As estações de precipitação e floculação são sistemas centrais no tratamento de águas residuais industriais que têm como objetivo a remoção de impurezas dissolvidas e coloidais. Estes sistemas utilizam processos químicos para converter substâncias dissolvidas em partículas sólidas, que são agregadas por floculação e depois separadas. Os sistemas de precipitação e floculação são flexíveis e podem ser adaptados a diferentes cargas e águas residuais.

Contexto e procedimentos técnicos

As instalações de precipitação e floculação consistem em várias etapas do processo que podem ser variadas consoante a composição das águas residuais e os parâmetros pretendidos. As etapas mais importantes incluem

1. Precipitação por neutralização: Esta tecnologia é utilizada quando as águas residuais têm propriedades altamente ácidas ou alcalinas. O valor do pH das águas residuais é ajustado para um valor neutro através da adição de ácidos ou álcalis, o que permite a precipitação de iões metálicos dissolvidos, como o ferro, o alumínio ou os metais pesados. A neutralização produz hidróxidos insolúveis, que são depois agregados em partículas maiores por floculação.

2. Precipitação sulfídica: A precipitação sulfídica é utilizada para águas residuais que contêm elevadas concentrações de metais pesados, como o cobre, o zinco ou o chumbo. Neste processo, os compostos de sulfureto (por exemplo, sulfureto de sódio) são doseados para converter os metais pesados em sulfuretos metálicos insolúveis. Estes sulfuretos metálicos são estáveis e podem ser facilmente separados por floculação e subsequente sedimentação ou flotação. A precipitação de sulfuretos é particularmente eficaz na obtenção de valores-limite baixos para metais pesados em águas residuais.

3. Remoção de metais pesados: Os metais pesados são contaminantes comuns nas águas residuais industriais, particularmente nas indústrias de galvanoplastia, processamento de metais e química. Os sistemas de precipitação e floculação são concebidos para remover eficazmente os metais pesados, de modo a cumprir os limites legais. Para além da neutralização e da precipitação de sulfuretos, podem também ser utilizados precipitantes como os sais de ferro ou de alumínio para converter os metais pesados em compostos pouco solúveis. Estas partículas são então ligadas por floculação para formar flocos maiores, que são removidos por sedimentação ou flotação.

Floculação: Como funcionam os polímeros

A floculação é um passo crucial nos sistemas de precipitação e floculação em que os floculantes ou polímeros especiais são utilizados para agregar as pequenas partículas produzidas pela precipitação em flocos maiores. Estes polímeros são constituídos por longas cadeias moleculares que se ligam às superfícies das partículas e as reticulam.

Existem diferentes tipos de polímeros que diferem na sua carga (catiónica, aniónica ou neutra).

1. Polímeros catiónicos: Têm uma carga positiva e são particularmente adequados para ligar partículas de carga negativa em águas residuais.
2. Polímeros aniónicos: Têm uma carga negativa e são utilizados para flocular partículas com carga positiva.
3. Polímeros não-iónicos: São neutros e actuam como agentes de ligação entre partículas com cargas diferentes.

Mecanismo de floculação

Os polímeros funcionam através de dois mecanismos principais:

• Equalização de cargas: Os polímeros neutralizam as cargas superficiais das partículas, o que reduz as forças de repulsão entre as partículas. Isto faz com que as partículas se aproximem umas das outras e formem flocos maiores.
• Ligação: As moléculas de cadeia longa dos polímeros ligam várias partículas entre si, formando flocos estáveis que podem ser separados por sedimentação ou flotação. flotação facilmente separados por sedimentação ou flotação.