Sulfato poliférrico para la eliminación de fósforo: qué comprobar antes de una prueba en planta

Los límites estrictos de fósforo en los efluentes son una de las razones más comunes por las que las plantas de aguas residuales revisan el tratamiento químico. Cuando la eliminación biológica por sí sola no puede mantener el fósforo total (TP) en el límite requerido, los operadores suelen recurrir a una sal metálica, y el sulfato poliférrico (PFS) es uno de los coagulantes a base de hierro que se consideran con frecuencia, junto con el cloruro férrico y el sulfato ferroso.

PFS es atractivo porque es una sal de hierro prepolimerizada que puede precipitar ortofosfato, mejorar la sedimentación de los flóculos y funcionar en una ventana de pH relativamente amplia. Pero como cualquier coagulante, no es una solución inmediata: la dosis correcta depende de las especies de fósforo en el agua, la alcalinidad, el manejo de lodos existentes y el equipo de dosificación que ya se encuentra en el sitio. Este artículo enumera lo que debe verificar antes de comprometerse con una prueba completa en la planta, para que la prueba responda preguntas reales en lugar de simplemente confirmar que el producto químico "funciona".

El fósforo en las aguas residuales existe como ortofosfato, polifosfatos condensados ​​y fósforo orgánico. La precipitación química se dirige principalmente al ortofosfato: el hierro férrico reacciona con el fosfato para formar fosfato férrico insoluble, mientras que las especies de hierro que se hidrolizan también atrapan partículas finas y mejoran la floculación.

En comparación con el alumbre o el PAC, una sal de hierro a menudo funciona mejor con un pH más bajo del efluente y produce lodos más densos y más fáciles de deshidratar. En comparación con el cloruro férrico líquido, el sulfato férrico polimerizado es generalmente menos corrosivo, tiene un mayor contenido de hierro activo por unidad de volumen y es más fácil de manejar como una solución preparada. Estas son tendencias, no ventajas universales: la química del agua decide qué sal realmente ofrece el menor costo por gramo de P eliminado.

Por lo tanto, un ensayo no pretende demostrar que la PFS puede precipitar el fosfato. Se trata de descubrir si su planta puede ejecutar PFS de manera estable, en una dosis aceptable, sin provocar nuevos problemas de pH, eliminación de lodos o hierro efluente.

Antes de que cualquier polímero o sal llegue al licor mezclado, caracterice el agua que verá el químico.

Una instantánea de un día no es suficiente. Obtenga al menos una semana de datos operativos y anote cualquier evento reciente de descarga industrial o cambios de carga estacionales.

Una vez comprendido el lado del agua, verifique el producto y el hardware.

No asuma que la bomba dosificadora del tamaño de alumbre funcionará sin cambios para PFS. La densidad y el hierro activo difieren, por lo tanto, recalibre la dosis en mg Fe/L, no en ml/min.

Un ensayo útil tiene una referencia, un rango de dosis y criterios de valoración claros.

Primero ejecute una prueba de banco. En una muestra nueva y representativa, pruebe al menos tres dosis de PFS alrededor del valor recomendado por el proveedor, junto con su producto químico actual, si corresponde. Realice un seguimiento del TP, el ortofosfato, la turbidez, el volumen de lodos sedimentados y la caída del pH del efluente. Utilícelo para establecer las dos o tres dosis completas que realmente ejecutará.

Elija deliberadamente el punto de dosificación. La dosificación en línea hasta la clarificación final generalmente produce el efluente más limpio pero produce lodos adicionales en la corriente secundaria; la dosificación aguas arriba puede combinarse con flóculo biológico pero puede necesitar más hierro. Elija un punto para la prueba y manténgalo fijo.

Mida los puntos finales correctos. Registro mínimo:

Ejecute cada dosis hasta el estado estable. Cambiar las dosis cada hora produce una curva que no se puede interpretar. Permita suficiente tiempo de retención en cada punto de ajuste para que los valores de licor mezclado y efluente se estabilicen, y mantenga el clima y la carga aproximadamente comparables entre ejecuciones.

Si está evaluando PFS para una planta específica, nuestra categoría de productos de sulfato poliférrico (PFS) enumera los grados líquidos y sólidos que suministramos para la eliminación de fósforo y el control de turbidez. Puede comparar un grado de PFS representativo en esta página de producto con su producto actual de hierro o alumbre, o leer más sobre cómo trabajamos con los compradores en nuestra página acerca de nosotros . Cuando esté listo para realizar la prueba, envíe su rango de TP del afluente, pH/alcalinidad y disposición de dosificación actual a través de nuestra página de consultas y le sugeriremos una ventana de dosis inicial y un plan de muestreo.

¿El PFS elimina tanto el ortofosfato como el fósforo total? PFS precipita el ortofosfato directamente y elimina parte del fósforo unido a partículas mediante el enredo de flóculos. El hierro solo no elimina el polifosfato y el fósforo orgánico; esas fracciones suelen requerir tratamiento biológico o prehidrólisis. Mida orto-P y TP por separado durante la prueba.

¿Qué rango de pH funciona mejor para la precipitación de fósforo PFS? La precipitación a base de hierro generalmente es efectiva en un rango de moderadamente ácido a neutro, comúnmente alrededor de un pH de 5 a 7,5, pero el nivel óptimo exacto depende de su alcalinidad y de su base de calcio/magnesio. Trate esto como una ventana de inicio y confírmelo mediante una prueba de jarra en su propia agua.

¿Cómo se compara el PFS con el alumbre o el PAC para la eliminación de fósforo? El PFS a menudo produce un flóculo más denso y funciona a un pH más bajo, mientras que el alumbre/PAC se prefiere en algunos efluentes de neutros a alcalinos. Cuál es más barato por gramo de P eliminado depende de la dosis, el costo de eliminación de lodos y la corrosión de su sistema de dosificación, no solo del precio del producto.

¿PFS aumentará la producción de lodos? Sí. Cada mol de hierro agregado se convierte en un precipitado inorgánico adicional y contribuye a la masa de lodo. Cuantifique esto en la prueba midiendo el volumen de lodo antes y después, y verifique que su equipo de deshidratación y su acondicionador PAM aún funcionen con la torta rica en hierro.

¿Puede el PFS dosificado aguas arriba sustituir la clarificación secundaria? No. PFS es un producto químico de acondicionamiento y precipitación, no una etapa de tratamiento en sí misma. Debe ir seguido de una adecuada decantación o filtración; de lo contrario, los sólidos precipitados y el hierro residual salen con el efluente.