Análisis de viabilidad de su 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 la enfermedad del dolor son causadas por la contaminación por 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, aunque también se encuentra en la atmósfera y los residuos sólidos.
Los metales pesados son aquellos con una densidad (gravedad específica) 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, plata, etc. Si bien el manganeso, el cobre, el zinc y otros metales pesados son oligoelementos necesarios para las actividades vitales, la mayoría de los metales pesados, como el mercurio, el plomo, el cadmio, etc., no son necesarios para dichas actividades, y todos los metales pesados por encima de cierta concentración son tóxicos para el cuerpo humano.
Los metales pesados generalmente existen en la naturaleza en concentraciones naturales. Sin embargo, debido a la creciente explotación, fundición, procesamiento y fabricación comercial de metales pesados por parte de los humanos, muchos metales pesados como el plomo, el mercurio, el cadmio, el cobalto, etc., ingresan a la atmósfera, el agua y el suelo, causando una grave contaminación ambiental. Los metales pesados en diversos estados o formas químicas persisten, se acumulan y migran después de ingresar al medio ambiente o ecosistema, causando daños. Por ejemplo, los metales pesados descargados con aguas residuales pueden acumularse en algas y lodo del fondo marino incluso si la concentración es baja, y ser adsorbidos en la superficie de peces y mariscos, lo que resulta en la concentración en la cadena alimentaria y, por lo tanto, causa contaminación. Por ejemplo, las enfermedades relacionadas con el agua en Japón son causadas por el mercurio en las aguas residuales descargadas de la industria de fabricación de sosa cáustica, que se transforma en mercurio orgánico a través de la acción biológica; otro ejemplo es el dolor causado por el cadmio descargado de la industria de fundición de zinc y la industria de galvanoplastia de cadmio. El plomo que se libera de los gases de escape de los automóviles ingresa al medio ambiente a través de la difusión atmosférica y otros procesos, lo que resulta en un aumento significativo de la concentración actual de plomo en la superficie, lo que provoca que la absorción de plomo en los humanos modernos sea aproximadamente 100 veces mayor que la de los humanos primitivos, y perjudica la salud humana.
El agente de tratamiento de aguas residuales para metales pesados macromoleculares, 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+, Cr3+, etc. Reacciona formando sales integradas insolubles en agua con una tasa de eliminación superior al 99%. El método de tratamiento es sencillo y práctico, de bajo costo, con un efecto notable, genera poca cantidad de lodos, es estable, no tóxico y no produce contaminación secundaria. Puede utilizarse ampliamente en el tratamiento de aguas residuales de la industria electrónica, minería y metalurgia, industria metalúrgica, desulfuración de centrales eléctricas y otros sectores. Rango de pH aplicable: 2-7.
2. Campo de aplicación del producto
Como eliminador muy eficaz de iones de metales pesados, tiene una amplia gama de aplicaciones. Puede utilizarse para casi todo tipo de aguas residuales que contengan iones de metales pesados.
3. Método utilizado y flujo de proceso típico
1. Cómo usar
1. Añadir y remover
① Añada el agente de tratamiento de agua de metales pesados polimérico directamente a las aguas residuales que contienen iones de metales pesados, reacción instantánea, el mejor método es agitar cada 10 minutos;
2. Para concentraciones inciertas de metales pesados en aguas residuales, se deben utilizar experimentos de laboratorio para determinar la cantidad de metal pesado añadido.
③Para el tratamiento de aguas residuales que contienen iones de metales pesados con diferentes concentraciones, la cantidad de materias primas añadidas puede controlarse automáticamente mediante el potencial redox (ORP).
2. Equipos típicos y proceso tecnológico
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 del tanque de agitación: 10 min (76), tiempo de retención del tanque de aglomeración: 10 min (7), tanque de sedimentación de placas inclinadas (8), lodo (9), depósito (10), filtro (121), control final del pH del estanque de drenaje (12), descarga de agua.
4. Análisis de los beneficios económicos
Tomando como ejemplo las aguas residuales de galvanoplastia, un ejemplo típico de aguas residuales con metales pesados, las empresas que las utilizan obtienen enormes beneficios sociales y económicos. Estas aguas residuales provienen principalmente del agua de enjuague de las piezas galvanizadas y, en menor medida, de los líquidos residuales del proceso. El tipo, la concentración y la forma de los metales pesados presentes 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 de la industria de 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 de muchos años, este método presenta problemas como inestabilidad operativa, baja rentabilidad y un impacto ambiental negativo. El agente polimérico para el tratamiento de aguas residuales con metales pesados ha resuelto satisfactoriamente estos problemas.
4. Evaluación integral del proyecto
1. Tiene una fuerte capacidad reductora de CrV, el rango de pH de reducción de Cr” es amplio (2~6), y la mayoría de ellos son ligeramente ácidos.
Las aguas residuales mezcladas pueden eliminar la necesidad de añadir ácido.
2. Es fuertemente alcalino y el valor de pH puede aumentarse al mismo tiempo que se añade. Cuando el pH alcanza 7,0, Cr (VI), Cr3+, Cu2+, Ni2+, Zn2+, Fe2+, etc. pueden alcanzar el estándar, es decir, los metales pesados pueden precipitarse al tiempo que se reduce el precio del VI. El agua tratada cumple plenamente con el estándar nacional de descarga de primera clase.
3. Bajo coste. En comparación con el sulfuro de sodio tradicional, el coste de procesamiento se reduce en más de 0,1 RMB por tonelada.
4. La velocidad de procesamiento es rápida y el proyecto de protección ambiental es altamente eficiente. La precipitación se sedimenta fácilmente, siendo el doble de rápida que 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 se hidroliza fácilmente;
7. Sin obstruir la tela filtrante, se puede procesar de forma continua.
Fuente de este artículo: Información compartida por Sina Aiwen
Fecha de publicación: 29 de noviembre de 2021