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I. Soluciones para la industria del tratamiento de aguas: las soluciones combinadas de floculantes de alta eficiencia ayudan a que las aguas residuales industriales cumplan las normas de vertido

Antecedentes de la industria

Con el continuo endurecimiento de las normas de emisión ambiental en mi país y las sucesivas actualizaciones de la Ley de Prevención y Control de la Contaminación del Agua y de las normas locales de vertido de aguas residuales, las empresas de tratamiento de aguas residuales industriales afrontan múltiples presiones, entre ellas la tasa de eliminación de COD, el cumplimiento de los límites de fósforo total, la eficiencia de eliminación de metales pesados y el control del nitrógeno amoniacal. La composición de las aguas residuales varía considerablemente según la industria: las aguas residuales de teñido e impresión presentan un color intenso y una alta concentración de materia orgánica; las aguas residuales de la fabricación de papel contienen grandes cantidades de sólidos suspendidos y lignina; las aguas residuales de galvanoplastia contienen iones de metales pesados; y las aguas residuales del lavado de carbón contienen grandes cantidades de polvo fino de carbón y materia orgánica. Los floculantes individuales a menudo no pueden satisfacer simultáneamente los requisitos de eliminación de múltiples contaminantes, lo que genera problemas importantes como elevados costes de tratamiento, efluentes inestables y una gran producción de lodos.

Principios tecnológicos fundamentales

En el tratamiento de aguas residuales, la coagulación-floculación y la sedimentación son las unidades de tratamiento fisicoquímico más importantes. La mayoría de las partículas suspendidas y los coloides presentes en los sistemas de aguas residuales industriales tienen carga negativa. La repulsión mutua entre las cargas mantiene los coloides dispersos de forma estable en las aguas residuales, impidiendo que colisionen y se aglomeren naturalmente para formar partículas grandes. El mecanismo de acción de los floculantes consta de dos etapas:

Etapa de coagulación: se añaden coagulantes inorgánicos, como el policloruro de aluminio (PAC). Los iones de aluminio y los complejos hidroxilo polinucleares producidos por su hidrólisis tienen carga positiva. Mediante la neutralización de cargas, comprimen la doble capa coloidal, reducen el potencial zeta, desestabilizan el coloide y comienzan a coagularlo para formar pequeños flóculos. En esta etapa, el PAC elimina eficazmente los sólidos suspendidos y las sustancias coloidales de las aguas residuales, alcanzando una tasa de eliminación de COD cercana al 90 %.

Etapa de floculación: se añaden floculantes poliméricos orgánicos, como la poliacrilamida (PAM). Sus moléculas de cadena larga conectan los pequeños flóculos desestabilizados mediante un "puente de adsorción", formando flóculos más grandes y densos y acelerando la sedimentación y la separación.

El PAC y la PAM se consideran una "combinación de oro" porque sus mecanismos de acción son complementarios: el PAC se encarga de la neutralización de cargas y la coagulación inicial, mientras que la PAM se encarga del puenteo y de acelerar la sedimentación. En la práctica, el PAC debe añadirse primero y, a continuación, la PAM. Si se invierte el orden o se añaden simultáneamente, el efecto de floculación se reducirá considerablemente debido a la interferencia de cargas.

Gama de productos principales

Etapa de aplicación | Producto recomendado | Función principal | Referencia de dosificación habitual

Coagulación y sedimentación | Policloruro de aluminio (PAC) | Neutralización de cargas, desestabilización y coagulación, formación rápida de flóculos | 50-200 ppm (según la calidad del agua)

Floculación y sedimentación | Poliacrilamida (PAM de tipo aniónico) | Puenteo por adsorción, acelera la sedimentación de los flóculos | 1-5 ppm

Eliminación de fósforo y decoloración | Sulfato poliférrico (PFS) | Eliminación de fósforo de alta eficiencia (tasa de eliminación de hasta el 95 %), potente decoloración | 100-300 ppm

Ajuste del pH/prevención de incrustaciones | Hexametafosfato de sodio | Quelación de iones de calcio y magnesio, ablandamiento del agua, prevención de incrustaciones en las tuberías | Añadir según sea necesario

Deshidratación de lodos | Poliacrilamida (PAM de tipo catiónico) | Mejora la eficiencia de deshidratación y reduce el contenido de humedad de la torta de lodo | 2-5 kg/tonelada de lodo seco

Soluciones de aplicación específicas para cada industria

Aguas residuales de teñido e impresión | Las aguas residuales de teñido e impresión presentan un color intenso, un alto COD y una baja biodegradabilidad. Proceso recomendado: Rejilla de barras → Tanque de homogeneización → Coagulación con PAC (200-300 ppm) → Floculación con PAM aniónica (2-5 ppm) → Sedimentación → Tratamiento bioquímico → Tratamiento avanzado (decoloración con PFS). La combinación de PAC y PAM puede alcanzar una tasa de eliminación de COD superior al 85 % y una tasa de eliminación del color superior al 90 %.

Aguas residuales de la fabricación de papel: las aguas residuales de la fabricación de papel contienen grandes cantidades de sólidos suspendidos (fibras y cargas) y materia orgánica disuelta (lignina y hemicelulosa). Proceso recomendado: Recuperación de fibras → Coagulación con PAC (100-200 ppm) → Floculación con PAM aniónica (1-3 ppm) → Sedimentación → Tratamiento bioquímico. La tasa de eliminación de sólidos suspendidos puede superar el 95 %.

Aguas residuales del lavado de carbón: las aguas residuales del lavado de carbón contienen materia orgánica y polvo fino de carbón, lo que dificulta la floculación. Se recomienda utilizar una combinación de sulfato poliférrico (PFS) y poliacrilamida (PAM). El PFS se hidroliza en condiciones ácidas para producir iones de hierro hidroxilados polinucleares, que presentan un mejor efecto de floculación sobre el polvo de carbón que las sales de aluminio. Proceso recomendado: Coagulación con PFS (150-250 ppm) → Floculación con PAM (2-5 ppm) → Concentración → Filtración a presión. La velocidad de sedimentación del agua con lodos de carbón puede aumentar entre 3 y 5 veces.

Aguas residuales de galvanoplastia: las aguas residuales de galvanoplastia contienen iones de metales pesados (cromo, cobre, níquel, zinc, etc.) y requieren un ajuste del pH y un pretratamiento de oxidación-reducción antes de entrar en el sistema de floculación y sedimentación. Proceso recomendado: Ajuste del pH → Oxidación/reducción → Coagulación con PAC (100-200 ppm) → Floculación con PAM (1-3 ppm) → Sedimentación → Filtración con arena. La tasa de eliminación de iones de metales pesados puede superar el 99 %.

Aguas residuales municipales: tratamiento primario mejorado y deshidratación de lodos en plantas municipales de tratamiento de aguas residuales. Proceso recomendado: Agua bruta → Coagulación con PAC (50-100 ppm) → Floculación con PAM aniónica (0.5-2 ppm) → Sedimentación primaria → Tratamiento biológico → Sedimentación secundaria → Deshidratación de lodos con PAM catiónica. El tratamiento primario mejorado puede eliminar el 80 %-90 % de los sólidos suspendidos (SS), el 50 %-70 % del dióxido de carbono (COD) y más del 80 % del fósforo total.

Ventajas de la solución

**Diseño de dosificación paso a paso:** según los datos de análisis de la calidad del agua, se proporciona un modelo de cálculo para determinar la proporción óptima de dosificación de la combinación PAC+PAM, evitando el desperdicio causado por una sobredosificación.

**Cobertura integral del proceso:** desde la coagulación, la floculación y la sedimentación hasta la deshidratación de lodos, un único proveedor puede gestionar todos los requisitos químicos.

**Relación coste-eficacia optimizada:** el PFS sustituye una parte del PAC en aguas residuales que contienen fósforo, aumentando la eficiencia de eliminación de fósforo en un 30 % y reduciendo los costes generales de tratamiento en un 15 %-20 %.

**Calidad del efluente garantizada:** una formulación adecuada garantiza un efluente con SS < 30 mg/L, COD < 100 mg/L y fósforo total < 0.5 mg/L.

**Asistencia técnica:** con cada envío se proporcionan el COA, la MSDS y los informes de pruebas de terceros de cada producto, cumpliendo los requisitos de conformidad para la exportación.

**Escenarios de aplicación:**

Decoloración y eliminación de COD de aguas residuales de teñido e impresión

Recuperación de aguas blancas y eliminación de SS en la fabricación de papel

Sedimentación de lodos de carbón y reutilización de agua limpia en plantas de lavado de carbón

Precipitación de metales pesados y vertido conforme de aguas residuales de galvanoplastia

Tratamiento de aguas residuales municipales y deshidratación de lodos