Precipitação por neutralização é um processo fundamental no tratamento de águas residuais industriais em que os compostos dissolvidos são convertidos em sólidos insolúveis através da regulação do pH. Esta técnica é frequentemente utilizada para remover metais pesados, fosfatos e outros poluentes das águas residuais. A precipitação por neutralização assegura que os metais e outras substâncias dissolvidas são efetivamente removidos, ajustando o valor do pH das águas residuais de modo a que estas substâncias precipitem sob a forma de hidróxidos, carbonatos ou outros compostos pouco solúveis.
Índice
Contexto técnico
Controlo do pH:
- A precipitação por neutralização baseia-se no ajuste do valor do pH das águas residuais para promover a formação de compostos insolúveis. Em muitos casos, o valor do pH é ajustado através da adição de ácidos (por exemplo, ácido sulfúrico) ou bases (por exemplo, hidróxido de sódio) para que os metais pesados sejam precipitados como hidróxidos metálicos.
- Um valor de pH entre 8 e 9 é ótimo para a precipitação de metais como o ferro, o zinco, o cobre ou o níquel, uma vez que os hidróxidos destes metais são menos solúveis nesta gama.
Química das reacções:
- Durante a precipitação de metais, a adição de álcalis produz hidróxidos metálicos, que se combinam para formar partículas finas. Esta reação depende da concentração dos iões metálicos e do tempo de reação.
- O hidróxido de cálcio (leite de cal) é frequentemente utilizado para precipitar os f osfatos, que se ligam como fosfato de cálcio e os convertem em sólidos insolúveis. Esta técnica é particularmente comum na indústria alimentar e de bebidas, onde as águas residuais que contêm fosfatos têm de ser tratadas.
Foto: A nossa estação de tratamento de águas residuais ALMA CHEM MCW para a precipitação e floculação de metais pesados, AOX, hidrocarbonetos e cianetos
Domínios de aplicação
Indústria metalúrgica:
- Na galvanoplastia e no tratamento de superfícies, as águas residuais contêm elevadas concentrações de metais pesados, como o crómio, o níquel e o cobre, que são removidos da água sob a forma de hidróxidos por precipitação de neutralização. O ajuste preciso do valor do pH assegura que os metais são convertidos em formas insolúveis e podem então ser removidos por sedimentação, filtração ou flotação.
Indústria alimentar e das bebidas:
- Nesta indústria, são produzidas águas residuais contendo fosfato, que são tratadas por precipitação de neutralização com hidróxido de cálcio. O valor do pH é ajustado de modo a que o fosfato de cálcio precipite e seja separado como lama. Isto é crucial para evitar a fertilização excessiva das massas de água com fosfatos e para garantir o cumprimento dos valores-limite.
Indústria química e farmacêutica:
- As águas residuais destas indústrias podem ter propriedades altamente ácidas ou alcalinas. A precipitação de neutralização é utilizada neste caso para trazer o valor do pH das águas residuais para um intervalo neutro, no qual as impurezas, tais como metais e fosfatos, são melhor precipitadas. São frequentemente utilizados agentes de neutralização especiais, que são especificamente selecionados para a composição das águas residuais.
Indústria do papel e da pasta de papel:
- Nesta indústria, a precipitação por neutralização é utilizada para remover resíduos orgânicos e inorgânicos, em particular fosfatos e depósitos de calcário, das águas residuais. Isto é importante para evitar depósitos e corrosão nos sistemas e para aumentar a eficiência das etapas de tratamento subsequentes.
Indústria de tintas e vernizes:
- A precipitação por neutralização é utilizada aqui para precipitar pigmentos e iões metálicos que se encontram frequentemente nas águas residuais desta indústria. Através de um ajuste preciso do pH, estas substâncias são ligadas como compostos insolúveis e depois removidas das águas residuais por filtração ou sedimentação.
Realização da engenharia de processos
Nas instalações de precipitação por neutralização, as águas residuais são misturadas em tanques de reação com agitadores ou circuitos de reação para garantir uma distribuição uniforme dos precipitantes e um tempo de reação ótimo. A dosagem de ácidos ou álcalis é normalmente automatizada e é continuamente monitorizada para garantir que o valor do pH se mantém dentro do intervalo desejado.
Dependendo da composição das águas residuais e do tipo de compostos a tratar, a precipitação pode ser complementada por outros processos, como a floculação, a fim de agregar as partículas finas em flocos maiores, facilitando assim a separação.
Redução do cromato com bissulfito de sódio
Uma aplicação especial da precipitação de neutralização é a redução do cromato. O crómio (VI), que é altamente tóxico e fortemente oxidante, é reduzido a crómio (III) com bissulfito de sódio (NaHSO₃). O crómio(III) resultante é depois precipitado como hidróxido, ajustando o pH com lixívia. Esta técnica é utilizada sobretudo na tecnologia de superfícies para converter compostos tóxicos e móveis de crómio (VI) em formas menos perigosas e para os separar com segurança.
Vantagens e desafios
Vantagens:
- A precipitação por neutralização é um processo rentável e comprovado para a remoção de poluentes dissolvidos e para a regulação do valor do pH.
- Pode ser adaptado de forma flexível a diferentes tipos de águas residuais e pode ser facilmente integrado em muitos ramos da indústria.
- O método é particularmente adequado para a remoção de uma vasta gama de substâncias, tais como metais e fosfatos de águas residuais.
Desafios:
- É necessário um controlo preciso do pH para garantir que a precipitação é eficiente e que todos os contaminantes são convertidos em formas insolúveis.
- A separação subsequente dos sólidos formados requer frequentemente etapas adicionais, como a floculação ou a filtração. filtraçãopara garantir uma elevada eficiência de separação.
Conclusão
A precipitação por neutralização é um processo extremamente versátil e eficaz para o tratamento de águas residuais industriais. Através do ajuste do pH e da adição de produtos químicos específicos, os metais, fosfatos e outros poluentes podem ser eficientemente removidos. Em combinação com tecnologias complementares, como a floculação e a filtração a precipitação por neutralização oferece uma forma fiável de tratar as águas residuais de modo a cumprir os requisitos legais e garantir uma elevada qualidade da água.
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Foto: A nossa estação de tratamento de águas residuais ALMA CHEM MCW para a precipitação e floculação de metais pesados, AOX, hidrocarbonetos e cianetos

