Análisis de viabilidad de la aplicación en el tratamiento de aguas residuales industriales
1. Introducción básica
La contaminación por metales pesados se refiere a la contaminación ambiental causada por metales pesados o sus compuestos. Se debe principalmente a factores humanos como la minería, la descarga de gases residuales, el riego con aguas residuales y el uso de productos que contienen metales pesados. Por ejemplo, en Japón, la enfermedad del agua y el dolor crónico son causados por la contaminación con mercurio y cadmio, respectivamente. El grado de daño depende de la concentración y la forma química de los metales pesados en el medio ambiente, los alimentos y los organismos. La contaminación por metales pesados se manifiesta principalmente en el agua, y también en la atmósfera y los residuos sólidos.
Los metales pesados son aquellos con una gravedad específica (densidad) superior a 4 o 5, y existen alrededor de 45 tipos, como cobre, plomo, zinc, hierro, diamante, níquel, vanadio, silicio, titanio, manganeso, cadmio, mercurio, tungsteno, molibdeno, oro y plata, entre otros. Si bien el manganeso, el cobre, el zinc y otros metales pesados son oligoelementos necesarios para la vida, la mayoría de ellos, como el mercurio, el plomo y el cadmio, no son esenciales, y todos los metales pesados, por encima de cierta concentración, son tóxicos para el organismo.
Los metales pesados generalmente se encuentran en la naturaleza en concentraciones naturales. Sin embargo, debido a la creciente explotación, fundición, procesamiento y fabricación comercial de metales pesados por parte del ser humano, muchos de ellos, como el plomo, el mercurio, el cadmio y el cobalto, se introducen en la atmósfera, el agua y el suelo, causando una grave contaminación ambiental. Los metales pesados, en sus diversos estados o formas químicas, persisten, se acumulan y migran tras entrar en el medio ambiente o los ecosistemas, causando daños. Por ejemplo, los metales pesados vertidos con las aguas residuales pueden acumularse en las algas y el lodo del fondo marino, incluso en bajas concentraciones, y ser adsorbidos en la superficie de peces y mariscos, concentrándose en la cadena alimentaria y, por consiguiente, contaminando el medio ambiente. Por ejemplo, las enfermedades transmitidas por el agua en Japón son causadas por el mercurio presente en las aguas residuales de la industria de fabricación de sosa cáustica, que se transforma en mercurio orgánico mediante la acción biológica; otro ejemplo es el dolor causado por el cadmio vertido por la industria de fundición de zinc y la industria de galvanoplastia de cadmio. El plomo emitido por los escapes de los automóviles entra en el medio ambiente a través de la difusión atmosférica y otros procesos, lo que provoca un aumento significativo de la concentración actual de plomo en las superficies, resultando en una absorción de plomo en los humanos modernos aproximadamente 100 veces mayor que la de los humanos primitivos, y perjudicando la salud humana.
El agente macromolecular para el tratamiento de aguas residuales con metales pesados, un polímero líquido de color marrón rojizo, reacciona rápidamente con diversos iones de metales pesados presentes en aguas residuales a temperatura ambiente, como Hg+, Cd2+, Cu2+, Pb2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+ y Cr3+. Reacciona formando sales integradas insolubles en agua con una tasa de eliminación superior al 99%. El método de tratamiento es sencillo y práctico, económico, eficaz, genera pocos lodos, es estable, no tóxico y no produce contaminación secundaria. Puede utilizarse ampliamente en el tratamiento de aguas residuales de la industria electrónica, minera y metalúrgica, metalúrgica, desulfuración en centrales eléctricas y otras industrias. Rango de pH aplicable: 2-7.
2. Campo de aplicación del producto
Como eliminador de iones de metales pesados muy eficaz, tiene una amplia gama de aplicaciones. Puede utilizarse para casi todo tipo de aguas residuales que contengan iones de metales pesados.
3. Método de uso y flujo de proceso típico
1. Cómo usar
1. Añadir y remover
① Agregar el agente polimérico para el tratamiento de agua con metales pesados directamente a las aguas residuales que contienen iones de metales pesados, reacción instantánea, el mejor método es agitar cada 10 minutos varias veces;
②Para concentraciones inciertas de metales pesados en aguas residuales, se deben utilizar experimentos de laboratorio para determinar la cantidad de metal pesado añadido.
③ Para el tratamiento de aguas residuales que contienen iones de metales pesados en diferentes concentraciones, la cantidad de materias primas añadidas puede controlarse automáticamente mediante el ORP.
2. Equipos y procesos tecnológicos típicos
1. Pretratar el agua. 2. Para obtener un pH de 2 a 7, añadir ácido o álcali mediante el regulador de pH. 3. Controlar la cantidad de materia prima añadida mediante el regulador redox. 4. Floculante (sulfato de aluminio y potasio). 5. Tiempo de residencia en el tanque de agitación: 10 min. 76, tiempo de retención en el tanque de aglomeración: 10 min. 7, tanque de sedimentación de placa inclinada. 8, lodos. 9, depósito. 10, filtro. 121, control final del pH del estanque de drenaje. 12, agua de descarga.
4. Análisis de los beneficios económicos
Tomando como ejemplo las aguas residuales de la galvanoplastia, un ejemplo típico de aguas residuales con metales pesados, las empresas que las apliquen obtendrán enormes beneficios sociales y económicos. Estas aguas residuales provienen principalmente del agua de enjuague de las piezas galvanizadas y de una pequeña cantidad de residuos líquidos del proceso. El tipo, la concentración y la forma de los metales pesados en las aguas residuales varían considerablemente según el tipo de producción, conteniendo principalmente iones de metales pesados como cobre, cromo, zinc, cadmio y níquel. Según estadísticas incompletas, la descarga anual de aguas residuales procedentes únicamente de la industria de la galvanoplastia supera los 400 millones de toneladas.
El tratamiento químico de las aguas residuales de galvanoplastia se reconoce como el método más eficaz y completo. Sin embargo, a juzgar por los resultados obtenidos a lo largo de los años, este método presenta problemas como inestabilidad operativa, baja eficiencia económica y un impacto ambiental deficiente. El agente polimérico para el tratamiento de metales pesados en el agua resuelve eficazmente estos problemas.
4. Evaluación integral del proyecto
1. Posee una fuerte capacidad reductora de CrV, su rango de pH de reducción de Cr” es amplio (2~6), y la mayoría son ligeramente ácidos.
La mezcla de aguas residuales puede eliminar la necesidad de añadir ácido.
2. Es fuertemente alcalino y, al añadirlo, se puede aumentar el valor del pH. Cuando el pH alcanza 7,0, los niveles de Cr(VI), Cr³⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺, etc., cumplen con los estándares, lo que permite la precipitación de metales pesados y la reducción de la concentración de Cr(VI). El agua tratada cumple plenamente con la norma nacional de vertido de primera clase.
3. Bajo costo. En comparación con el sulfuro de sodio tradicional, el costo de procesamiento se reduce en más de 0,1 RMB por tonelada.
4. El proceso es rápido y el proyecto de protección ambiental es altamente eficiente. La precipitación se sedimenta fácilmente, siendo el doble de rápida que con el método de cal. Precipitación simultánea de F- y P043 en aguas residuales.
5. La cantidad de lodo es pequeña, solo la mitad que con el método tradicional de precipitación química.
6. No hay contaminación secundaria por metales pesados después del tratamiento, y el carbonato de cobre básico tradicional es fácil de hidrolizar;
7. Sin obstruir la tela filtrante, puede procesarse de forma continua.
Fuente de este artículo: Información compartida por Sina Aiwen
Fecha de publicación: 29 de noviembre de 2021