Los productos químicos más utilizados en el tratamiento de aguas residuales incluyen principalmente cinco categorías: reguladores ácido-base, floculantes/coagulantes, agentes redox, agentes funcionales (como agentes de eliminación de fósforo, agentes de eliminación de nitrógeno amoniacal, etc.) y agentes auxiliares. Mediante reacciones físicas y químicas, se eliminan los contaminantes y la calidad del agua se vierte o reutiliza cumpliendo las normas.
1. Reguladores ácido-base
Se utiliza para ajustar el valor del pH de las aguas residuales al rango neutro (pH6-9) para garantizar el efecto posterior del tratamiento:
1.1. Ácidos: ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido oxálico (tratamiento de aguas residuales con alto contenido en álcalis, como las aguas residuales de imprentas y tintorerías).
1.2 Álcali: hidróxido de sodio (sosa cáustica), cal (neutralización de aguas residuales ácidas, como aguas residuales de galvanoplastia, eliminación simultánea de metales pesados, etc.), comúnmente utilizados para neutralizar aguas residuales ácidas, como aguas residuales de galvanoplastia, aguas residuales farmacéuticas, etc.
2. Floculantes y coagulantes
2.1 Los floculantes en el tratamiento de aguas residuales suelen referirse a la poliacrilamida (PAM), que es un polímero de alto peso molecular soluble en agua e insoluble en la mayoría de disolventes orgánicos. Tiene buena floculación y puede reducir la resistencia a la fricción entre líquidos. Se divide en tres tipos: poliacrilamida aniónica, poliacrilamida catiónica y poliacrilamida no iónica.
2.1.1 De tipo aniónico: aguas residuales de alta turbidez (lavado de arena, aguas residuales de minería);
2.1.2 De tipo catiónico: deshidratación de lodos (aguas residuales municipales);
2.1.3 Tipo no iónico: aguas residuales ácidas o que contienen iones metálicos.
2.2 Coagulantes:
2.2.1 Los coagulantes en el tratamiento de aguas residuales se refieren principalmente al cloruro de polialuminio (PAC): alias cloruro de aluminio básico, cloruro de polialuminio, cloruro de hidroxialuminio, PAC, etc. Se trata de un coagulante polimérico inorgánico de alta eficacia producido por el efecto puente de los iones hidróxido y la polimerización de aniones multivalentes. Comparado con los coagulantes tradicionales, el PAC tiene las notables características de rápida formación de flóculos, rápida velocidad de sedimentación, amplio rango de pH y baja corrosión de los equipos de tuberías.
2.2.2 Sulfato de aluminio: polvo sólido que es ácido cuando se disuelve en agua. Tiene baja solubilidad y la solución presenta una reacción ácida. Su coste es bajo, pero su efecto a baja temperatura es deficiente. Como coagulante importante, el sulfato de aluminio puede ayudar a que la materia suspendida y las partículas coloidales en el proceso de tratamiento del agua se condensen en aglomerados más grandes, lo que facilita la precipitación y la filtración. Puede eliminar eficazmente las sustancias turbias del agua y mejorar su claridad.
2.2.3 Cloruro férrico: un floculante muy eficaz que es fácilmente soluble en agua para formar una solución ácida. Puede condensar rápidamente las partículas de impurezas suspendidas en las aguas residuales, simplificando así los pasos posteriores de precipitación y filtración, y es adecuado para una gran variedad de tratamientos de aguas residuales.
3 Agente redox: actúa descomponiendo la materia orgánica o transformando las formas contaminantes
3.1 Oxidante: degrada la materia orgánica y elimina el color y el olor mediante reacciones de oxidación. Entre los oxidantes más comunes se encuentran el pirosulfato sódico (esterilización, tasa de eliminación de DQO 40%-60%), el peróxido de hidrógeno (proceso Fenton para el tratamiento de materia orgánica refractaria). Las funciones principales son la desinfección por oxidación, la eliminación de materia orgánica y la muerte de microorganismos, con las características de alta eficiencia, ahorro de energía y protección del medio ambiente.
3.2 Agente reductor: La reacción de reducción elimina los iones de metales pesados (como Cr⁶⁺, Hg²⁺) o degrada los contaminantes oxidativos. Entre los agentes reductores habituales se encuentran el metabisulfito sódico (que reduce el cromo hexavalente a cromo trivalente, un paso clave en las aguas residuales de galvanoplastia), el sulfuro sódico y el bisulfito sódico. Tiene un efecto reductor en condiciones ácidas y se utiliza para el tratamiento de aguas residuales en la industria de la galvanoplastia. Por ejemplo, para tratar las aguas residuales de cromo hexavalente, se puede añadir primero metabisulfito sódico y, después de que se hayan reducido por completo, se pueden añadir otros productos tras ajustar el álcali y, a continuación, sulfuro sódico para eliminar los metales pesados que no se hayan precipitado por completo. Este es el importante papel del metabisulfito sódico en el tratamiento de las aguas residuales industriales.
4 Agentes funcionales y auxiliares
4.1 Los agentes funcionales eliminan contaminantes específicos, mientras que otros agentes evitan la incrustación, la antiespumación y la limpieza. Los agentes funcionales más comunes en los procesos de tratamiento de aguas residuales incluyen eliminadores de nitrógeno amoniacal, eliminadores de fósforo, agentes de captura de metales pesados, decolorantes, antiespumantes, etc.
4.2 Los agentes auxiliares se utilizan para ayudar a otros procesos de tratamiento a purificar rápidamente la calidad del agua. Entre los agentes auxiliares más comunes se encuentran los inhibidores de incrustaciones, los desemulsionantes y el ácido cítrico.
