I processi di pretrattamento nei sistemi di trattamento delle acque sono spesso cruciali per mantenere l'efficienza e la longevità delle apparecchiature a valle, come la filtrazione a membrana. Molti sistemi incorporano una fase di coagulazione che incoraggerà i piccoli solidi sospesi ad aggregarsi e cadere fuori soluzione. Eliminando le particelle più grandi nella soluzione, le membrane di filtrazione non si sporcano, non si strappano o si intasano più rapidamente. Per far sì che si verifichi questo processo di trattamento, è necessario aggiungere un coagulante alla soluzione per neutralizzare un effluente caricato positivamente o negativamente. I coagulanti comunemente usati includono allume, calce, solfato ferrico e polimeri. Sfortunatamente, ci sono insidie ​​nell'usare questo tipo di trattamento chimico della coagulazione in un impianto di trattamento delle acque.

Discuteremo di seguito sette insidie ​​comuni nella scelta di un sistema di trattamento delle acque di coagulazione chimica per il processo di trattamento dell'acqua municipale o industriale.

1. Volume dei fanghi

Uno dei principali e ovvi svantaggi di qualsiasi tipo di processo di coagulazione è il fango risultante. Mentre i solidi sospesi si raggruppano e cadono, si raccolgono sul fondo del serbatoio. In un processo di trattamento chimico dell'acqua di coagulazione, il volume dei fanghi prodotti può essere significativo. È stimato che il volume dei fanghi può raggiungere fino a 0.5% del volume dell'acqua trattata. Pertanto, se 1000 galloni (3800 litri) di acqua grezza fossero trattati mediante coagulazione chimica, si potrebbero produrre fino a 5 galloni di fanghi.

2. I fanghi sono pericolosi e richiedono uno smaltimento costoso

Non solo esiste un elevato volume di fanghi, ma spesso in caso di coagulazione chimica i fanghi sono pericolosi. I fanghi non pericolosi possono effettivamente essere utilizzati in applicazioni terrestri. Può essere applicato a terreni agricoli o terreni forestali, a seconda dei casi. Questo materiale fangoso può condizionare il terreno per facilitare la crescita dei nutrienti e trattenere l'acqua. Può anche fungere da pseudo fertilizzante o essere combinato con un fertilizzante organico per sostituire i fertilizzanti chimici più costosi.

Tuttavia, i fanghi del trattamento delle acque di coagulazione chimica sono troppo dannosi per l'ambiente per essere utilizzati in questo modo. Questo fango può contenere idrossidi metallici e il fango stesso è spesso caustico, con un pH di 10 o superiore. A causa della pericolosità dei fanghi, le aziende spendono ingenti somme di denaro trattando i fanghi, trasportandoli e smaltendoli. In alcuni casi, si spendono più soldi per lo smaltimento dei fanghi risultanti che per il trattamento delle stesse acque reflue.

3. È un processo additivo

I fanghi prodotti in un processo di trattamento delle acque di coagulazione chimica sono parzialmente composti dalle sostanze chimiche aggiunte durante il trattamento. Mentre pochi processi di trattamento dell'acqua non richiedono additivi, la coagulazione chimica può richiedere grandi quantità di vari prodotti chimici. A seconda della composizione dell'acqua grezza, sono generalmente necessarie grandi dosi di diversi prodotti chimici. A causa di tutta la sostanza chimica aggiunta, i solidi disciolti totali aumentano effettivamente. Inoltre, gli additivi costituiscono quasi la metà dei fanghi risultanti.

4. Dosaggio complesso

Al fine di garantire che il processo di trattamento dell'acqua della coagulazione chimica funzioni in modo ottimale, è necessario considerare i dosaggi corretti dei componenti dell'additivo. La velocità e l'efficienza del processo possono variare a seconda del pH della soluzione. Pertanto, è necessario aggiungere acidi o basi per garantire che il pH sia a un livello neutro. Dopo questo passaggio, il coagulante deve essere introdotto nel dosaggio ottimale. Questo particolare dosaggio è necessario per garantire che l'effluente sia completamente destabilizzato. Se viene aggiunta troppa sostanza chimica, la soluzione si ristabilirà alla carica opposta della miscela originale. Aiuti coagulanti possono anche essere aggiunti per aumentare la densità e la tenacità degli aggregati. Questa sostanza chimica aggiuntiva consente al particolato di precipitare più velocemente e rimanere insieme durante la miscelazione e la sedimentazione. Pertanto, ci sono tre diversi additivi che devono essere testati e ottimizzati per una particolare composizione delle particelle dell'effluente.

5. Alta varianza della composizione dell'acqua

Dopo tutto il lavoro per capire quante sostanze chimiche aggiungere all'effluente per trattarlo. Il dosaggio chimico potrebbe anche non funzionare correttamente. Poiché, se l'effluente ha una torbidità o una composizione delle particelle variabile, i risultati dovrebbero essere adeguati di conseguenza. Anche se le acque reflue provengono dalla stessa fonte, il suo trucco non è sempre coerente. Come accennato in precedenza, l'accuratezza è molto importante quando si dosano gli effluenti utilizzando sostanze chimiche. Pertanto, se un sistema di trattamento dovesse attingere da una fonte d'acqua e ottimizzare il dosaggio per trattare questa fonte. Il dosaggio ottimizzato potrebbe essere altamente variante per trattare una diversa acqua simile o fonte di acque reflue.

6. Difficile trattare più contaminanti contemporaneamente

L'effluente delle acque reflue contiene spesso molti contaminanti al suo interno. Questi contaminanti possono variare da composti organici a metalli pesanti a oli, grassi e durezza. Alcuni additivi chimici sono efficaci nel coagulare determinati componenti nell'acqua grezza. Tuttavia, ci sarebbero diversi additivi chimici per trattare diversi componenti. In breve, un passaggio spesso non è sufficiente per elaborare tutte le particelle indesiderate utilizzando un sistema di coagulazione chimica. In questo caso, potrebbe essere necessario utilizzare un'altra fase di coagulazione chimica. Forse, un altro metodo di rimozione dovrebbe essere usato del tutto.

7. Costi operativi elevati

I sei svantaggi sopra elencati, tutti contribuiscono a questo svantaggio finale: i costi operativi. Il volume dei fanghi prodotti rende il trasporto più costoso. La natura pericolosa dei fanghi rende più costoso lo smaltimento. Le quantità di sostanze chimiche necessarie, anche se le sostanze chimiche stesse non sono costose, possono aggiungere costi significativi. Un sistema di trattamento chimico dell'acqua di coagulazione richiede dosaggi complessi. Qualsiasi variazione nella composizione dell'acqua di origine può richiedere ampie quantità di test. Ciò contribuisce a costi operativi aggiuntivi.

Infine, tutte le particelle indesiderate e la potenziale contaminazione microbiologica non possono essere rimosse in un processo di trattamento chimico. Pertanto sarà necessario aggiungere un passaggio aggiuntivo. Ciò è particolarmente applicabile alla fonte d'acqua, compresa la contaminazione microbiologica, poiché la coagulazione chimica non influisce su questi problemi. Questi passaggi aggiuntivi si aggiungono ai costi operativi. Nessuno dei suddetti motivi include anche il costo aggiuntivo di pulizia e manutenzione nell'uso di un sistema di coagulazione chimica. Altri costi aggiuntivi includono la manodopera necessaria per fornire formazione, test, funzionamento, monitoraggio o pulizia e manutenzione.

Un metodo di coagulazione alternativo….

Tuttavia, problemi come questi sono evitabili con un metodo alternativo di coagulazione non chimica noto come coagulazione elettrochimica o elettrocoagulazione (CE). Genesis Water Technologies, Inc. utilizza questa tecnologia avanzata ma versatile in molti dei nostri progetti di trattamento delle acque dei nostri clienti. Per ulteriori informazioni sui sistemi EC, consulta il nostro articolo sui principali vantaggi 5 di un avanzato sistema di elettrocoagulazione.

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