Remoción de metales

Programas para metales pesados que reducen el cobre y el zinc disueltos, convierten el cromo hexavalente en trivalente y llevan efluentes municipales e industriales difíciles por debajo de límites de descarga estrictos.

Los programas de remoción de metales de Oxysolution combinan DZ 9830, un precipitante que forma sulfuro de cobre, con DZ 1687, un coagulante catiónico, para reducir los metales disueltos en efluentes municipales e industriales. En una prueba a escala real de un año en el norte de California, con ambos productos dosificados a 10 mg/L, se removió 94 por ciento del cobre disuelto y cerca de 70 por ciento del zinc.

Aprobado, certificado y validado de forma independiente

Estos registros y certificaciones se emitieron en Estados Unidos para formulaciones, fabricantes y usos específicos. No sustituyen las autorizaciones que se requieren en cada país.

Resultados de campo

Reducción medible de metales.

94% Cobre disuelto removido
70% Zinc disuelto removido
<1.4 ppb Cobre en el efluente (límite 3.1 ppb)
Cr⁶⁺→Cr³⁺ Cromo hexavalente convertido
Tratamiento de metales disueltos

Cumple los límites de descarga sin rehacer tu planta

Los programas de remoción de metales de Oxysolution reducen el cobre y el zinc disueltos, convierten el cromo hexavalente en trivalente y disminuyen otros metales pesados en aguas residuales, y así ayudan a que las plantas cumplan sus límites NPDES añadiendo química específica en lugar de hacer cambios de proceso de fondo.

Ver el estudio de remoción de cobre
Cobre disuelto en aguas residuales

Caso de estudio — Sierra Foothills, norte de California

De rebasar el límite a no detectable.

Una planta municipal de aguas residuales a escala real, en las estribaciones de la sierra, en el norte de California, excedía su límite de descarga de 3.1 ppb de cobre disuelto, con cobre en el influente de entre 28 y más de 70 ppb. Un estudio de relación de efecto del agua (Water-Effect Ratio) confirmó que el límite era aplicable.

Durante una prueba a escala real de un año, la planta dosificó DZ 9830, un precipitante de metales que forma sulfuro de cobre, a 10 mg/L en la descarga de la tanque de aireación, junto con DZ 1687, un coagulante catiónico, a 10 mg/L en la entrada del clarificador secundario. El resultado: 94% del cobre disuelto y cerca de 70% del zinc disuelto removidos, cobre en el efluente por debajo de 1.4 ppb y resultados no detectables (<0.5 ppb) en otras pruebas.

Conversa sobre un programa de metales

Datos de la prueba

Remoción de cobre y zinc, muestreada a lo largo del año.

Prueba a escala real, PTAR del norte de California. DZ 9830 @ 10 mg/L + DZ 1687 @ 10 mg/L. Fuente: caso de estudio de remoción de cobre.
Fecha de muestreo Cu en el influente (ppb) Cu en el efluente (ppb) Remoción de Cu Remoción de Zn
11 mar 35 2.0 94.3% 68.9%
15 mar 28 1.6 94.3% 79.8%
30 mar 58 1.4 97.6% 76.0%
16 ago 46 3.8 91.7% 56.3%
Todos los resultados de cobre en el efluente se mantuvieron en el límite de descarga de 3.1 ppb o por debajo, y varias pruebas llegaron a no detectable con <0.5 ppb.

La química

¿Por qué la precipitación con sulfuros supera a la de hidróxidos?

El hidróxido es anfótero

El hidróxido metálico es anfótero: se vuelve a disolver tanto a pH bajo como a pH alto, por lo que la remoción solo es confiable en una ventana estrecha (el óptimo para el cobre ronda un pH de 8.1). Además genera un exceso de lodos difíciles de deshidratar y puede quedar bloqueado por completo por los agentes quelantes naturales presentes en el agua.

El sulfuro es robusto

El sulfuro de cobre precipita en un amplio rango de pH, tiene una solubilidad mucho menor y se deposita como un lodo denso y fácil de deshidratar, con lo que logra una mayor remoción y funciona incluso donde los agentes quelantes anulan la precipitación del hidróxido. Por eso DZ 9830 forma un sulfuro y no un hidróxido.

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Cromo hexavalente, más seguro

El mismo programa reduce el cromo hexavalente tóxico (Cr⁶⁺) a la forma trivalente (Cr³⁺), mucho menos peligrosa, que luego precipita y se remueve junto con los demás metales.

Aplicaciones

¿Qué metales puedes controlar?

Los dos productos

¿Cómo trabajan juntos el precipitante y el coagulante?

DZ 9830

Precipitante de metales

Forma un sulfuro metálico insoluble que saca de la solución el cobre, el zinc y otros metales pesados disueltos en un amplio rango de pH.

  • Se dosifica a 10 mg/L en la descarga de la tanque de aireación
  • Precipitado más denso y de menor solubilidad que el hidróxido
  • Funciona donde los agentes quelantes bloquean la remoción con hidróxido
DZ 1687

Coagulante catiónico

Neutraliza la carga de las partículas y forma un floc denso y de sedimentación rápida, de modo que el precipitado de sulfuro metálico se capture limpiamente en el clarificador.

  • Se dosifica a 10 mg/L en la entrada del clarificador secundario
  • Mejora la sedimentación de los metales precipitados
  • También se usa en los programas de coagulación y floculación de Oxysolution

Preguntas

¿Cómo funciona la remoción de metales?

¿Qué tan bajo puede llegar el cobre disuelto?

En la prueba a escala real del norte de California, el cobre en el efluente se mantuvo por debajo de 1.4 ppb frente a un límite de 3.1 ppb, y varias pruebas llegaron a no detectable, con menos de 0.5 ppb; en conjunto, el programa logró una reducción de 94% del cobre disuelto junto con una remoción de aproximadamente 70% del zinc disuelto. El sitio fue una planta municipal de aguas residuales en las estribaciones de la sierra, con cobre en el influente de entre 28 y más de 70 ppb, y el resultado se sostuvo durante una prueba a escala real de un año, no en un piloto corto.

¿Por qué usar un sulfuro en lugar de un hidróxido?

El hidróxido metálico es anfótero, así que se vuelve a disolver a pH bajo y alto y solo funciona en una banda estrecha cercana a un pH de 8.1 para el cobre; además produce un exceso de lodos difíciles de deshidratar y falla cuando hay agentes quelantes. El sulfuro de cobre precipita en un amplio rango de pH, tiene menor solubilidad, se deshidrata con más facilidad y funciona incluso donde la precipitación con hidróxido está bloqueada.

¿Y el cromo hexavalente?

El programa reduce el cromo hexavalente, Cr(VI), a cromo trivalente, Cr(III), que es mucho menos peligroso y precipita para ser removido junto con los demás metales. La conversión del cromo se realiza como parte del mismo programa de metales pesados que reduce el cobre y el zinc disueltos, por lo que una planta que ya trata el cobre no necesita un tren aparte. La forma trivalente convertida sale con los sólidos sedimentados en lugar de quedarse disuelta en el efluente.

¿Tengo que cambiar mi proceso?

No. El programa añade dos puntos de dosificación, DZ 9830 en la descarga de la tanque de aireación y DZ 1687 en la entrada del clarificador secundario, de modo que las plantas pueden cumplir los límites de descarga sin cambios de proceso de fondo. DZ 9830 es un precipitante de metales que forma sulfuro de cobre, y DZ 1687 es un coagulante catiónico. En la prueba del norte de California cada uno se dosificó a 10 mg/L, lo que permitió a la planta cumplir su límite NPDES añadiendo química específica en lugar de reconstruir.