Precipitantes são produtos químicos utilizados no tratamento de águas residuais industriais para converter substâncias dissolvidas em partículas insolúveis. Este processo, conhecido como precipitação, é crucial para a remoção de contaminantes como metais pesados, fosfatos e substâncias orgânicas das águas residuais. Ao adicionar precipitantes, as substâncias dissolvidas são convertidas em compostos sólidos, que podem depois ser facilmente separados em instalações de PC ou de flotação.

Contexto técnico dos precipitantes

A eficácia de um precipitante depende da sua reação química com os iões ou compostos específicos presentes nas águas residuais. Os precipitantes reagem com as substâncias dissolvidas e formam sais ou hidróxidos pouco solúveis que podem ser removidos da água. O processo é controlado pelo ajuste do pH, uma vez que a solubilidade dos compostos depende do valor do pH. O controlo preciso do valor do pH e a dosagem do precipitante são cruciais para conseguir uma precipitação eficaz e minimizar as concentrações residuais das substâncias dissolvidas.

Tipos de precipitantes e suas aplicações

  1. Precipitantes à base de metais

    • Cloreto de ferro (III) e sulfato de ferro (III): Estes precipitantes são amplamente utilizados e reagem com as substâncias a remover nas águas residuais, especialmente fosfatos, para formar compostos insolúveis. Os precipitantes à base de ferro são ideais para a eliminação de fosfatos no tratamento de águas residuais e são particularmente populares devido à sua disponibilidade e eficácia.
    • Sulfato de alumínio (alúmen): Também conhecido como alúmen, o sulfato de alumínio é utilizado no tratamento de águas residuais para precipitar fosfatos e outras impurezas. Reage com fosfatos e outros iões para formar fosfatos de alumínio insolúveis, que se depositam como lamas. Estes precipitantes são particularmente eficientes em aplicações onde se pretende uma floculação adicional, uma vez que os iões de alumínio também actuam como floculante. floculante actuam como floculantes.
    • Hidróxido de cálcio (leite de cal): O leite de cal é utilizado para precipitar fosfatos, fluoretos e metais pesados. Os iões de cálcio reagem com estes compostos para formar compostos de cálcio pouco solúveis. Uma aplicação típica é o tratamento de águas residuais contendo fosfato na indústria alimentar para reduzir as concentrações de nutrientes.
  2. Precipitantes à base de sulfuretos

    • Sulfureto de sódio e hidrogenossulfureto de sódio: Estes compostos são utilizados principalmente para precipitar metais pesados que formam sulfuretos pouco solúveis, como o chumbo, o cádmio e o cobre. Os precipitantes à base de sulfuretos oferecem uma ligação e estabilidade particularmente fortes, tornando-os uma solução eficaz para o tratamento de resíduos de metais pesados.
    • Organossulfuretos: Os sulfuretos orgânicos, como o TMT 15 (Trimercapto-s-triazina), são utilizados para a precipitação selectiva de metais pesados, em especial o mercúrio e o arsénio. Os organossulfuretos ligam-se de forma muito estável aos metais pesados e são frequentemente utilizados em indústrias onde os metais tóxicos têm de ser removidos de forma segura e permanente.
  3. Precipitantes para aplicações específicas

    • Cloreto de cálcio: Este composto é normalmente utilizado na indústria química para precipitar fluoretos e fosfatos. O cloreto de cálcio é particularmente útil nos casos em que os precipitados à base de cálcio são preferidos, uma vez que reage rapidamente para formar compostos de cálcio que são estáveis e pouco solúveis.
    • Hidróxido de magnésio: O hidróxido de magnésio é ocasionalmente utilizado como precipitante em aplicações que requerem um tampão de pH adicional. Forma compostos de magnésio pouco solúveis e, ao mesmo tempo, ajuda a manter o valor do pH estável. O hidróxido de magnésio é ideal para o tratamento de águas residuais em indústrias que produzem águas residuais ligeiramente ácidas.
Instalação químico-física para o tratamento de águas residuais industriais.

Foto: Sistema CP ALMA CHEM MCW com estação de dosagem para cloreto de ferro(III) e hidróxido de cálcio

Aplicação dos precipitantes na prática

  1. Remoção de metais pesados:

    • Os precipitantes, como o sulfureto de sódio, o TMT 15 e os compostos de ferro, são frequentemente utilizados para remover metais pesados. Estes produtos químicos reagem com iões metálicos e formam compostos pouco solúveis que podem ser removidos das águas residuais em instalações de PC ou de flotação. Isto é particularmente importante na galvanoplastia e no processamento de metais, onde altas concentrações de cobre, zinco e níquel devem ser removidas com segurança.
  2. Eliminação de fosfatos:

  3. Remoção de fluoreto:

    • Os compostos de cálcio e de magnésio são utilizados para precipitar os fluoretos nas águas residuais. Ao adicionar estes precipitantes, os fluoretos são precipitados como fluoretos de cálcio e magnésio pouco solúveis. Esta técnica é frequentemente utilizada na indústria química e no processamento de vidro.
  4. Impurezas orgânicas:

    • Em combinação com floculantes, os precipitantes também podem reduzir as impurezas orgânicas. Esta aplicação é particularmente comum na indústria alimentar e da pasta de papel, onde as substâncias orgânicas são efetivamente removidas por precipitação e subsequente floculação.

Vantagens e desafios da utilização de precipitantes

  • Vantagens:

    • Os precipitantes oferecem uma forma rápida e eficaz de remover substâncias dissolvidas das águas residuais. São versáteis e podem ser adaptados a composições específicas de águas residuais.
    • A escolha direcionada do precipitante pode alcançar uma elevada eficiência na remoção de compostos específicos, como a precipitação de fosfatos ou de metais pesados.
    • Podem ser facilmente integrados em sistemas de PC existentes e, juntamente com floculantes, podem garantir uma separação ainda melhor dos sólidos.
  • Desafios:

    • A dosagem precisa e o controlo do pH são cruciais para garantir uma precipitação eficaz e evitar a sobredosagem, que conduz a um aumento dos custos dos produtos químicos e a mais lamas.
    • A eliminação das lamas resultantes constitui um desafio, especialmente se estas contiverem metais pesados ou outras substâncias tóxicas. A eliminação ou tratamento adequado é, portanto, essencial para cumprir os regulamentos ambientais.
Estação de dosagem de um sistema CP contentorizado

Foto: Tecnologia de dosagem para precipitantes e floculantes instalada no contentor da sala técnica ALMA Modul

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Como especialista no tratamento de águas residuais, a ALMAWATECH oferece a seguinte linha de produtos ALMA AQUA Águas residuais Com a linha de produtos ALMA AQUA, a ALMAWATECH oferece uma gama completa de precipitantes de alta qualidade para aplicações industriais. O nosso portfólio inclui todos os precipitantes descritos acima - desde produtos à base de ferro e alumínio até precipitantes sulfídicos e misturas especiais que combinam diferentes precipitantes para alcançar os melhores resultados. Para maximizar a eficiência do tratamento, testamos as águas residuais dos clientes no nosso laboratório para identificar o precipitante mais adequado ou a mistura perfeita para a composição específica das águas residuais. Esta abordagem personalizada garante aos nossos clientes uma elevada eficiência de separação e reduz os custos de funcionamento a longo prazo.

Fluidos operacionais e química da água para sistemas de membranas, água de arrefecimento e sistemas de caldeiras da ALMAWATECH

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Conclusão

Os precipitantes são componentes essenciais no tratamento de águas residuais industriais. Permitem a remoção de uma variedade de poluentes através de reacções químicas específicas e contribuem significativamente para o cumprimento dos limites legais e para a melhoria da qualidade da água. A seleção de um precipitante adequado depende da composição específica das águas residuais e dos objectivos de purificação pretendidos. As instalações de precipitação estão frequentemente equipadas com tecnologias adicionais, como a floculação, a sedimentação, a flotação ou a filtração a fim de maximizar a eficiência do tratamento das águas residuais.

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