Recubrimientos electrolíticos (y IV): tratamiento de aguas residuales
Operaciones de tratamiento de aguas residuales: destoxicación, precipitación de metales y decantación/filtrado
Las reacciones de destoxicación más importantes son la reducción del cromo VI y la oxidación de los cianuros.
El cromo VI es muy tóxico y soluble en pH ácido y básico. Su proceso de reducción es muy rápido y junto con la destoxicación se consigue precipitar también el cromo insoluble (III).
La oxidación de los cianuros depende de su grado de disociación, ya que en la reacción sólo se elimina el cianuro libre. Por esta razón, complejos cianurosos muy estables como los ferrocianatos son difíciles de oxidar. Los complejos con tendencia a la disociación, como el zinc y el cadmio, son más fáciles de eliminar. Al realizarse la oxidación de los cianuros con NaOCl, existe el riesgo de formar compuestos orgánicos clorados. Para evitarlo hay que minimizar el contenido de materia orgánica.
El proceso de precipitación de los metales consiste en su solubilidad en función del pH de la disolución. De hecho, la mayoría de los metales pesados son solubles en medios ácidos y precipitan en medios alcalinos.
Tras los procesos anteriores las partículas en suspensión deben concentrarse por decantación. Para facilitar y agilizar este procedimiento se suelen emplear floculantes que debilitan la fuerza de repulsión entre las partículas. Cuando se desea acelerar aún más el proceso se pueden utilizar también polielectrolitos y coagulantes orgánicos. No obstante, la utilización de tiempos de reacción adecuados, y si el tiempo de decantación es relativamente largo, puede reducir e incluso evitar el uso de floculantes y coagulantes.
Conceptos de tratamiento de aguas residuales
El tratamiento físico-químico de las aguas residuales de los recubrimientos electrolíticos, en lo que respecta a la seguridad ambiental, puede realizarse por tres vías diferentes: tratamiento discontinuo, tratamiento continuo y tratamiento semidiscontinuo. Cada una de ellas incluye las operaciones mencionadas en el apartado anterior.
El tratamiento discontinuo permite corregir posibles defectos de operación, frecuentes en las plantas de tratamiento de aguas residuales. Este tipo de tratamiento proporciona un tiempo de estancia homogéneo para el volumen total de las aguas almacenadas, por lo que si se establece un tiempo de reacción adecuado, la operación será exitosa. Para la aplicación de este tratamiento, las aguas residuales se recogerán previamente en varios depósitos separados por su composición (aguas cianuradas, aguas crómicas, aguas ácidas y aguas alcalinas). Este tipo de tratamiento no es aplicable cuando se utilizan grandes volúmenes de agua, lo que exigiría grandes almacenes. El tratamiento discontinuo no tiene sentido, por lo que si no se ha aplicado previamente el criterio de calidad de lavado y la técnica de limpieza de forma optimizada y por lo tanto los caudales a tratar no han disminuido significativamente.
El tratamiento continuo presenta mayores riesgos operacionales ya que las irregularidades en el proceso de depuración (reacciones incompletas, tiempo de reacción demasiado bajo, acumulación de etapa de decantación, etc.) no pueden ser resueltas de forma brusca. No obstante, si los depósitos de reacción, además de ser dobles, se colocan en serie, la decantación se dimensiona correctamente y se establece un doble sistema de control de parámetros, los riesgos pueden reducirse ligeramente. Cabe destacar que las Administraciones Ambientales de otros países europeos tienen prohibida la implantación de esta vía de tratamiento en nuevas fábricas o líneas y obligan a reforzar las medidas de seguridad a quienes lo están haciendo inversiones importantes.
La mitad del tratamiento se realiza entre las dos anteriores, tratándose las aguas residuales más tóxicas y complejas, es decir, las cianuradas y crómicas de forma discontinua y el resto de forma continua. Este sistema garantiza la seguridad ambiental sin tener que mantener un caudal mínimo en todas las operaciones. En muchas de las líneas que operan actualmente es imposible optimizar la técnica de limpieza, por lo que esta vía es muy adecuada para estos casos. Líneas de zincado sin cianuro que no pueden reducir sus aguas residuales, por ejemplo, son muy adecuadas para la aplicación de esta vía.
En general, lo mejor es aplicar el tratamiento discontinuo en aquellos casos en los que sea posible, ya que es el más ventajoso. El tratamiento continuo, mediante la optimización de la técnica de limpieza y la implantación de criterios de calidad de lavado, se limitará a aquellas líneas y talleres que aún conservan grandes volúmenes de aguas residuales.
Algunos criterios a tener en cuentaAntes de la implantación del sistema de tratamiento de aguas conviene tener en cuenta los siguientes criterios generales:
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