Quais são os produtos químicos utilizados no tratamento de água? Vamos conhecer, de forma abrangente, a função de cada um desses produtos químicos no processo de tratamento de água

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Este tópico foi editado pela última vez por LQ198619 em 2019-2-20, às 19:32. Os produtos químicos necessários no processo de tratamento são utilizados para que a água atinja os requisitos de qualidade desejados. Seu principal efeito é controlar a formação de incrustações e lamas, reduzir a espuma, diminuir a erosão dos materiais em contato com a água, remover sólidos em suspensão e substâncias tóxicas da água, eliminar odores e descolorir a água, além de amaciar sua qualidade. Atualmente, devido ao aumento significativo no consumo de água pelos países do mundo, bem como à criação contínua de diversas leis ambientais (leis de purificação da água), com requisitos cada vez mais rigorosos, há um rápido desenvolvimento de diversos agentes eficazes para o tratamento da água. Em nosso país, em contraste com a crescente crise do capital hídrico, a capacidade de produção de produtos químicos para tratamento da água é muito baixa, e sua qualidade também não é garantida. Portanto, é urgente acelerar o desenvolvimento do setor de produtos químicos para tratamento da água, que é um material essencial para a proteção ambiental. Os produtos para tratamento de água incluem floculantes, inibidores de corrosão, agentes anticalcário, biocidas, dispersantes, detergentes, agentes de revestimento prévio, espumantes, descolorantes, quelantes, desoxidantes e resinas de troca iônica. Este artigo apresentará de forma sistemática os aglutinantes e os biocidas. Os produtos químicos utilizados no tratamento de água em nosso país passaram a ser levados a sério e a ser desenvolvidos gradualmente somente após a introdução de grandes instalações de produção de fertilizantes na década de 70 ； Desde então, foi desenvolvida uma série de agentes de tratamento de água por conta própria. Os principais tipos de agentes de tratamento de água em nosso país são: agentes antiscalante, agentes corrosivos, agentes bactericidas e antifúngicos, coagulantes inorgânicos e coagulantes orgânicos. Os produtos químicos utilizados no tratamento de água podem ser divididos em três grandes categorias: 1) produtos químicos para tratamento de águas residuais; 2) produtos químicos para tratamento de águas industriais em ciclo fechado; 3) agentes de separação de óleo e água. Os produtos químicos mais comuns utilizados no tratamento de água incluem: agentes antiscalantes, agentes corrosion-inhibidores, agentes bactericidas e fungicidas (para eliminação de bactérias e algas), produtos de limpeza, agentes para remoção de lamas, aglutinantes, coagulantes e dispersantes. O fosfato de sódio hexametálico também é um dos produtos químicos utilizados no tratamento de água. IV. Agente de tratamento de água verde PASP – Poliáspartato. Agentes para tratamento de água, reagentes para análise da qualidade da água e equipamentos para medição da qualidade da água. Características dos novos agentes de tratamento de água: 1. Velocidade de reação rápida; o tratamento de efluentes industriais comuns leva apenas meia hora a algumas horas. 2. Tem um amplo alcance de ação sobre substâncias poluentes orgânicas, apresentando bons efeitos de degradação até mesmo em relação às substâncias orgânicas difíceis de degradar. 3. Processo simples, baixo custo de investimento, longa vida útil, fácil operação e manutenção, resultados de tratamento ideais, e menor consumo de reagentes para a reação de microeletrólise durante o processo de tratamento. 4. Após o tratamento por microeletrólise, as águas residuais contêm íons de ferro ou ferro em estado natural, o que confere um melhor efeito de coagulação em comparação com os coagulantes convencionais. Não é necessário adicionar sais de ferro ou outros coagulantes; além disso, a taxa de remoção do COD é alta, sem causar poluição secundária à água. 5. Possui um bom efeito de coagulação, capaz de remover efetivamente a cor e o COD, melhorando assim significativamente a biodegradabilidade das águas residuais. 6. Este método permite obter o efeito de remoção de fósforo por precipitação química, além de permitir a remoção de metais pesados por meio da redução. 7. Analisar as oportunidades que o desenvolvimento de produtos químicos para tratamento de água enfrenta em nosso país, descrever a situação atual do uso de produtos químicos ecológicos para esse fim. Acredita-se que, com base nas constantes inovações na teoria da coagulação, os produtos químicos para tratamento de água evoluirão rapidamente em direção a produtos químicos verdes, produtos químicos compostos e eficazes, bem como nanomateriais e floculantes microbianos. Características: É um agente de tratamento de águas residuais à base de minerais naturais. Trata-se de um produto inovador, feito a partir de silicatos de alumínio como matéria-prima principal, e processado por técnicas especiais. Diferencia-se fundamentalmente dos agentes de tratamento de água de síntese química. Seu estado pode ser de pasta ou pó. Tem natureza ligeiramente ácida, com valor de pH entre 3 e 4. A densidade do poluído é de 1,5 a 1,6, enquanto a densidade do pó é de 1,2 a 1,3. Cor: cinza a cinza escuro. Os agentes de tratamento de águas residuais à base de minerais naturais possuem cinco propriedades: adsorção, troca iônica, catálise, conversão química e efeito benéfico fisiológico. Vantagens da aplicação: (1) A vantagem mais importante é a capacidade de tratar todos os tipos de esgotos difíceis de serem tratados, especialmente aqueles tóxicos ； (2) É possível remover uma pequena quantidade de substâncias flutuantes ； (3) A velocidade de floculação e precipitação é alta; o teor de umidade do sedimento é baixo, sua densidade é elevada e sua capacidade de desidratação é boa, facilitando assim seu tratamento por filtração sob pressão ； (4) As instalações e processos de tratamento de águas residuais são simples e fáceis de operar, o que reduz significativamente o investimento inicial necessário para a construção. Além disso, os custos operacionais também são baixos ； (5) O lodo gerado no tratamento de águas residuais pode ser utilizado como aditivo em fertilizantes agrícolas, pois esse material mineral é, originalmente, um poderoso aditivo para fertilizantes. Assim, a poluição secundária é completamente eliminada. Na indústria de tratamento de água, não apenas os diversos equipamentos de tratamento são amplamente utilizados, mas também os produtos químicos para tratamento de água contribuem significativamente para vários setores. Os produtos químicos para tratamento de água incluem agentes inibidores de corrosão e formação de incrustações, aglutinantes, agentes redutores, fungicidas, catalisadores, produtos de limpeza, entre outros. Cada um desses produtos tem sua própria função e características. Propriedades dos coagulantes: A fórmula molecular dos coagulantes é +CH2-CHn. Trata-se de polímeros lineares, cujo peso molecular varia entre 4 milhões e 20 milhões. Os aglutinantes permitem que as bactérias eficazes, capazes de aglutinar e degradar substâncias, extraídas das águas residuais urbanas, processem essas águas. Dessa forma, é possível garantir que os níveis de COD e BOD nas águas residuais sejam reduzidos a 100%. Propriedades de inibidor de incrustação e corrosão: Como o nome já indica, um inibidor de incrustação e corrosão é um produto químico para tratamento de água que serve para reduzir a formação de incrustações e a corrosão em equipamentos que utilizam água em ciclo, como caldeiras. O agente é composto por substâncias alcalinas e compostos orgânicos, com a adição de um inibidor de corrosão para evitar que as superfícies expostas ao calor se corroam. As substâncias alcalinas presentes nos produtos químicos, por meio de reações químicas dentro da caldeira, reagem com os sais de cálcio e magnésio presentes na água, formando resíduos. Esses resíduos são removidos da caldeira por meio do sistema de descarte de resíduos, o que reduz a concentração de íons de cálcio e magnésio na água, evitando assim a formação de incrustações dentro da caldeira. Propriedades do detergente: O detergente é um solvente volátil capaz de dissolver o fluido de penetração, sendo utilizado para remover o excesso desse fluido da superfície da peça a ser inspecionada. Existem alguns produtos de limpeza projetados especificamente para remover hidróxidos metálicos, carbonato de cálcio e outras impurezas semelhantes que se acumulam na superfície das membranas feitas de poliamida, polissulfona e outros materiais semelhantes. Antes de usar o detergente, verifique o tanque de limpeza, as tubulações e o filtro de segurança, além de instalar um novo elemento filtrante. Fungicidas: pelo próprio nome, já se pode saber qual é a sua função. Os fungicidas são, principalmente, substâncias utilizadas para eliminar bactérias, microrganismos e outros agentes patogênicos. Internacionalmente, é geralmente usado como termo genérico para medicamentos destinados ao controle de diversos microrganismos patogênicos. Os fungicidas não causam os mesmos riscos ao sistema que medicamentos como bromo, iodo, peróxidos ou peracético. Técnicas comuns 1. Esterilização e desinfecção: Os métodos de desinfecção da água podem ser divididos em químicos e físicos. Os métodos de desinfecção física incluem o aquecimento, os raios ultravioleta e as ondas ultrassônicas ； Os métodos químicos incluem o método de adição de cloro, o método de ozônio, o método com íons de metais pesados e outros métodos que utilizam oxidantes. 2. Magnetização: O uso do efeito do campo magnético no tratamento da água é chamado de tratamento magnético da água. 3. Tecnologia de filtragem precisa: filtros e membranas de filtração feitos de materiais especiais, que possuem diâmetros de poros uniformes. Esses elementos permitem a retenção de partículas e bactérias presentes na água, impedindo que elas passem pelo filtro ou pela membrana de filtração. A filtração de precisão é capaz de filtrar partículas e bactérias em escala de micrômetros (μm) ou nanômetros (nm). Também é amplamente utilizado no tratamento avançado de água. 4. Tecnologia de ultrafiltração: A ultrafiltração é uma tecnologia de separação por membrana. É uma tecnologia na qual, sob certa pressão (com valor entre 0,07 e 0,7 Mpa, não excedendo 1,05 Mpa), a água flui sobre a superfície da membrana. A água e os sais dissolvidos, juntamente com outros eletrólitos em forma de partículas pequenas, conseguem penetrar na membrana de ultrafiltração. Por outro lado, partículas com maior peso molecular e substâncias coloidais são bloqueadas pela membrana, permitindo assim que algumas partículas presentes na água sejam separadas. O diâmetro dos poros da membrana de ultrafiltração é determinado por meio de testes de retenção de substâncias com um determinado peso molecular, sendo expresso em valores de peso molecular. 5. Ozônio: é um gás que, em temperatura ambiente, tem cor azul e um odor característico, semelhante ao de peixe. Sua fórmula molecular é O3. O ozônio é um isótopo do oxigênio. Em condições normais de temperatura, ele se decompõe em átomos de oxigênio individuais. Os átomos de oxigênio, por sua vez, possuem uma forte capacidade oxidante. O ozônio pode oxidar e denaturar as proteínas presentes em bactérias, fungos e outros microrganismos, fazendo com que os eletrólitos percam sua função. Ele é capaz de destruir bactérias, esporos, vírus e fungos. Além disso, pode inativar a toxina do botulismo. O ozônio também consegue eliminar substâncias tóxicas e bactérias presentes no ar, na água e nos alimentos. Ele pode eliminar odores desagradáveis e é amplamente utilizado em processos de desinfecção e esterilização na indústria alimentícia. O ozônio, no processo de desinfecção e esterilização, produz apenas óxidos não tóxicos. O ozônio em excesso é posteriormente reduzido a oxigênio, não deixando resíduos nos itens que são desinfetados. Portanto, pode ser utilizado diretamente para a desinfecção e esterilização de alimentos. 6. Troca iônica: A chamada troca iônica é uma reação de troca de cargas elétricas entre os íons presentes na água e os íons presentes na resina de troca iônica. O processo de troca iônica pode ser ilustrado pelo exemplo da reação de troca entre os cátions do tipo H+ presentes na resina de troca iônica HR e o Na+ presente na água: HR + Na+ → Na+ + H+. Pode-se concluir, a partir dessa equação, que, no processo de troca iônica, os cátions presentes na água (como o Na+) são transferidos para a resina, enquanto um íon H+, que está presente na resina, é transferido para a água. O processo de transferência de Na da água para a resina é um processo de substituição iônica. O processo pelo qual o H presente na resina é trocado pela água é chamado de processo de liberação. Portanto, como resultado dos processos de liberação e substituição, o Na e o H trocam de posição; essa mudança é chamada de troca iônica. 7. Raios ultravioleta: Quando a lâmpada de mercúrio é acionada, ela emite raios ultravioletas com comprimento de onda entre 1400nm e 4900nm (1nm = 10-10m). Esses raios conseguem penetrar na parede celular das bactérias, matando os microrganismos e, assim, alcançando o objetivo de desinfecção. O comprimento de onda dos raios ultravioleta é de aproximadamente 2600 nm, sendo esse o valor mais eficaz. A desinfecção com raios ultravioleta é utilizada principalmente no tratamento de água potável em pequenas quantidades. Suas características são: grande capacidade de matar, tempo de contato curto ； O equipamento é simples, sua operação e manutenção são fáceis. A água tratada não tem cor, nem sabor, e não representa risco de envenenamento ； Não aumentará os íons de cloro, como acontece na desinfecção com cloro. 8. Tecnologia de purificação da água por adsorção: Refere-se principalmente à tecnologia de adsorção utilizada por substâncias com capacidade de adsorção, como o carvão ativado. Aqui, será feita uma breve introdução a algumas das características do carvão ativado: o carvão ativado é amplamente utilizado na purificação de água potável e em indústrias alimentícias, além de ser usado na indústria química e na geração de energia, para fins como desidrogenação, remoção de óleos e eliminação de odores. Geralmente, é possível remover de 63% a 86% das substâncias coloidais ； Cerca de 50% de ferro ； E também de 47% a 60% de matéria orgânica. Fármaco comum: Alumínio clorado polimerizado. O alumínio clorado polimerizado é um coagulante inorgânico de alto peso molecular, que é produzido graças à ação de ligação dos íons hidroxila e à polimerização dos ânions polivalentes. Trata-se de um fármaco para tratamento de água, com alto peso molecular e carga elétrica elevada. Características: 1. Formação rápida de flocos, alta atividade e bom desempenho na filtragem. 2. Não é necessário adicionar aditivos alcalinos; caso haja hidrólise, seu efeito permanece inalterado. 3. Adapta-se a uma ampla faixa de valores de pH, possui forte capacidade de adaptação e é amplamente utilizado. 4. A água tratada contém menos sais. 5. Pode remover a poluição da água causada por metais pesados e substâncias radioativas. 6. Alto teor de princípios ativos, o que facilita seu armazenamento e transporte. Função: O efeito de coagulação do cloreto de alumínio é o seguinte: a) forte neutralização elétrica das substâncias coloidais presentes na água. b. A excelente capacidade de adsorção dos produtos da hidrólise sobre os sólidos em suspensão na água. c. Ação de adsorção seletiva sobre as substâncias solúveis. O cloridato de alumínio polimerizado é um coagulante polimérico inorgânico. Sua produção se dá devido à ação dos íons hidroxila, que formam ligações entre as moléculas, e à polimerização dos ânions polivalentes. Esse produto possui um peso molecular elevado e carga elétrica alta. As características principais desse agente para tratamento de água são determinadas pelo princípio de funcionamento do atomizador por pressão, o que confere a esse sistema de secagem suas próprias características. Como o produto obtido pelo secamento por pulverização sob pressão é na forma de partículas porosas ou ovoides, esse método é utilizado com poliacrilonamida aniónica, com o objetivo de obter um produto em forma de grânulos. Os grânulos resultantes possuem excelentes propriedades de proteção contra poeira e boa capacidade de fluxo. Usos: 1. Purificação de água para abastecimento urbano e esgoto: água de rios, água de reservatórios e água subterrânea. ⒉Purificação de água para uso industrial. ⒊Tratamento de esgoto urbano. ⒋Recuperação de substâncias úteis em efluentes industriais e resíduos, promoção da sedimentação do pó de carvão nos efluentes resultantes do processamento de carvão, e recuperação de amido na indústria de produção de amido. ⒌Tratamento de diversos tipos de efluentes industriais: efluentes de tinturaria, efluentes de couro, efluentes contendo flúor, efluentes com metais pesados, efluentes oleosos, efluentes da indústria papelícola, efluentes resultantes do processamento de carvão, efluentes de minas, efluentes da indústria cervejeira, efluentes da indústria metalúrgica, efluentes da indústria de processamento de carne. Tratamento de águas residuais. ⒍Colagem em papel ⒎ Refinação de soluções de açúcar ⒏ Moldagem ⒐ Prevenção de rugas em tecidos ⒑ Portador de catalisadores ⒒ Refinação de produtos farmacêuticos ⒓ Aceleração da cura do cimento ⒔ Ingredientes para cosméticos. Sulfato de ferro polimerizado: é um sólido em pó incolor e amarelado, extremamente solúvel em água. Uma solução a 10% (em peso) é uma solução transparente de cor marrom-avermelhada. É um material higroscópico. O sulfato de ferro polimerizado é amplamente utilizado no tratamento da purificação de água potável, água industrial, diversos resíduos industriais, esgotos urbanos e na desidratação de lodos. Características da aplicação: Em comparação com outros coagulantes inorgânicos, o sulfato de ferro polimerizado possui as seguintes características: 1. Coagulante polimérico inorgânico à base de sais de ferro, de tipo novo, de alta qualidade e eficaz ； 2. Excelentes propriedades de consolidação; as flores de alúmen são densas, e a velocidade de sedimentação é alta ； 3. Possui excelente eficácia na purificação da água; a qualidade da água é boa, não contém substâncias nocivas como alumínio, cloro e íons de metais pesados. Além disso, não há transferência de íons de ferro para a fase aquosa. É atóxica, inofensiva e segura ； 4. Possui efeitos significativos na remoção de impurezas, descoloração, remoção de óleo, desidratação, desinfecção, eliminação de odores, remoção de algas, além da redução dos níveis de COD, BOD e íons de metais pesados na água ； 5. É capaz de se adaptar a uma faixa ampla de pH da água, que varia de 4 a 11. A faixa ideal de pH é de 6 a 9. Após a purificação, há pouca variação no pH da água bruta e na alcalinidade total; além disso, há pouco risco de corrosão nos equipamentos utilizados no processo de tratamento ； 6. Apresenta um efeito significativo na purificação de água levemente poluída, com presença de algas, ou com baixa turbidez e baixa temperatura; seu desempenho é ainda melhor na purificação de água com alta turbidez ； 7. A dose de medicamento é pequena, o custo é baixo, e os custos de tratamento podem ser reduzidos em 20%-50%. Características no tratamento de águas residuais oleosas: A tecnologia de coagulação é amplamente utilizada no tratamento de águas residuais oleosas devido à sua grande versatilidade, capacidade de remover óleos emulsificados e óleos dissolvidos, além de alguns polímeros orgânicos complexos que são difíceis de serem degradados biologicamente. Os coagulantes mais utilizados são, basicamente, divididos em três categorias: coagulantes inorgânicos, coagulantes orgânicos e coagulantes compostos. Entre os coagulantes poliméricos inorgânicos, o alumínio clorado polimerizado e o ferro sulfato polimerizado, que possuem peso molecular baixo, apresentam bons resultados no tratamento de águas. Além disso, têm preço acessível, exigem menor quantidade para serem utilizados e são eficientes, por isso são amplamente utilizados. A poliacrilamida é um polímero de alto peso molecular solúvel em água; não se dissolve na maioria dos solventes orgânicos. Possui boas propriedades de floculação e pode reduzir a resistência ao atrito entre líquidos. De acordo com suas características iônicas, pode ser dividida em quatro tipos: não iônico, aniónico, cátionico e amfótero. Princípio de ação 1) Princípio da flocação: Quando o PAM é utilizado para fins de flocação, seu efeito depende das propriedades superficiais dos materiais a serem floqueados, especialmente do potencial eletrostático, da viscosidade, da turbidez e do pH da suspensão. O potencial eletrostático na superfície das partículas é o fator que impede sua aglomeração. A adição de PAM com carga elétrica oposta à das partículas permite que o potencial eletrostático seja reduzido, facilitando assim a aglomeração delas. 2) Ponte de adsorção: As cadeias moleculares do PAM se fixam nas superfícies de diferentes partículas, formando pontes poliméricas entre elas. Isso faz com que as partículas se agreguem e se depositem. 3) Adsorção na superfície: Vários tipos de adsorção de partículas com grupos polares presentes nas moléculas de PAM. 4) Efeito de reforço: As cadeias moleculares do PAM, por meio de diversos mecanismos mecânicos, físicos e químicos, unem as fases dispersas entre si, formando uma rede que, assim, tem um efeito de reforço. Aplicações: 1. Como agente de retenção e fortalecedor no processo de fabricação de papel. 2. É utilizado em tratamento de água como agente coagulante, agente de floculação e agente de desidratação de lodos. 3. Usado como agente de redução de umidade e agente de extração de petróleo na perfuração de poços. 4. O PAM também é amplamente utilizado em áreas como espessamento, estabilização de colóides, redução da resistência ao escoamento, adesão, formação de filmes e materiais biomédicos. Desidratante de alcatrão: desidratação simples e rápida, economizando vapor e custos! É possível reduzir a umidade de 30 para menos de 1. Agente de remoção de COD em águas residuais de cokeração A909: reduz o valor de COD nessas águas entre 200 e 500 ppm