Tractament físico-químic compacte d'aigües residuals industrials
Director tècnic de Intra-Aplicacions Hidràuliques01/10/2004
Segons l'objectiu del tractament distingim entre:
- Procediment per a la separació de partícules en suspensió (sedimentació, floculació ,...).
- Procediment per a l'eliminació de matèria orgànica biodegradable (aerobi i anaerobi).
- Procediment per a l'eliminació de matèria orgànica dissolta (absorció, adsorció, filtració amb membranes, desorció amb aire ...).
- Procediment de separació de contaminants inorgànics en aigua (precipitació química, adsorció, filtració, intercanvi iònic ,...).
- Estació de tractament d'aigües potables (Etap).
- Estació depuradora d'aigües residuals (EDAR).
- Estació de tractament d'aigües industrials.
El tractament físico-químic
Aquest tractament consta, bàsicament, de dues etapes: coagulació i floculació. La primera consisteix en aconseguir que les matèries coloidals i en suspensió existents a l'aigua formin coàguls, mitjançant canvis de polaritat. Durant la fase de floculació aquests coàguls s'aglomeren formant flòculs, el que permet la seva fàcil separació de l'aigua tractada. En el tractament fisicoquímic d'aigües residuals industrials es separen components contaminants no dissolts en l'aigua sense alterar, en principi, els components dissolts. Almenys aquest és el concepte comunament acceptat en la tecnologia de tractament d'aigües residuals. La veritat és que en produir una addició de reactius químics (coagulants, floculants, neutralitzadors de pH) es modifica l'estructura química i es produeix precipitació de components que estaven dissolts en l'aigua.
Aquest fenomen químic s'aprofita, per exemple, per a l'eliminació del ferro i el manganès passant a una forma oxidada, o dels sulfats mitjançant addició d'un hidròxid, i al seu posterior precipitació a un pH adequat.
En certa manera hem d'acceptar que el procés de tractament d'aigües residuals, encara que en disseny es plantegi de forma modular i per fases (pretractament, tractaments primaris, secundaris i terciaris) i amb objectius específics per a cada fase, en realitat és un procés global en el qual cada actuació que proposem en una fase afectarà i modificarà l'efectivitat dels altres processos.
- Disseny funcional i d'alt rendiment dels equips.
- Selecció equilibrada del conjunt de reactius químics, bàsicament en funció d'aquests quatre paràmetres: eficiència en la clarificació de l'aigua, temps de reacció, costos dels reactius i volum de fangs generats.
- Eficiència en la separació física dels flòculs de l'aigua ben clarificada.
Separació dels flòculs
És molt probable que després de la floculació hi hagi partícules que decantaran en tenir un densitat sensiblement major a la del medi en què es troben, mentre que altres suraran a la superfície per tenir una densitat menor. També podem trobar partícules la densitat sigui bastant similar i necessiten ajuda per superar la tensió superficial de l'aigua que estem tractant.
Per això, en seleccionar la combinació de reactius no només hem de procurar que la decantació de flòculs sigui òptima, sinó que hem de considerar la possibilitat de millorar els rendiments aprofitant que alguns d'aquests flòculs tendiran a surar.
El major rendiment en la flotació s'ha d'aconseguir amb l'ajuda de microbombolles d'aire, el que es pot aconseguir mitjançant diversos sistemes.
Disseny compacte
El disseny dels equips d'un sistema físic-químic, amb les característiques abans descrites: homogeneïtzació airejada, control de pH, coagulació i floculació en cambres de contacte i separació de flocs per flotació i per decantació, és més o menys el mateix per a la gran majoria dels sistemes de tractament d'aigües residuals industrials.
Un cop aconseguit un disseny versàtil i modular, els avantatges d'una planta compacta que s'executi en una plataforma comuna són evidents. En lloc d'instal lar una sèrie de dipòsits i equips independents, efectuant "in situ" les seves connexions tant hidràuliques com elèctriques, l'empresa fabricant de la unitat de tractament realitza el muntatge en els seus tallers i lliura el sistema muntat i provat.
La fiabilitat i economia d'un disseny compacte són clares, i per la seva característica modular i regulable permet l'execució de diferents estratègies de tractament amb un mateix equip.
Instal lació innovadora
Les EDAR Depcom-FQ s'adapten a les característiques de l'aigua a processar, incorporant els equips complementaris necessaris com tamisos de sòlids, més o menys dipòsit receptor i homogeneïtzador, equips de tractament secundari, etc., També dissenyats pels serveis tècnics de Intra.
Les EDAR compactes Depcom-FQ presenten un disseny d'instal lació summament innovador respecte al tradicional procés de tractament físico-químic. La clau està en integrar tots els processos necessaris descrits anteriorment:
- Recepció, homogeneïtzació i aireació autònoma de l'aigua bruta.
- Control i adequació del pH en continu.
- Tamisat de sòlids (opcional).
- Tractament físico-químic.
- Cubetes de retenció de vessaments en dipòsits de reactius.
- Pressurització autònoma a 6 bar.
- Separació de càrrega floculat per flotació i decantació.
- Evacuació controlada de fangs separats en estat líquid.
- Sistema de retenció-assecat de fangs amb els sistemes: per gravetat en sac filtrant, a pressió en sacs filtrants i en filtre premsa, decantadora centrífuga, taula predeshidratadora, etc.
Per a petits volums i en funció de les condicions de cada cas, es pot aplicar una planta Depcom-FQS de procés discontinu amb reactor físic químic multifuncional de tractament seqüencial per blocs. Aquesta línia de Edar, també compacta i subministrada en fase de premuntatge per a la seva instal lació, és ideal per als casos en què els processos productors d'aigua residual siguin discontinus i amb volums inferiors a 10 o 12 m3/dia.
Les plantes Depcom-FQS són molt adequades quan hi ha sòlids molt pesats i abrasius units als sòlids floculador a separar, ja que en aquestes pot potenciar, si es vol, la descàrrega puntual d'aquests enfront de la dels flotants.
La gestió d'aquests fangs pot efectuar en serveis exteriors i aliens al client, o en les pròpies instal·lacions del client mitjançant sistemes de condicionament, inertització, assecat, etc., També dissenyats pels serveis tècnics de Intra.
Conclusions
Invertir en equips i processos de tractament i reutilització de l'aigua no és només un cost de producció sinó un repte estratègic que millora la qualitat de la producció i, en molts casos, redueix costos d'explotació que permeten amortitzar les inversions en períodes de temps acceptables
