Instalação de precipitação é um componente-chave no tratamento de águas residuais industriais, concebido para converter substâncias dissolvidas, como metais pesados, fosfatos e contaminantes orgânicos, em partículas insolúveis, a fim de as remover das águas residuais. Os sistemas são concebidos para controlar com precisão os processos de precipitação química para garantir a eliminação efectiva dos poluentes.
Índice
Contexto técnico
Uma instalação de precipitação é normalmente constituída por várias fases, a fim de controlar eficazmente o processo químico:
Adição de precipitantes:
- Os precipitantes, como o cloreto de ferro (III), o sulfato de alumínio ou o hidróxido de cálcio, são doseados no sistema de precipitação para converter as substâncias dissolvidas em compostos insolúveis. Estes precipitantes reagem quimicamente com os iões dissolvidos (por exemplo, metais pesados ou fosfatos) e formam hidróxidos, fosfatos ou outros compostos pouco solúveis.
- A dosagem tem lugar em estações de dosagem especialmente concebidas para garantir a adição exacta de produtos químicos para otimizar a reação de precipitação.
Vasos de reação e agitadores:
- As águas residuais são intensamente misturadas com os precipitantes nos tanques de reação da instalação de precipitação. Isto é feito com a ajuda de agitadores, que asseguram uma distribuição uniforme e um tempo de reação ótimo. Isto assegura que os químicos são distribuídos uniformemente pelas águas residuais e reagem completamente.
- A regulação do pH é crucial para minimizar a solubilidade dos compostos. As instalações de precipitação estão frequentemente equipadas com sensores de pH e sistemas de controlo para ajustar com precisão o valor do pH.
Unidade de floculação:
- Após a precipitação, as águas residuais permanecem frequentemente enriquecidas com partículas finamente dispersas que são difíceis de sedimentar. Os floculantes (polímeros) são adicionados na unidade de floculação para agregar as partículas finas em flocos maiores. Estes flocos podem ser separados por sedimentação, flotação ou filtração podem ser removidos.
- Esta unidade desempenha um papel central na separação eficaz de sólidos e é um componente essencial na otimização dos resultados da precipitação.
Foto: Sistema CP ALMA CHEM MCW para a eliminação de metais pesados, AOX, hidrocarbonetos e cianetos
Processos específicos em plantas de precipitação
Precipitação de neutralização:
- Nesta técnica, o valor do pH das águas residuais é especificamente ajustado de modo a precipitar os metais sob a forma de hidróxidos. Este é um processo frequentemente utilizado para o tratamento de resíduos de metais pesados produzidos na indústria de galvanoplastia.
Precipitação sulfídica:
- Para concentrações particularmente elevadas de metais pesados ou de metais pouco solúveis, o sulfureto de sódio ou outro sulfureto é utilizado como precipitante. Este método é eficaz para a eliminação de metais tóxicos através da formação de sulfuretos metálicos muito estáveis e pouco solúveis.
Precipitação de fosfatos:
- Nas águas residuais com elevadas concentrações de fosfato, o hidróxido de cálcio (leite de cal) ou os saisde ferro ou alumínio são frequentemente utilizados para precipitar os fosfatos como compostos pouco solúveis. Isto é crucial para evitar a eutrofização das massas de água.
Foto: Sistema CP ALMA CHEM MCW para a eliminação de metais pesados, AOX, hidrocarbonetos e cianetos
Áreas de aplicação dos sistemas de corte
Indústria de processamento de metais: Os processos de precipitação e floculação são utilizados na galvanoplastia e no processamento de metais para remover metais pesados como o zinco, o níquel, o cobre e o crómio. Estas águas residuais contêm elevadas concentrações de metais pesados, que devem ser convertidos em compostos insolúveis e removidos através de uma combinação de neutralização e precipitação de sulfuretos, de modo a cumprir os limites legais.
Indústria alimentar e de bebidas: Aqui são produzidas águas residuais altamente contaminadas com elevadas concentrações de fosfatos e gorduras. São adicionados precipitantes, tais como sais de ferro ou alumínio, para ligar e separar estas substâncias. A floculação é então efectuada para formar flocos maiores que podem ser facilmente removidos. Isto evita a fertilização excessiva da água e melhora a qualidade das águas residuais.
Indústria do papel e da pasta de papel: Esta indústria produz águas residuais com elevadas cargas orgânicas e fibras. Os processos de precipitação e floculação ajudam a ligar estas substâncias e a sedimentá-las sob a forma de lamas. Isto reduz a carência química de oxigénio (CQO) e contribui para o cumprimento dos limites das águas residuais.
Indústria têxtil: As águas residuais contêm frequentemente corantes, tensioactivos e metais pesados, que são tratados com processos de precipitação e floculação para ligar e separar estes poluentes antes de a água ser tratada posteriormente.
Indústria petroquímica: As águas residuais estão frequentemente contaminadas com resíduos de petróleo, hidrocarbonetos e emulsões. Os processos de precipitação e floculação convertem estes compostos orgânicos em partículas sedimentáveis, que podem depois ser estabilizadas e removidas por floculação.
Indústria farmacêutica: A produção de medicamentos conduz a águas residuais que contêm uma variedade de compostos orgânicos e inorgânicos. Os processos de precipitação e floculação são essenciais neste caso para remover metais pesados, fosfatos e outras impurezas.
Exploração mineira e processamento de minerais: Nestas áreas, ocorrem elevadas concentrações de metais pesados, sulfatos e partículas ultrafinas nas águas residuais. Os processos de precipitação e floculação são aqui utilizados para remover eficazmente estas substâncias das águas residuais.
Indústria de tintas e vernizes: As águas residuais contêm frequentemente pigmentos, metais pesados e solventes orgânicos. A precipitação e a floculação são utilizadas para ligar estas substâncias e removê-las das águas residuais. Isto é particularmente importante para a remoção de corantes e iões metálicos, que são convertidos em partículas maiores e sedimentáveis após a precipitação por floculação.
Tecnologia de superfícies: Na galvanoplastia e noutros processos de tratamento de superfícies, as águas residuais contêm frequentemente metais pesados, ácidos e álcalis. A neutralização e a precipitação convertem metais pesados como o crómio, o cobre e o níquel em compostos insolúveis, que são removidos por floculação e subsequente separação.
Foto: A nossa instalação de flotação ALMA NeoDAF
Vantagens e desafios dos sistemas de abate
Vantagens:
- Os sistemas de precipitação são versáteis e podem remover eficazmente uma vasta gama de substâncias dissolvidas.
- São flexíveis e personalizáveis, uma vez que a dosagem de precipitantes e o ajuste do pH podem variar em função da composição das águas residuais.
- Estes sistemas podem ser facilmente integrados em sistemas existentes e combinados com outros processos, como a floculação, filtração ou flotação para otimizar o desempenho da separação.
Desafios:
- O controlo preciso do valor do pH e a dosagem dos precipitantes requerem uma monitorização e automatização contínuas para garantir uma precipitação óptima.
Conclusão
As estações de precipitação são unidades essenciais no tratamento moderno de águas residuais industriais. Oferecem um método flexível e eficaz para a remoção de metais pesados, fosfatos e outros poluentes dissolvidos nas águas residuais. Ao combiná-las com outras etapas de tratamento, como a floculação e a filtração a eficiência e a fiabilidade de todo o sistema podem ser maximizadas. Estes sistemas são, por conseguinte, uma parte importante do cumprimento dos requisitos legais e da melhoria da qualidade da água.
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