Los procesos de pretratamiento en los sistemas de tratamiento de agua a menudo son cruciales para mantener la eficiencia y la longevidad de los equipos aguas abajo, como la filtración por membrana. Muchos sistemas incorporan un paso de coagulación que alentará a los sólidos suspendidos pequeños a agregarse y caerse de la solución. Al eliminar las partículas más grandes en la solución, las membranas de filtración no se ensuciarán, rasgarán ni obstruirán tan rápido. Para hacer que este proceso de tratamiento ocurra, se debe agregar un coagulante a la solución para neutralizar un efluente cargado positiva o negativamente. Los coagulantes utilizados comúnmente incluyen alumbre, lima, sulfato férrico y polímeros. Desafortunadamente, existen dificultades para usar este tipo de tratamiento de coagulación química en una planta de tratamiento de agua.

Analizaremos a continuación siete trampas comunes en la elección de un sistema de tratamiento químico del agua de coagulación para su proceso de tratamiento de agua municipal o industrial.

1. Volumen de lodo

Una de las desventajas más frecuentes y obvias de cualquier tipo de proceso de coagulación es el lodo resultante. A medida que los sólidos suspendidos se agrupan y caen, se juntan en el fondo del tanque. En un proceso de tratamiento químico del agua de coagulación, el volumen del lodo producido puede ser significativo. Es estimó que el volumen de lodo puede alcanzar hasta 0.5% del volumen del agua tratada. Por lo tanto, si los galones 1000 (litros 3800) de agua cruda se trataran mediante coagulación química, como resultado se podrían producir hasta galones 5 de lodo.

2. El lodo es peligroso y requiere una eliminación costosa

No solo hay un alto volumen de lodo, sino que a menudo, en el caso de la coagulación química, el lodo es peligroso. Los lodos no peligrosos pueden usarse en aplicaciones terrestres. Se puede aplicar a tierras agrícolas o forestales, según sea el caso. Este material de lodo puede acondicionar el suelo para facilitar el crecimiento de nutrientes y retener agua. También puede actuar como un pseudo fertilizante, o combinarse con un fertilizante orgánico para reemplazar los fertilizantes químicos más caros.

Sin embargo, el lodo del tratamiento químico del agua de coagulación es demasiado dañino para el medio ambiente como para ser utilizado de esta manera. Este lodo puede contener hidróxidos metálicos y el lodo en sí mismo es a menudo cáustico, con un pH de 10 o superior. Debido a lo peligroso que es el lodo, las compañías gastan cantidades considerables de dinero para tratar el lodo, transportarlo y eliminarlo. En algunos casos, se gasta más dinero en la eliminación del lodo resultante que en el tratamiento de las aguas residuales.

3. Es un proceso aditivo

El lodo producido en un proceso de tratamiento químico del agua de coagulación está parcialmente compuesto por los químicos agregados durante el tratamiento. Si bien pocos procesos de tratamiento de agua no requieren aditivos, la coagulación química puede requerir grandes cantidades de diversos productos químicos. Dependiendo de la composición del agua cruda, generalmente se necesitan grandes dosis de varios productos químicos diferentes. Debido a todo el agregado químico, el total de sólidos disueltos en realidad aumenta. Además, los aditivos constituyen casi la mitad del lodo resultante.

4. Dosis compleja

Para asegurar que el proceso de tratamiento químico del agua de coagulación funcione de manera óptima, se deben considerar las dosis correctas de los componentes aditivos. La velocidad y la eficiencia del proceso pueden variar según el pH de la solución. Por lo tanto, se deben agregar ácidos o bases para asegurar que el pH esté en un nivel neutral. Después de este paso, el coagulante debe introducirse en la dosis óptima. Esta dosis particular es necesaria para asegurar que el efluente esté completamente desestabilizado. Si se agrega demasiada sustancia química, la solución se reestabilizará a la carga opuesta de la mezcla original. También se pueden agregar coagulantes para aumentar la densidad y la tenacidad de los agregados. Este producto químico adicional permite que las partículas precipiten más rápido y permanezcan juntas durante la mezcla y la sedimentación. Por lo tanto, hay tres aditivos diferentes que deben ser probados y optimizados para una composición particular de partículas del efluente.

5. Alta variación en la composición del agua.

Después de todo el trabajo, averiguar cuánto de los químicos agregar al efluente para tratarlo. La dosis química puede incluso no funcionar correctamente. Dado que, si el efluente tiene una turbidez variable o composición de partículas, los resultados tendrían que ajustarse en consecuencia. Incluso si las aguas residuales provienen de la misma fuente, su composición no siempre es consistente. Como se mencionó anteriormente, la precisión es muy importante cuando se dosifica el efluente con productos químicos. Por lo tanto, si un sistema de tratamiento tomara una fuente de agua y optimizara la dosis para tratar esta fuente. La dosificación optimizada podría ser muy variada para tratar una fuente de agua o aguas residuales similar diferente.

6. Difícil procesar múltiples contaminantes a la vez

El efluente de las aguas residuales a menudo contiene muchos contaminantes. Estos contaminantes pueden variar desde compuestos orgánicos hasta metales pesados ​​y aceites, grasas y durezas. Ciertos aditivos químicos son efectivos para coagular ciertos constituyentes en el agua cruda. Sin embargo, habría varios aditivos químicos para tratar diferentes componentes. En resumen, una pasada a menudo no es suficiente para procesar todas las partículas no deseadas utilizando un sistema de coagulación química. En este caso, puede necesitarse otro paso de coagulación química. Quizás, otro método de eliminación necesitaría ser usado por completo.

7. Altos costos operativos

Las seis desventajas enumeradas anteriormente contribuyen a esta desventaja final: el costo operativo. El volumen del lodo producido hace que el transporte sea más costoso. La naturaleza peligrosa del lodo lo hace más costoso de eliminar. Las cantidades de productos químicos necesarios, incluso si los productos químicos en sí no son caros, pueden agregar un costo significativo. Un sistema de tratamiento químico del agua de coagulación requiere dosis complejas. Cualquier variación en la composición del agua de origen puede requerir una gran cantidad de pruebas. Esto contribuye a un costo operativo adicional.

Finalmente, todas las partículas no deseadas y la posible contaminación microbiológica no se pueden eliminar en un proceso de tratamiento químico. Por lo tanto, será necesario agregar un paso adicional. Esto es especialmente aplicable a la fuente de agua, incluida la contaminación microbiológica, ya que la coagulación química no afecta estos problemas. Estos pasos adicionales se suman al costo operativo. Ninguna de las razones anteriores incluye el costo adicional de limpieza y mantenimiento al usar un sistema de coagulación química. Otros costos adicionales incluyen la mano de obra requerida para proporcionar capacitación, pruebas, operación, monitoreo o limpieza y mantenimiento.

Un método alternativo de coagulación….

Sin embargo, problemas como estos son evitables con un método alternativo de coagulación no química conocido como coagugación electroquímica o electrocoagulación (CE). Genesis Water Technologies, Inc. utiliza esta tecnología avanzada pero versátil en muchos de los proyectos de tratamiento de agua de nuestros clientes. Para obtener más información sobre los sistemas de EC, consulte nuestro artículo sobre las principales ventajas de 5 de un sistema de electrocoagulación avanzado.

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