Resposta rápida
Quando o cobre permanece alto após o ajuste de pH convencional, primeiro determine se ele está dissolvido, particulado ou estabilizado por agentes complexantes.
- Um limpador de metais pesados para reagir com espécies de cobre difíceis
- PAC para desestabilizar e capturar produtos de reação fina
- Ajuste de pH controlado para otimizar a química combinada
- PAM aniônico para formar flocos fortes e separáveis
Leitura em água crua
20,14 mg/l
Leitura em água tratada
00,08 mg/l
Redução calculada
Aproximadamente 96,3%
Base de medição:Tanto as amostras de água crua como as de água tratada foram diluídas 100 vezes antes da medição.
| Ponto |
Registo de laboratório |
| Tipo de águas residuais |
Águas residuais de electrónica que contenham cobre complexo |
| Escavação de metais pesados |
2,000 ppm |
| Cloreto de polialumínio |
2,000 ppm |
| Controle do pH |
De peso superior a 20 g/m2 |
| PAM aniônico |
10 ppm |
| Leituras de cobre |
2.14 mg/L a 0,08 mg/L; ambas as amostras diluídas 100 vezes |
| Redução calculada |
Aproximadamente 96,3% |
O cobre livre e o cobre complexo se comportam de maneira diferente
Os íons livres de cobre geralmente respondem bem à precipitação de hidróxido.
O cobre complexo se comporta de forma diferente. Uma molécula complexa envolve ou liga o íon de cobre e muda seu comportamento químico.ou pode formar partículas muito finas que são difíceis de separar.
Esta distinção explica por que duas águas residuais com a mesma concentração total de cobre podem exigir programas de tratamento muito diferentes.
Uma amostra pode responder a álcali e a um coagulante convencional, outra pode precisar de um limpador de metais, uma janela de pH cuidadosamente controlada,e uma fase de floculação separada antes de o cobre residual tornar-se aceitável.
Quatro sinais de que o complexo do cobre pode estar afetando o tratamento
1
O cobre permanece elevado mesmo quando o pH alvo é atingido
Se o medidor de pH mostrar o valor esperado, mas o cobre dissolvido permanecer elevado, parte do cobre pode ainda estar protegida por agentes complexantes.
2
Mais alcalino produz pouca melhora
Continuar a aumentar o pH pode aumentar o custo químico e a lama sem resolver o problema de complexidade subjacente.Um pH muito elevado também pode criar novos problemas de funcionamento ou fazer com que alguns metais se tornem mais solúveis novamente.
3
A água forma partículas muito finas mas não clarifica
A reação de cobre pode estar ocorrendo, mas as partículas podem ser muito pequenas ou muito estáveis para se depositar de forma eficiente.
4
Mudanças no desempenho do tratamento com os programas de produção
Mudanças na limpeza, revestimento, enxaguamento, gravação ou uso de produtos químicos podem alterar a quantidade e o tipo de agentes complexantes que entram no sistema de águas residuais.Um programa químico que funciona durante uma produção pode tornar-se instável durante outra.
Como o tratamento por etapas resolveu o problema
O processo de laboratório seguiu quatro etapas, cada uma separada para que a reação pudesse desenvolver-se antes da introdução do reagente seguinte.
1
Reage com o cobre complexo
Um limpador de metais pesados foi adicionado a 2.000 ppm.
O objetivo desta etapa era criar um produto de reação insolúvel a partir de espécies de cobre que não foram removidas adequadamente por precipitação de hidróxido comum.O reagente precisava de contacto e mistura suficientes antes da introdução do coagulante.
Se o cobre permanecer dissolvido, adicionar mais floculante não o resolverá, porque os polímeros ajudam principalmente a separar as partículas que já existem.
2
Desestabilizar os produtos de reação fina
O PAC foi adicionado a 2.000 ppm após o limpador de metais.
Os produtos de reação que contêm cobre podem ser extremamente finos e transportar cargas superficiais que os mantêm dispersos.
Esta fase cria partículas mais adequadas para floculação a jusante.
3
Estabeleça a janela de pH eficaz
O álcali foi usado para ajustar o pH após as duas primeiras adições químicas.
O pH efetivo é influenciado pela química do metal-scavenger, pelo comportamento do PAC, pela alcalinidade das águas residuais, pelos metais concorrentes, pelos sais dissolvidos e pelo tipo de agente complexante.
Uma varredura de pH é geralmente mais informativa do que testar apenas um valor predeterminado.
4
Construir flocos para separação
O PAM aniónico foi adicionado a 10 ppm.
O polímero uniu as pequenas partículas coaguladas em flocos maiores. O crescimento visível dos flocos melhorou a separação entre a fase de água superior e os sólidos contendo cobre.
Mesmo quando a reação de cobre é quimicamente bem sucedida, a floculação insuficiente pode permitir que precipitados finos escapem com a água tratada.
O que o resultado do exame nos diz
Tanto as amostras de água crua como as de água tratada foram diluídas 100 vezes antes da medição. A leitura de cobre diminuiu de 2,14 mg/L para 0,08 mg/L após a sequência completa de tratamento.
Redução de cobre = (2,14 - 0,08) / 2,14 x 100% = aproximadamente 96,3%
A separação visual também foi importante: grandes flocos marrons se formaram e se concentraram em uma fase sólida distinta.produziu sólidos que poderiam ser removidos através de clarificação, flotação, filtragem ou outro processo de separação adequado.
No entanto, um endpoint laboratorial não deve ser tratado como um resultado garantido em escala completa.Equipamentos de manipulação de sólidos podem influenciar o desempenho da instalação.
Uma melhor estratégia de teste em jarras para cobre complexo
Quando se desenvolve um programa de tratamento, alterar todos os produtos químicos ao mesmo tempo torna difícil identificar a verdadeira etapa limitante.
Estabelecer a base analítica
Medir o pH bruto, o cobre total, o cobre dissolvido, se for caso disso, os sólidos em suspensão e outros metais importantes.
Verifique a dose do metal-scavenger
Teste uma faixa de dosagem prática e permita tempo de reacção suficiente.Medir o cobre residual após separação equivalente, de modo a não confundir o efeito químico com diferenças de filtração ou de sedimentação.
Otimizar o PAC de forma independente
Uma vez estabelecido o intervalo de eliminação de metais, varie a dosagem de PAC. Observe a formação de partículas, a clareza do supernatante, o comportamento de sedimentação e o volume de lama, em vez de depender apenas da cor visual.
Faça uma varredura do pH
Teste vários pontos de pH em torno da faixa efetiva, registando o pH após cada adição química, uma vez que o PAC e as próprias águas residuais podem consumir alcalinidade.
Selecionar e otimizar o PAM
Comparar as qualidades e dosagens dos polímeros candidatos após a reacção dos metais e os estágios de coagulação serem estáveis.e sensibilidade ao corte.
Repetir com amostras variáveis de águas residuais
Repetir o ensaio com amostras de diferentes turnos, linhas de produção ou cargas operacionais antes de fixar a dose da fábrica.
Por que copiar a fórmula de 2.000 + 2.000 + 10 ppm pode falhar
As dosagens dos casos fornecem uma prova útil do tratamento, mas não são uma fórmula universal.
Outras águas residuais podem exigir um programa diferente devido a:
- Concentração de cobre mais baixa ou mais elevada
- Complexos de cobre mais fortes ou mais fracos
- Diferentes metais concorrentes
- Variações na acidez ou na alcalinidade
- Conteúdo ativo de reagente diferente
- Alta salinidade ou contaminação orgânica
- Coagulantes ou agentes redutores existentes
- Dispositivos de fixação, DAF ou filtragem diferentes
É igualmente necessário definir o significado de "ppm" no registo dos ensaios.ou teor químico ativoA confusão destas bases pode criar um grande erro de dosagem.
Controles de ampliação da escala de instalações
Antes da aplicação completa, traduzir a sequência de ensaio no frasco num processo de instalação controlado.
- Pontos de dosagem separados com tempo de reacção suficiente
- Intervalo e calibração da bomba de medição
- Requisitos de armazenagem e diluição de produtos químicos
- Verificação do pH em linha e manual
- Mistura rápida antes da floculação
- Mistura de baixa cisalhamento após adição de PAM
- Capacidade de carga de sólidos de clarificador, DAF ou filtro
- Custos de desaguamento e eliminação de lodo
- Frequência de monitorização do cobre residual
- Plano de resposta às alterações de produção e às cargas de choque
Se as condições da água crua estiverem estáveis, mas o resultado tratado começar a desviar-se, a investigação deve incluir o caudal do reagente, a pressão da água de diluição, a calibração da sonda de pH, o desempenho do misturador,preparação de polímeros, pontos de injecção e transferência de sólidos.
Perguntas Frequentes
O que é o cobre complexo nas águas residuais?
O cobre complexo é o cobre ligado a moléculas ou íons que alteram sua solubilidade e comportamento de reação.O complexo pode tornar o cobre mais difícil de precipitar através do ajuste de pH convencional.
Como pode uma planta confirmar se o cobre residual está dissolvido?
Compare a análise do cobre dissolvido adequadamente filtrado com a análise do cobre total utilizando um método de amostragem e análise consistente.Enquanto um resultado elevado dissolvido aponta para remoção química incompleta.
A adição de mais PAM removerá o cobre dissolvido?
Não, o PAM é principalmente um auxílio de floculação, pode ajudar a separar partículas que contêm cobre,mas não pode substituir a reação química necessária para converter o cobre complexo dissolvido numa forma insolúvel.
O PAC por si só é suficiente para o cobre complexo?
O PAC pode melhorar a coagulação e a captura de partículas, mas pode não reagir suficientemente com cobre dissolvido fortemente complexo.
Qual é o melhor pH para a remoção de cobre complexo?
Não existe um pH único que se aplique a todas as águas residuais. A faixa ótima depende do complexo de cobre, do limpador de metais, do coagulante, de outros metais, da alcalinidade e do alvo de tratamento.Deve ser determinado através de uma varredura de pH controlada.
Desenvolva um programa de tratamento baseado em suas águas residuais reais
A Bluwat Chemicals pode apoiar a triagem laboratorial de eletrônicos, galvanização, acabamento de metais e outras águas residuais industriais que contenham complexos de cobre difíceis.
O teste pode avaliar a dosagem do limpador de metais pesados, a demanda de PAC, a faixa de pH, o grau PAM, a resistência do floco e a remoção final de cobre.
Contacte-nos com a sua análise de água, fonte do processo, programa químico atual, requisitos de descarga, fluxo diário e equipamento de separação.Uma amostra representativa de águas residuais pode então ser utilizada para construir um ponto de partida de tratamento mais fiável.
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