciones

• Menor necesidad de mantenimiento

• Consistencia mejorada del lodo

• Tratamiento posterior eficiente o eliminación

Integración de etapas de precipitación sulfídica

Las instalaciones pueden equiparse específicamente con etapas de precipitación sulfídica. Estas son especialmente eficaces para separar metales pesados difíciles de precipitar.

Ventajas de la precipitación sulfídica:

• Concentraciones residuales muy bajas de metales pesados

• Alta seguridad de proceso con aguas residuales críticas

• Ampliación del espectro de aplicaciones de la instalación CP

Conducción con ahorro de recursos gracias a una tecnología de medición y regulación optimizada.

Un factor de coste importante en las plantas de CP es el consumo de precipitantes y productos auxiliares. ALMA CHEM MCW utiliza una moderna tecnología de medición y regulación que adapta la dosificación con precisión a la carga real de las aguas residuales.

Resultado:

• Evitar la sobredosificación

• Reducción del consumo de productos químicos

• Menor cantidad de lodos

• Menores costes de eliminación y funcionamiento

Conceptos de instalación flexibles: por lotes o continuo

La ALMA CHEM MCW puede implementarse tanto como instalación por lotes (instalación discontinua) como instalación continua. De este modo, el concepto de la instalación puede adaptarse de forma óptima al proceso correspondiente y al volumen de aguas residuales.

Ventajas de flexibilidad:

• Adaptación a caudales fluctuantes o constantes

• Integración en estructuras de instalaciones existentes

• Escalabilidad ante cambios en la producción

Construcción robusta y duradera para uso industrial.

Todas las instalaciones están diseñadas para un funcionamiento industrial continuo durante muchos años. Los materiales de alta calidad, los componentes robustos y un diseño claro y fácil de mantener garantizan una larga vida útil.

Opcional:

• Diseño en contenedor para una instalación que ahorra espacio y una rápida puesta en marcha.

Experiencia y referencias

ALMA CHEM MCW se basa en una larga experiencia en el tratamiento físico-químico de aguas residuales y en una gran cantidad de instalaciones de referencia realizadas con éxito en diferentes industrias.

Resumen de las ventajas

Las instalaciones CP ALMA CHEM MCW ofrecen:

• Máxima seguridad de proceso gracias a la automatización

• Conceptos de precipitación flexibles y de varias etapas

• Bajos costes operativos gracias a una dosificación optimizada

• Separación fiable de lodos

• Adaptabilidad a los requisitos más diversos en materia de aguas residuales

Resumen

ALMA CHEM MCW ofrece un funcionamiento totalmente automático, precipitación en varias etapas, precipitación de metales pesados sulfurosos, bajo consumo de productos químicos, separación fiable de lodos y conceptos de planta flexibles para aguas residuales industriales exigentes.

El uso de una planta CP (tratamiento químico-físico de aguas residuales) es especialmente útil y, a menudo, indispensable cuando las aguas residuales industriales contienen sustancias no biodegradables, difícilmente degradables o tóxicas, como las que suelen aparecer en la industria química y metalúrgica.

Los componentes de las aguas residuales que no son biodegradables o que son difícilmente degradables como criterio decisivo fundamental.

Muchos componentes de las aguas residuales industriales son:

• No biodegradable o biodegradable muy lentamente.

• tóxico o inhibidor para los microorganismos

• Concentración y composición muy variables.

Entre ellos se incluyen, entre otros:

• metales pesados disueltos (por ejemplo, Cu, Ni, Zn, Cr, Cd)

• Compuestos metálicos de enlace complejo

• Cianuro

• AOX

• compuestos sulfurosos

• Productos químicos especiales utilizados en procesos de decapado, recubrimiento o acabado.

En los sistemas biológicos, estas sustancias pueden:

• dañar o destruir la biomasa

• provocan resultados de limpieza inestables

• requieren tiempos de permanencia elevados, lo que no es económicamente viable

Límites de los procesos biológicos en aguas residuales industriales tóxicas

Los procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales están diseñados para degradar sustancias orgánicas fácilmente biodisponibles. En el caso de sustancias tóxicas o difícilmente degradables, se topan con límites fundamentales:

• Inhibición o pérdida de la actividad biológica

• Acumulación de sustancias tóxicas en los lodos

• Mayor volumen de lodos y mayor esfuerzo de eliminación

• Valores de proceso inestables y superación de los valores límite

Especialmente en el caso de los metales pesados, los cianuros, los AOX o el cromo, el tratamiento biológico por sí solo no suele ser posible o no está permitido.

Por qué los métodos de separación física no son suficientes en este caso

Métodos de separación puramente físicos, tales como:

• Sedimentación

• Filtración

• cribado

• Separador

solo son capaces de eliminar fases particuladas o separables. Sin embargo, en las aguas residuales industriales suelen encontrarse sustancias contaminantes críticas:

• resuelto en gran medida

• complejo ligado

• estabilizado coloidalmente

delante.

Además, estas aguas residuales suelen contener una gran cantidad de sustancias incompatibles con las membranas y los sistemas de filtración, tales como:

• iones de metales pesados

• Agente complejante

• productos químicos agresivos

• Sustancias orgánicas finamente distribuidas o disueltas.

Esto tiene como consecuencia que:

• Los sistemas de filtración se ensucian o bloquean rápidamente.

• Las plantas de membrana no son rentables

• una separación puramente física no funciona técnicamente

Función de la planta CP: conversión de contaminantes disueltos en una fase separable.

Aquí radica precisamente la ventaja decisiva de una planta CP:
. Convierte de forma selectiva las sustancias disueltas, tóxicas o difícilmente degradables en una fase sólida, que posteriormente puede separarse de forma segura.

Esto se lleva a cabo mediante:

• neutralización selectiva

• Precipitación química (por ejemplo, precipitación con hidróxido o sulfuro)

• Floculación

• Separación y tratamiento de lodos

Solo con este paso se convierten los contaminantes en:

• biológicamente inocuo

• Físicamente separable

• tratable con seguridad jurídica

Sectores típicos en los que las instalaciones de CP son indispensables

El uso de instalaciones CP resulta especialmente útil y suele ser la tecnología más avanzada en los siguientes sectores:

Industria química y relacionada con la eliminación de residuos

• empresas de gestión de residuos

• Tratamiento de residuos especiales

• Industria química

Industria metalúrgica

• Trenes de laminación en frío

• acerías

• Laminadoras de aluminio

Tratamiento de superficies y recubrimiento

• galvanización

• cobreado

• Empresas de recubrimiento

• acabado de superficies

Industria metalúrgica de procesos

• tintorerías

• Empresas de galvanoplastia

• acabado de metales

Estos sectores tienen en común:

• Altas concentraciones de metales pesados disueltos.

• Ingredientes tóxicos o inhibidores

• baja biodegradabilidad

• Altos requisitos en cuanto a valores límite de flujo y descarga

Conclusión de la decisión

Una planta de CP es siempre la solución adecuada cuando las aguas residuales industriales:

• no son biodegradables o son difícilmente biodegradables

• contienen ingredientes tóxicos o inhibidores

• presentan principalmente contaminantes disueltos

• no pueden tratarse con procedimientos puramente físicos

• Los sistemas de membrana o filtración supondrían un peligro

En estos casos, la instalación de CP no solo es recomendable, sino imprescindible para garantizar un funcionamiento seguro, económico y conforme a la ley.

Resumen
Las plantas CP son necesarias para tratar los componentes no biodegradables, tóxicos y disueltos de las aguas residuales procedentes de la industria química y metalúrgica, que no pueden eliminarse de forma fiable ni biológica ni físicamente.

La cuestión de si es necesaria una instalación CP (tratamiento químico-físico de aguas residuales) para sus aguas residuales suele plantearse cuando no se cumplen con seguridad los valores límite, los procesos son inestables o se aplican nuevas condiciones de vertido. Rara vez hay una respuesta general, pero existen criterios técnicos claros que permiten evaluar de forma fiable las necesidades.

Indicadores técnicos que hablan a favor de una inversión en CP

Por lo general, una instalación CP es útil o necesaria cuando se da al menos una de las siguientes circunstancias:

• Las aguas residuales contienen metales pesados, AOX, cianuros, cromo u otros componentes tóxicos/inhibidores.

• Los componentes no son biodegradables o son difícilmente degradables.

• Los valores límite solo se cumplen con gran esfuerzo o no son reproducibles.

• Los sistemas biológicos o basados en membranas muestran inestabilidades (por ejemplo, inhibiciones, incrustaciones, limpiezas frecuentes).

• Los procesos físicos (filtración, separadores) no son suficientes, ya que los contaminantes se encuentran en gran medida disueltos.

• Los altos costes operativos se deben al consumo excesivo de productos químicos o a los elevados costes de eliminación de lodos.

Especialmente en el caso de los contaminantes disueltos, el tratamiento físico-químico suele ser la forma técnicamente más segura de convertir los contaminantes de forma selectiva en una fase separable.

¿Cómo se lleva a cabo el diseño de una instalación de CP en ALMAWATECH?

En ALMAWATECH, el diseño de una planta de CP no se realiza según un esquema estándar, sino que se basa en datos y está orientado a la aplicación:

1. Análisis de las aguas residuales

• Evaluación de los parámetros relevantes de las aguas residuales (por ejemplo, metales pesados, AOX, DQO, valor de pH, conductividad, sulfuro, cianuro).

• Evaluación de la biodegradabilidad y la toxicidad de los componentes de las aguas residuales.

• Clasificación de los requisitos vigentes en materia de vertidos o descargas (vertido directo, vertido indirecto, requisitos internos del proceso)

2. Ensayos de laboratorio en el centro técnico

• Realización de ensayos de laboratorio en nuestro propio centro técnico para la evaluación de los procesos técnicos.

• Selección y optimización de los coagulantes y floculantes adecuados.

• Determinación de los rangos óptimos de pH, tiempos de reacción y secuencias de etapas.

• Verificación de los valores de funcionamiento alcanzables en condiciones realistas.

• Estimación del consumo de productos químicos y la generación de lodos

3. Ensayos piloto con instalaciones piloto (opcional)

• Realización de ensayos piloto con instalaciones piloto móviles para composiciones de aguas residuales exigentes o nuevas.

• Validación del procedimiento en condiciones de funcionamiento prácticas.

• Evaluación del rendimiento de la planta con entradas fluctuantes y picos de carga

• Reducción de los riesgos de planificación e inversión antes de la realización

4. Concepto del procedimiento

• Selección de estrategias adecuadas de precipitación y tratamiento (por ejemplo, precipitación con hidróxido o sulfuro, conceptos de varias etapas).

• Determinación de las etapas necesarias del proceso (neutralización, precipitación, floculación, separación, tratamiento de lodos).

• Decisión sobre el funcionamiento por lotes o continuo en función de las características de las aguas residuales.

5. Evaluación técnica y económica

• Estimación de los costes de inversión y explotación

• Evaluación del consumo de productos químicos, la generación de lodos y las necesidades energéticas.

• Comparación con enfoques terapéuticos alternativos (biológicos, físicos, basados en membranas)

• Derivación de la solución más adecuada desde el punto de vista económico y técnico.

6. Implementación e integración

• Diseño de la planta CP como solución fija o en contenedores.

• Integración en estructuras de aguas residuales y procesos existentes

• Asistencia en la puesta en marcha, el ajuste fino y la optimización del funcionamiento de la instalación.

Establecer contacto (desencadenante de conversión)

Si no está seguro de si necesita una planta de tratamiento de aguas residuales, no dude en ponerse en contacto con nosotros. Evaluaremos juntos su situación y le propondremos el procedimiento más adecuado, incluyendo ensayos de laboratorio en el centro técnico y, si es necesario, ensayos piloto con plantas piloto.

Resumen
La necesidad de instalar un sistema CP depende de los contaminantes, la biodegradabilidad y los valores límite. ALMAWATECH evalúa sus aguas residuales, realiza pruebas de laboratorio en el centro técnico si lo desea y, además, puede validar la solución mediante pruebas piloto con instalaciones piloto en condiciones prácticas.