Métodos de tratamiento químico de aguas residuales

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El tratamiento químico de aguas residuales es uno de los métodos más eficaces para eliminar diversos contaminantes de las aguas residuales industriales y municipales. Estos métodos se basan en reacciones químicas y cambios en las propiedades de los contaminantes y pueden separar de las aguas residuales sustancias que no pueden eliminarse mediante métodos físicos. En este artículo, revisaremos exhaustivamente los métodos de tratamiento químico de aguas residuales junto con sus ventajas, desventajas y aplicaciones.

1. Principios del tratamiento químico de aguas residuales

1-1. Definición de descontaminación química

El tratamiento químico se refiere al proceso de utilizar productos químicos y reacciones químicas para eliminar contaminantes de las aguas residuales o volverlas inofensivas. Estos métodos se utilizan normalmente después del tratamiento físico y antes del tratamiento biológico.

1-2. Beneficios del tratamiento químico

• Capacidad de eliminar sustancias disueltas

• Operación de alta velocidad

• Control preciso de procesos

• Capaz de eliminar metales pesados ​​y compuestos orgánicos resistentes a los fármacos.

1-3. Desventajas del tratamiento químico

• Alto costo de los productos químicos

• Generación de lodos químicos

• Requiere un control preciso de las condiciones de operación

• Puede formar subproductos peligrosos

2. Principales métodos de tratamiento químico de aguas residuales

2-1. Coagulación y floculación

Pasos del proceso:

1. Coagulación:  Añadir coagulantes como alumbre o cloruro de polialuminio.

2. Floculación:  formación de partículas más grandes con la ayuda de polímeros floculantes.

3. Sedimentación:  Separación de los coágulos formados.

solicitud:

• Eliminación de partículas coloidales

• Reducir la turbidez

• Eliminación de fósforo

2-2. Neutralización

Productos químicos utilizados:

• Ácido (ácido sulfúrico, ácido clorhídrico)

• Álcali (sosa cáustica, cal)

solicitud:

• Ajuste del valor de pH de aguas residuales ácidas o alcalinas

• Preparar las aguas residuales para las etapas de tratamiento posteriores

2-3. Oxidación química

Tipos de métodos de oxidación:

1. Cloración:  utilizando hipocloritos o gas cloro.

2. Ozonización:  Oxidación fuerte con ozono

3. Peróxido de hidrógeno:  con catalizador (proceso Fenton)

4. Permanganato de potasio:  para oxidación selectiva

solicitud:

• desinfectar

• Degradación de compuestos orgánicos resistentes a fármacos

• Elimina el color y el olor.

2-4. Reducción química

Agentes reductores comunes:

• metabisulfito de sodio

• sulfito de sodio

• Plancha de doble uso

solicitud:

• Eliminación de cromo hexavalente

• Reducción de compuestos clorados

• Eliminación de metales pesados

3. Tecnología avanzada de tratamiento químico

3-1. Proceso de Oxidación Avanzada (AOP)

Tipos de procesos AOP:

1. UV/H2O2:  Combinación de peróxido de hidrógeno con luz ultravioleta

2. Fotocatalizador:  utilizando TiO2 y luz ultravioleta

3. Ozono/H2O2:  Una combinación de ozono y peróxido de hidrógeno.

ventaja:

• Fuerte producción de radicales hidroxilo

• Destrucción completa de compuestos orgánicos

• No se forman subproductos

3-2. Intercambio iónico

Tipo de resina:

1. Resina catiónica:  elimina cationes

2. Resina aniónica:  elimina iones negativos

solicitud:

• Dureza del agua

• Eliminación de nitratos

• Reciclaje de metales preciosos

3-3. Precipitación química

Precipitantes comunes:

• cal

• Sosa cáustica

• sulfuro de sodio

solicitud:

• Eliminación de metales pesados

• Reducción de sulfatos

• Eliminación de fósforo

4. Elija el método de tratamiento químico adecuado

4-1. Factores que influyen en la elección del método

• Tipos y concentraciones de contaminantes

• Requisitos de calidad del agua de salida

• Costos de los productos químicos

• Instalaciones y equipos disponibles

• Producción de lodos

4-2. Orientación sobre la selección de métodos según el tipo de contaminante

5. Aplicación industrial de la purificación química

5-1. Industria de la galvanoplastia

• Eliminación de metales pesados ​​(cromo, níquel, zinc)

• Purificación de ácidos y bases

• Reciclaje de metales preciosos

5-2. Industria textil

• Eliminación de pintura industrial

• Reducir la DQO

• Neutralización de aguas residuales coloreadas

5-3. Industria alimentaria

• Retire la grasa y el aceite

• Reducción de DBO y DQO

• Desinfección de aguas residuales

6. Gestión de lodos químicos

6-1. Características de los lodos químicos

• Alto volumen

• Alta humedad

• Posibilidad de metales pesados

6-2. Métodos de gestión de lodos

1. Concentrar:  Reducir el volumen por gravedad o medios mecánicos.

2. Estabilización:  Reducción de la toxicidad con productos químicos

3. Método de eliminación:  vertedero sanitario o reutilización

7. Conclusión

Los métodos de tratamiento químico de aguas residuales ocupan una posición especial en los sistemas de tratamiento de aguas residuales debido a su diversidad y alta eficiencia. El método apropiado debe seleccionarse en función del tipo de contaminante, los costos operativos y la calidad del efluente requerida. Hoy en día, los métodos químicos combinados con procesos físicos y biológicos se consideran la mejor solución para el tratamiento de aguas residuales industriales y municipales. Los recientes avances en tecnologías avanzadas de oxidación e intercambio iónico han hecho posible eliminar contaminantes persistentes de manera más efectiva.

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