Sulfato poliférrico para remoção de fósforo: o que verificar antes de um teste em planta

Limites rígidos de fósforo nos efluentes são um dos motivos mais comuns pelos quais as estações de águas residuais revisitam o tratamento químico. Quando a remoção biológica por si só não consegue manter o fósforo total (TP) no limite exigido, os operadores geralmente recorrem a um sal metálico – e o sulfato poliférrico (PFS) é um dos coagulantes à base de ferro frequentemente considerados, junto com o cloreto férrico e o sulfato ferroso.

O PFS é atraente porque é um sal de ferro pré-polimerizado que pode precipitar o ortofosfato, melhorar a sedimentação dos flocos e atuar em uma janela de pH relativamente ampla. Mas, como qualquer coagulante, não é uma solução imediata: a dose certa depende das espécies de fósforo na sua água, da sua alcalinidade, do tratamento do lodo existente e do equipamento de dosagem já existente no local. Este artigo lista o que verificar antes de se comprometer com um teste completo da planta, para que o teste responda a perguntas reais, em vez de apenas confirmar que o produto químico “funciona”.

O fósforo nas águas residuais existe como ortofosfato, polifosfatos condensados ​​e fósforo ligado a orgânicos. A precipitação química tem como alvo principal o ortofosfato: o ferro férrico reage com o fosfato para formar fosfato férrico insolúvel, enquanto as espécies de ferro hidrolisadas também enredam partículas finas e melhoram a floculação.

Comparado com alúmen ou PAC, um sal de ferro geralmente tem melhor desempenho em pH de efluente mais baixo e produz lodo mais denso e mais facilmente desidratado. Comparado com o cloreto férrico líquido, o sulfato férrico polimerizado é geralmente menos corrosivo, tem um teor de ferro ativo mais alto por unidade de volume e é mais fácil de manusear como uma solução pronta. Estas são tendências, não vantagens universais – a química da água decide qual sal realmente oferece o menor custo por grama de P removido.

Um ensaio, portanto, não visa provar que o PFS pode precipitar fosfato. Trata-se de descobrir se a sua planta pode operar o PFS de forma estável, em uma dose aceitável, sem desencadear novos problemas de pH, eliminação de lodo ou ferro efluente.

Antes que qualquer polímero ou sal atinja o licor misturado, caracterize a água que o produto químico verá.

Um instantâneo de um dia não é suficiente. Obtenha pelo menos uma semana de dados operacionais e anote quaisquer eventos recentes de descarga industrial ou mudanças sazonais de carga.

Uma vez compreendido o lado da água, verifique o produto e o hardware.

Não presuma que a bomba doseadora dimensionada para alúmen funcionará inalterada para PFS. A densidade e o ferro ativo diferem, portanto recalibre a dose em mg Fe/L, não em mL/min.

Um ensaio útil tem uma referência, um intervalo de dose e desfechos claros.

Execute primeiro um teste de bancada. Em uma amostra fresca e representativa, teste pelo menos três doses de PFS em torno do valor recomendado pelo fornecedor, juntamente com o seu produto químico atual, se houver. Acompanhe o TP do efluente, ortofosfato, turbidez, volume de lodo sedimentado e queda de pH. Use isto para definir as duas ou três doses completas que você realmente executará.

Escolha o ponto de dosagem deliberadamente. A dosagem em linha para a clarificação final geralmente produz o efluente mais limpo, mas produz lodo extra na corrente secundária; a dosagem a montante pode ser combinada com flocos biológicos, mas pode precisar de mais ferro. Escolha um ponto para o teste e mantenha-o fixo.

Meça os pontos finais corretos. No registro mínimo:

Execute cada dose até o estado estacionário. Mudar as doses a cada hora produz uma curva que não pode ser interpretada. Permita tempo de retenção suficiente em cada ponto de ajuste para que os valores de licor misturado e efluente se estabilizem e mantenha o clima e a carga aproximadamente comparáveis ​​entre as execuções.

Se você estiver avaliando o PFS para uma planta específica, nossa categoria de produtos de sulfato poliférrico (PFS) lista os tipos líquidos e sólidos que fornecemos para remoção de fósforo e controle de turbidez. Você pode comparar um grau PFS representativo nesta página do produto com o seu produto atual de ferro ou alúmen, ou ler mais sobre como trabalhamos com os compradores em nossa página sobre nós . Quando estiver pronto para o teste, envie sua faixa de TP influente, pH/alcalinidade e arranjo de dosagem atual através de nossa página de consulta e sugeriremos uma janela de dose inicial e um plano de amostragem.

O PFS remove o ortofosfato e o fósforo total? O PFS precipita o ortofosfato diretamente e remove algum fósforo ligado às partículas através do emaranhamento de flocos. O polifosfato e o fósforo orgânico não são removidos apenas pelo ferro; essas frações geralmente requerem tratamento biológico ou pré-hidrólise. Meça orto-P e TP separadamente durante o julgamento.

Qual faixa de pH funciona melhor para a precipitação de fósforo PFS? A precipitação à base de ferro é geralmente eficaz em uma faixa moderadamente ácida a neutra, geralmente em torno de pH 5–7,5, mas o ideal exato depende da alcalinidade e do nível de cálcio/magnésio. Trate isso como uma janela inicial e confirme com um teste de jarra em sua própria água.

Como o PFS se compara ao alume ou PAC para remoção de fósforo? O PFS geralmente fornece flocos mais densos e funciona em pH mais baixo, enquanto o alúmen/PAC é preferido em alguns efluentes neutros a alcalinos. O que é mais barato por grama de P removido depende da dose, do custo de eliminação do lodo e da corrosão do seu sistema de dosagem – e não apenas do preço do produto.

O PFS aumentará a produção de lodo? Sim. Cada mol de ferro adicionado torna-se um precipitado inorgânico adicional e contribui para a massa de lodo. Quantifique isso no teste medindo o volume de lodo antes e depois, e verifique se o seu equipamento de desidratação e o condicionador PAM ainda funcionam na torta rica em ferro.

O PFS dosado a montante pode substituir o esclarecimento secundário? Não. O PFS é um produto químico de condicionamento e precipitação, e não uma etapa de tratamento por si só. Deve ser seguido de decantação ou filtração adequada; caso contrário, sólidos precipitados e ferro residual saem com o efluente.