Neutralizarea apelor industriale uzate

Neutralizarea apelor industriale uzate

Neutralizarea apelor industriale uzate este un procedeu des utilizat si are drept scop corectare pH-ului apei atunci difera mult de valoarea considerata normala, respectiv apa neutra cu valoarea pH-ului 7.

Legea apelor permite mici variatii ale pH-ului in jurul valorii 7 ce indica neutralitatea. Daca apa industriala este mult diferita de valoarea 7 se impune corectarea pH-ului, cel putin din doua motive:

corodeaza conductele si in general toate instalatiile statiei de epurare si prezinta riscuri de accidente;

afecteaza grav fauna si flora in cazul evacuarii ulterioare a apei in emisar.

In figura 4.7 este prezentat principiul de functionare a unei instalatii de neutralizare a  apelor industriale uzate.

Fig.4.7. Instalatie de neutralizare a apei uzate

agent neutralizant, 2 - intrare  apa uzata, 3 - evacuare

apa neutralizata, 4 si 5 - regulatoare pH.

Neutralizarea apelor uzate acide.

Apele acide de regula provin de la fabricile de acizi, din industria metalurgica, din sectiile de acoperiri galvanice, rafinarii de petrol, fabrici de ingrasaminte chimice etc.

Daca in intreprinderea respectiva in urma proceselor de fabricatie rezulta atat apa cu caracter acid, cat si apa cu caracter bazic, acestea se pot neutraliza reciproc, fapt ce duce la scaderea costurilor de tratare a apelor.

Pentru apele cu caracter acid cea mai buna substanta pentru neutralizare este hidroxidul de sodiu, dar are un cost mai ridicat si de aceea in general se utilizeaza fie carbonatul de calciu ( piatra de var) sau dolomita, (care este un carbonat de calciu si de magneziu) sau varul, respectiv oxidul de calciu.

Cantitatile necesare de substante pentru neutralizare se stabilesc pe baza determinarii pH-ului si a volumului de apa uzata. Durata procesului de neutralizare depinde de viteza de amestecare a substantelor si de gradul de omogenizare, dar de regula este de circa 15 minute. In cazul utilizarii pentru neutralizare a carbonatului de calciu si aciditatii apei uzate datorate acidului sulfuric, reactia decurge astfel:

H₂SO₄ +CaCO₃  = CaSO₄ + CO₂ + H₂O

Produsul rezultat CaSO₄ este greu solubil in apa si se depune pe fundul bazinului de neutralizare.

In practica se procedeaza si la realizarea unui filtru granular ce contine granule de CaCO₃ . Apa trece prin acest filtru si are loc reactia de mai sus. Avantajul acestei metode consta in faptul ca nu mai trebuie determinat permanent pH-ul apei si calculat necesarul de carbonat de calciu, precum si faptul ca procesul de neutralizare a apei este continuu. Singura problema este de a controla viteza de consum al carbonatului de calciu si de a completa periodic filtru cu material granular.

Procesul de corectare a aciditatii apei uzate poate fi accelerat prin introducerea de materiale ce reactioneaza mai rapid cu acidul din apa uzata. Dintre aceste materiale amintim varul stins, respectiv hidroxidul de calciu Ca (OH)₂ sau oxidul de calciu CaO, numit si praf de var.

Neutralizarea apelor uzate alcaline

In general apele uzate industriale au un caracter acid, adica au pH-ul sub valoarea 7, dar sunt si cazuri rare cand apele industriale uzate au caracter bazic.

Neutralizarea acestor tipuri de ape uzate din motive economice se face cu acizi industriali reziduali proveniti din diverse procese industriale sau prin insuflare in apa uzata de CO₂ care provine din instalatiile de ardere a combustibililor. CO₂ insuflat in apa uzata alcalina reactioneaza cu hidroxizi alcalini dand nastere la carbonati si bicarbonati, conform reactiilor urmatoare:

CO₂ + 2NaOH = Na₂ CO₃ + H₂ O

CO₂ + Na₂ CO₃  +H₂ O = 2NaHCO₃