Floculación inestable de aguas residuales: ¿cuáles son las causas comunes?

Cambios en la calidad del agua afluente. Los sólidos suspendidos, el tamaño de las partículas, la composición orgánica y el pH pueden diferir mucho entre las fuentes de aguas residuales. Incluso si los equipos y los ajustes de dosificación no se modifican, es posible que el esquema químico original ya no se ajuste una vez que cambien las condiciones del afluente. Por ejemplo, después de cambiar un paso de producción, las partículas finas o el contenido orgánico en las aguas residuales pueden cambiar, y las partículas que solían agregarse fácilmente pueden tener dificultades para formar grandes flóculos. Si la floculación empeora en períodos de producción específicos, compare la fuente del afluente, el lote de producción y los registros de calidad del agua para detectar fluctuaciones.

Los cambios de pH afectan la reacción de coagulación. Después de que un coagulante ingresa a las aguas residuales, debe pasar por una serie de reacciones que permiten que las partículas finas dispersas pierdan estabilidad y se acumulen gradualmente. Para los coagulantes inorgánicos comunes, como las sales de aluminio y hierro, el pH del agua afecta la hidrólisis y la agregación. Si el pH sale del rango adecuado del producto químico, la formación de flóculos puede ser incompleta y el sobrenadante turbio, incluso con una dosis sin cambios. Cuando la floculación fluctúa, mida el pH del afluente y de la etapa de reacción, así como la dosis, y juzgue según el coagulante específico; No se puede aplicar directamente un rango de pH unificado.

Dosis inadecuada o método de dosificación cambiado. Con muy poca sustancia química, es posible que las partículas finas no se agreguen completamente; con demasiado, la carga o agregación de la superficie de las partículas puede cambiar y el tratamiento disminuye. La concentración de la solución, el estado de disolución, el punto de dosificación y el funcionamiento de la bomba dosificadora también afectan el rendimiento real. En el caso de los floculantes poliméricos en particular, si el producto químico no está completamente disuelto o no es adecuado mezclarlo cerca del punto de dosificación, no puede contactar adecuadamente con las partículas, lo que deja flóculos finos y una sedimentación lenta. Cuando la floculación empeora, no concluya que el producto químico ha fallado; verifique juntos la preparación de la solución, la dosis real y el funcionamiento del equipo.

Intensidad de agitación inadecuada: flóculos rotos después de su formación. La coagulación y la floculación necesitan una mezcla diferente. La coagulación generalmente necesita una mezcla bastante completa para que el producto químico se disperse uniformemente; La floculación necesita una agitación moderada para que las partículas choquen y se acumulen gradualmente en flóculos que sean fáciles de separar. Si no se mezcla lo suficiente, el producto químico se distribuye de manera desigual; Si los flóculos formados todavía enfrentan un corte excesivo, los flóculos crecidos pueden romperse y el asentamiento empeora. Esto se confunde fácilmente con muy poco floculante. Incluso después de cambiar de producto químico, pueden persistir síntomas similares si no se mejora la mezcla. El material de solución de problemas de la EPA sobre operaciones de tratamiento de aguas residuales también enumera una mezcla insuficiente, una mezcla excesiva y una dosificación química inadecuada como causas comunes de formación y sedimentación anormal de flóculos.

Demasiado y poco pueden parecerse. Los flóculos finos y la sedimentación lenta pueden deberse a una dosificación insuficiente, pero también a una sobredosificación, un tipo de producto químico inadecuado o una calidad del agua alterada. Aumentar la dosis sin confirmar la causa no sólo aumenta el consumo de químicos sino que también puede permitir que las partículas se reestabilicen o cambien las propiedades del lodo. El tamaño del flóculo por sí solo no puede indicarle si se debe seguir agregando.

El tipo de floculante no coincide con el de las aguas residuales. Los floculantes difieren en estructura molecular, carga y peso molecular, y actúan de manera diferente en diferentes sistemas de partículas. Las aguas residuales con muchas partículas inorgánicas en suspensión pueden necesitar un tratamiento diferente al de las aguas residuales con mucha materia orgánica o coloides. Incluso si dos productos químicos forman flóculos en una misma agua residual, eso no significa que funcionen igual en todas las condiciones del agua. Si la sustancia química actual necesita una dosis cada vez mayor para mantener su efecto, vuelva a evaluar el tipo de sustancia química en lugar de solo ajustar la dosis.

La preparación y el almacenamiento afectan el rendimiento real. Algunos floculantes poliméricos deben humedecerse y disolverse completamente antes de formar una solución adecuada para dosificar. Si el polvo se agrega demasiado rápido, el tiempo de disolución es insuficiente o la solución preparada se almacena por mucho tiempo, el rendimiento real puede cambiar. Al cambiar de producto, revise el equipo de preparación y las líneas de dosificación, para evitar solución residual o mezcla de diferentes productos. La selección, preparación y dosificación deben evaluarse en su conjunto, no por el nombre del producto o la dosis recomendada en el paquete.

Encuentre el cambio mediante pruebas de muestras de agua. Recopile muestras representativas del afluente y observe la velocidad de formación de flóculos, el tamaño, la sedimentación y el sobrenadante, y realice pruebas de jarra en condiciones controlables con diferentes dosis de productos químicos. Si las condiciones lo permiten, compare los resultados antes y después del ajuste del pH. La comparación da una primera idea de si el problema proviene de la dosis, el tipo de producto químico o el cambio en la calidad del agua, y los resultados deben verificarse con la operación del sitio, ya que los resultados de laboratorio no pueden reemplazar completamente el rendimiento real del equipo.

Verificar preparación y dosificación. Verifique la concentración de la solución, el tiempo de disolución, el estado de almacenamiento y la dosis real, y confirme que las bombas dosificadoras y las tuberías funcionen. Para los floculantes poliméricos, verifique también que el producto químico esté completamente disuelto, que el punto de dosificación sea adecuado y que la solución pueda entrar en contacto total con las partículas después de ingresar al agua residual. Estos vínculos parecen simples, pero pueden afectar la cantidad de producto químico que realmente se utiliza.

Elija aditivos según las características del agua. Cuando un coagulante convencional no puede formar flóculos ideales, evalúe cómo los coagulantes inorgánicos y los floculantes poliméricos pueden trabajar juntos para las aguas residuales. Los coagulantes inorgánicos ayudan principalmente a que los coloides y las partículas finas pierdan estabilidad, mientras que los floculantes poliméricos promueven la agregación a través de puentes de adsorción. Qué tan bien se combinen depende de la calidad del agua, el tipo de producto químico, la secuencia de dosificación y las condiciones de operación. Considere juntos la formación de flóculos, la velocidad de sedimentación, el estado del sobrenadante y los requisitos de manejo de lodos, en lugar de buscar únicamente flóculos más grandes.

Mire también la separación aguas abajo. Incluso si se forman grandes flóculos en el tanque de reacción, una fuerte perturbación del flujo en el tanque de sedimentación o un equipo de separación inadecuado posterior pueden arrastrar los sólidos en suspensión con el efluente. Compruebe también la sedimentación, la filtración o la flotación. Si las pruebas de jarra se ven bien pero los resultados del sitio son deficientes, investigue la mezcla, el tiempo de retención, el estado del flujo y el equipo de separación antes de apresurarse a reemplazar el floculante.