Cómo optimizar la dosificación de aguas residuales

- Sep 25, 2017-

Cómo optimizar la dosificación de aguas residuales

El tratamiento químico es una parte vital del procesamiento de aguas residuales para la fabricación industrial. Los productos químicos utilizados se pueden dividir en cuatro categorías distintas: neutralizadores de pH, agentes antiespumantes, coagulantes y floculantes. Una empresa analiza el propósito de estos químicos y cómo optimizar la dosificación de aguas residuales.

Todas las industrias tienen la responsabilidad de garantizar que sus efluentes comerciales cumplan con los requisitos reglamentarios locales, regionales y nacionales. En la mayoría de los países, el consentimiento de una empresa para el vertido comercial (su licencia para verter aguas residuales en alcantarillas, lagos, ríos u otros subcontratistas) dependerá de la composición de las aguas residuales que cumplan con criterios específicos. Estas condiciones variarán mucho entre países e industrias, pero generalmente cubren la temperatura, pH, contenido de FOG (grasa, aceite y grasa), DQO (demanda química de oxígeno), proporción de sólidos en suspensión y los niveles de sulfatos, metales pesados ​​y otras industrias productos químicos específicos en el efluente.

Muchas autoridades reguladoras también especifican con qué frecuencia se deben analizar las aguas residuales, así como los métodos utilizados, realizando auditorías periódicas y comprobaciones puntuales para garantizar el cumplimiento. El incumplimiento de los términos de una licencia podría resultar en su revocación, impidiendo completamente el funcionamiento de la empresa, pero, más comúnmente, dará lugar a sanciones financieras. Aunque obviamente menos perjudicial para un negocio que un cierre completo, estas multas pueden tener un impacto significativo en los resultados de la compañía. El manejo cuidadoso del tratamiento de aguas residuales es, por lo tanto, esencial para mantener los costos y las multas al mínimo.

Productos químicos para el tratamiento de aguas residuales: conceptos básicos
Los cuatro tipos principales de productos químicos utilizados en el tratamiento de aguas residuales son neutralizadores de pH, agentes antiespumantes, coagulantes y floculantes. La clase más directa de químicos es el neutralizador de pH, aunque el por qué y cómo se usan varía según el proceso que produce el agua residual. Esencialmente, el efluente de aguas residuales que fluye hacia el sistema de alcantarillado no debe ser ni demasiado ácido ni demasiado básico (idealmente completamente neutral a pH 7), ya que esto ayudará a evitar reacciones químicas indeseables cuando el agua residual se mezcla con otro efluente. La neutralización del pH es aún más importante si las salidas de aguas residuales se dirigen directamente a un lago o río, ya que cambiar el pH localizado puede dañar la vida silvestre y causar problemas de arrastre en el ecosistema local.

Desafortunadamente, muchos procesos industriales y de fabricación dependen de productos químicos ácidos o básicos, desde el grabado ácido de las piezas de metal hasta el uso de lejía para lavar las instalaciones de producción de alimentos, que luego se lavan al desagüe. Además, el ajuste de pH (generalmente de ácido a básico) se puede utilizar en el tratamiento de agua posterior al proceso como una forma de precipitar contaminantes disueltos, como metales pesados ​​y metales tóxicos, que luego deben neutralizarse antes del flujo. La adición de dosis pequeñas y cuidadosamente controladas de un compuesto fuertemente ácido o, más comúnmente, básico (como hidróxido de sodio (NaOH)) durante el procesamiento de aguas residuales es una manera simple de garantizar que el pH del flujo de efluentes al alcantarillado esté dentro del pautas.

La siguiente categoría de productos químicos para el tratamiento de aguas residuales son los agentes antiespumantes. La espuma es causada por la formación de burbujas de aire dentro de las aguas residuales, y puede ser muy problemático para una amplia gama de procesos industriales. Al cambiar las propiedades físicas del fluido, las espumas pueden aumentar el desgaste mecánico en los sistemas de bombeo y causar problemas de drenaje al bloquear las cribas y los filtros, lo que reduce la eficiencia del procesamiento del agua. Las espumas también pueden hacer que se formen depósitos en los tanques de almacenamiento y recipientes de procesamiento, lo que aumenta los requisitos de limpieza y conduce a riesgos para la salud mediante la promoción del crecimiento bacteriano. Además, las espumas pueden ser antiestéticas y causar problemas de imagen pública para un negocio a nivel local.

Existe una amplia gama de agentes antiespumantes disponibles, incluidos aceites insolubles, siliconas, alcoholes, estearatos y glicoles, pero todos ellos son esencialmente productos químicos de baja viscosidad que provocan la ruptura de las burbujas de aire y la ruptura de la espuma de la superficie. Muchos proveedores de productos químicos para el tratamiento del agua consideran que los agentes antiespumantes son una clase de producto químico directo, pero seleccionar el agente correcto y el régimen de dosificación puede tener un impacto significativo en la eficiencia de las plantas de tratamiento de agua y en los gastos operacionales mayores costos de mantenimiento.

Las dos últimas categorías principales de sustancias químicas para el tratamiento del agua son los coagulantes y los floculantes, que funcionan en combinación para eliminar los sólidos en suspensión y aclarar las aguas residuales. Los coagulantes son compuestos de bajo peso molecular con carga iónica (generalmente con carga positiva) que están diseñados para neutralizar la carga de partículas suspendidas. Pueden ser inorgánicos (como compuestos a base de aluminio o hierro) o polímeros orgánicos, y contrarrestar el efecto "repulsivo" que impide que las partículas con carga negativa se agreguen. Luego se usan floculantes de alto peso molecular para unir estas partículas cargadas neutralizadas en agregaciones más grandes, conocidas como flóculos, para acelerar la clarificación del agua.

Hay una gran cantidad de coagulantes y floculantes disponibles, y la combinación óptima dependerá en gran medida de la composición del flujo de efluentes y del diseño de la planta de tratamiento de agua. La mayoría de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales que utilizan estrategias de tratamiento químico para eliminar los sólidos suspendidos se basan en la colonización o la flotación. El diseño exacto de la planta debe corresponderse con la naturaleza del efluente pero, en términos generales, las estrategias de asentamiento se utilizan para eliminar sólidos pesados ​​que son comunes en las industrias manufactureras, mientras que la flotación es más adecuada para la eliminación de grasas y grasas. aceites, por ejemplo, en aplicaciones de procesamiento de alimentos. La elección del coagulante y el floculante debe guiarse tanto por la forma en que opera la planta como por el tipo de sólido suspendido que requiere eliminación, y tomar las decisiones correctas puede tener un impacto significativo tanto en la rentabilidad como en el cumplimiento normativo.

Una consideración adicional cuando se seleccionan los coagulantes y floculantes más adecuados para su negocio es el impacto ambiental del uso de químicos, con una cantidad de coagulantes y floculantes de origen biológico sostenible que ahora ingresan al mercado. Hay indicios de que las industrias pueden estar buscando estos materiales de origen natural como una forma de reducir la huella de carbono y el impacto ambiental de sus negocios, aumentando sus credenciales ecológicas.

Juntar las piezas
Aunque es crucial para la operación eficiente de las instalaciones de tratamiento de agua, la elección de los productos químicos para el tratamiento del agua es solo una pieza del rompecabezas. El siguiente paso es garantizar que cada uno de estos productos químicos se use en las cantidades correctas, en los momentos correctos y se introduzca en el flujo de aguas residuales de la manera más efectiva. Al igual que la elección de los productos químicos, los regímenes de dosificación dependen en gran medida del diseño de la planta y la composición del efluente. Es importante que se agregue suficiente cantidad de cada sustancia química al flujo para producir el efecto requerido, pero la dosificación excesiva puede ocasionar costos de materiales en curso innecesariamente altos y causar que altos niveles de sustancia química del tratamiento estén presentes en el flujo hacia el alcantarillado, potencialmente excediendo límites regulatorios.

De manera similar, la subdosificación puede reducir la eficacia del proceso de tratamiento, lo que puede dar lugar a incumplimientos reiterados de las condiciones de la licencia. Este problema se complica aún más por el tipo de sistema de dosificación en uso, ya que puede tener un impacto significativo en la efectividad de los productos químicos en el proceso de tratamiento del agua. Si bien la mayoría de las instalaciones de tratamiento de agua ya cuentan con sistemas de dosificación como parte del diseño original de la planta, las compañías que tienen costos químicos muy altos deben considerar cómo las últimas innovaciones tecnológicas pueden usarse para reducir el uso de productos químicos y proporcionar ahorros constantes sin comprometer la eficiencia .

Ya sea que se basen en el uso de sistemas de dosificación existentes o en la introducción de nuevas tecnologías, los proveedores de químicos experimentados en tratamiento de agua pueden trabajar con usted para establecer la estrategia de dosificación más adecuada y rentable para su planta, así como proporcionar medidas específicas para cubrir cualquier posible variaciones día a día en la composición de las aguas residuales de su proceso. Junto con el soporte técnico continuo y la resolución de problemas, esto ayudará a garantizar el cumplimiento continuo de los requisitos normativos y evitar sanciones financieras.

Tomando una vista más amplia
El suministro y la aplicación de productos químicos para asegurar que la composición del efluente de aguas residuales cumpla con las pautas regulatorias es un costo continuo significativo para muchas empresas, en términos de materiales y mano de obra. En el otro extremo del proceso de tratamiento de aguas residuales, la eliminación y eliminación de los lodos es también un gasto importante. Mientras más sólidos suspendidos, grasas, aceites, grasas y contaminantes en las aguas residuales del proceso, mayor será el costo de eliminación de los lodos. Tanto los procesos químicos como los mecánicos de tratamiento de agua deberían tener como objetivo maximizar la recuperación de agua y garantizar que el lodo resultante sea lo más seco posible para reducir los costos de eliminación.

Al adoptar una visión más integral, la inversión en productos químicos de tratamiento y dosificación más efectivos podría generar ahorros de costos significativos en el lado de la eliminación, lo que compensaría los costos de capital. Trabajar en asociación con un proveedor de químicos conocedores del tratamiento del agua puede ayudar a identificar estas oportunidades, así como otros cambios que pueden conducir a mejoras en el funcionamiento mecánico, operacional y químico de su planta de tratamiento de agua. Esto a su vez puede conducir a un rápido retorno de la inversión. Con los costos de eliminación de aguas residuales y lodos solo es probable que aumenten, ¿es hora de reconsiderar su estrategia de tratamiento de agua?