Els coagulants, sovint coneguts com a floculants, són essencials en els processos de tractament d’aigües residuals. S’utilitzen per millorar la separació de líquids sòlids, millorant l’eficiència de la sedimentació primària, la flotació i la sedimentació secundària després del procés de fangs activats. A més, els coagulants s’apliquen àmpliament en un tractament d’aigües residuals terciàries o avançades per purificar encara més l’aigua.
Què són els coagulants?
Els coagulants són agents químics dissenyats per eliminar els sòlids en suspensió, els col·loides i altres contaminants de l’aigua. La seva funció principal és:
- Neutralitzar les càrregues elèctriques en partícules
- Promoure el pont d’adsorció
- Comprimir la doble capa de partícules
Aquests processos condueixen a l’agregació de partícules petites en flocs més grans, que després s’eliminen fàcilment mitjançant sedimentació, flotació o filtració.
El procés de coagulació en el tractament de l’aigua
Típicament, el tractament de coagulació es realitza abans dels processos de separació de líquids sòlids i funciona conjuntament amb aquests mètodes de separació per eliminar eficaçment els sòlids en suspensió i les substàncies col·loïdals de l’aigua crua. La mida d’aquestes partícules oscil·la d’1nm a 100 μm. La coagulació redueix la turbiditat i el bodcr de l'efluent i es pot utilitzar a:
- Processos de pretractament
- Tractament avançat
- Tractament de fangs residuals
A més, la coagulació ajuda a eliminar:
- Microorganismes
- Patògens
- Olis emulsionats
- Color
- Metalls pesants
- Altres contaminants
Procés de coagulació
La coagulació també és un mètode altament eficient i rendible per a l’eliminació de fòsfor, aconseguint una taxa d’eliminació de 90-95%.
Tipus comuns de coagulants
1. Cogulants inorgànics
Els coagulants inorgànics de baix pes molecular inclouen clorur d’alumini, sulfat d’alumini, sulfat fèrric i clorur fèrric. Aquests coagulants tenen una taxa d’agregació lenta, formen flocs petits i són altament corrosius, donant lloc a reptes en els processos de tractament de l’aigua. Com a resultat, es substitueixen gradualment per coagulants polímers inorgànics.
Els coagulants de polímers inorgànics són nous tipus d’agents de tractament de l’aigua desenvolupats a partir de sals tradicionals d’alumini i ferro. Són rendibles i proporcionen excel·lents resultats de purificació d’aigua.
El clorur d’alumini polimèric (PAC) és un coagulant altament eficaç amb un bon rendiment de coagulació, formant grans flocs, que requereix dosis més baixes i proporcionant una alta eficiència i una fixació ràpida. És adequat per a una àmplia gamma de qualitats d’aigua i s’utilitza principalment per purificar l’aigua potable i l’aigua industrial. També pot eliminar metalls pesants com el ferro, el manganès, el crom i el plom, així com els fluorurs i els olis, fent -lo adequat per tractar diversos tipus de residus industrials.
2. Cogulants orgànics
Cogulants de polímer natural: inclouen derivats de midó i quitosà. Aquests materials deriven de recursos naturals i són respectuosos amb el medi ambient, funcionen principalment mitjançant adsorció i pont.
Cogulants de polímer sintètic: Els exemples inclouen la poliacrilamida (PAM), que millora la formació de floc mitjançant adsorció o neutralització de la càrrega. És adequat per a una gran varietat de tractaments d’aigües residuals.
Rendiment del producte:
3. Cogulants compostos
Els coagulants compostos combinen coagulants inorgànics i orgànics, aprofitant els seus respectius avantatges per millorar el rendiment de coagulació alhora que redueix les dosis químiques.
La selecció i l’aplicació d’aquests coagulants depenen de factors com el tipus d’aigües residuals, les aplicacions de turbiditat dels coagulants en el tractament de l’aigua
Els coagulants s’utilitzen àmpliament a:
1. Tractament d’aigua potable: per eliminar la turbiditat, els sòlids en suspensió, els col·loides i les algues abans de la sedimentació o la filtració.
2. Tractament municipal i industrial de les aigües residuals: per eliminar sòlids en suspensió i partícules col·loïdals entre tractaments primaris i secundaris i, de vegades, després del tractament secundari.
3. Tractament industrial d’aigües residuals: s’utilitza habitualment en indústries com la fabricació de paper, la tintura i el processament d’aliments per eliminar la matèria orgànica, el color i els metalls pesants.
Conclusió
Seleccionant el mètode de coagulant i dosificació adequat, les plantes de tractament de l’aigua poden millorar significativament l’eficiència del tractament i la qualitat de l’aigua. Els coagulants són una part crucial del tractament modern de l’aigua i de les aigües residuals, proporcionant solucions rendibles a diversos reptes de la contaminació.
Paraules clau: coagulants, flocculants, tractament inorgànic, orgànic, aigües residuals, eliminació de fòsfor