Industriako Uraren Tratamendu Prozesuak eta Aplikazio Kimikoak
Atzeko planoa
Industrializazioaren garapen azkarrarekin, gero eta agerikoagoa da uraren tratamenduaren garrantzia hainbat industria-ekoizpenetan. Industria-uraren tratamendua ez da soilik prozesuaren aurrerapen egokia bermatzeko lotura garrantzitsua, baita ingurumen-araudia eta garapen jasangarriaren eskakizunak betetzeko neurri gakoa ere.
Uraren tratamendu mota
| Uraren tratamendu mota | Helburu nagusia | Tratamendu-objektu nagusiak | Prozesu nagusiak. |
| Ur gordinaren aurretratamendua | Etxeko edo industriako uraren beharrak asetzeko | Ur iturri naturala | Iragazketa, sedimentazioa, koagulazioa. |
| Prozesuko uraren tratamendua | Prozesuaren eskakizun espezifikoak bete | Industria-prozesuko ura | Biguntzea, gatzgabetzea, desoxigenazioa. |
| Zirkulazioko hozte-uraren tratamendua | Ekipamenduen funtzionamendu normala bermatu | Hozteko ura zirkulatzen | Dosifikazio tratamendua. |
| Hondakin-uren tratamendua | Babestu ingurumena. | Industriako hondakin-hondakinak | Tratamendu fisikoa, kimikoa eta biologikoa. |
| Birziklatutako uraren tratamendua | Ur gezaren kontsumoa murriztu | Erabilitako ura | Hondakin-uren tratamenduaren antzekoa. |
Ura tratatzeko produktu kimiko erabilienak
| Kategoria | Ohiko erabilerako produktu kimikoak | Funtzioa |
| Flokulatzaile agentea | PAC, PAM, PDADMAC, poliaminak, aluminio sulfatoa, etab. | Kendu solido esekiak eta materia organikoa |
| Desinfektatzaileak | hala nola TCCA, SDIC, ozonoa, kloro dioxidoa, kaltzio hipokloritoa, etab. | Uretan dauden mikroorganismoak hiltzen ditu (bakterioak, birusak, onddoak eta protozooak, adibidez) |
| pH doitzailea | Azido aminosulfonikoa, NaOH, karea, azido sulfurikoa, etab. | Uraren pH-a erregulatu |
| Metal ioien kentzaileak | EDTA, ioi trukatzaile erretxina | Kendu uretan dauden metal astun ioiak (burdina, kobrea, beruna, kadmioa, merkurioa, nikela, etab.) eta beste metal ioi kaltegarri batzuk |
| Eskala inhibitzailea | Organofosfatoak, organofosforo karboxilo azidoak | Kaltzio eta magnesio ioien bidezko eskala-eraketa saihestea. Metal ioiak kentzeko efektu jakin bat ere badu. |
| Desoxidatzailea | Sodio sulfitoa, hidrazina, etab. | Kendu oxigeno disolbatua oxigenoaren korrosioa saihesteko |
| Garbiketa-agentea | Azido zitrikoa, azido sulfurikoa, azido aminosulfonikoa | Kendu eskala eta ezpurutasunak |
| Oxidatzaileak | ozonoa, persulfatoa, hidrogeno kloruroa, hidrogeno peroxidoa, etab. | Desinfekzioa, kutsatzaileak kentzea eta uraren kalitatea hobetzea, etab. |
| Bigungarriak | hala nola, karea eta sodio karbonatoa. | Gogortasun ioiak (kaltzioa, magnesio ioiak) kentzen ditu eta kare-eraketa arriskua murrizten du |
| Apar-kontrako produktuak/Aparraren aurkakoa | Aparra kendu edo kendu | |
| Kentzea | Kaltzio hipokloritoa | Kendu NH₃-N hondakin-uretatik isurketa-arauak betetzeko |
Hornitu ditzakegun ur-tratamenduko produktu kimikoak:
Industria-uren tratamenduak industria-ura eta haren isurketa-ura metodo fisiko, kimiko, biologiko eta bestelakoen bidez tratatzeko prozesua adierazten du. Industria-uren tratamendua ezinbesteko atala da industria-ekoizpenean, eta bere garrantzia alderdi hauetan islatzen da:
1.1 Produktuaren kalitatea bermatu
Kendu uretan dauden ezpurutasunak, hala nola metal ioiak, solido esekiak, etab. ekoizpen beharrak asetzeko eta produktuaren kalitatea bermatzeko.
Korrosioa inhibitzea: Uretan disolbatutako oxigenoak, karbono dioxidoak eta abarrek metalezko ekipoen korrosioa eragin dezakete eta ekipoen bizitza laburtu.
Mikroorganismoen kontrola: Uretan dauden bakterioek, algek eta beste mikroorganismo batzuek produktuen kutsadura eragin dezakete, produktuen kalitatean eta osasun-segurtasunean eragina izanik.
1.2 Ekoizpen-eraginkortasuna hobetu
Murriztu geldialdiak: Uraren tratamendu erregularrak ekipoen eskalatzea eta korrosioa eraginkortasunez prebenitu ditzake, ekipoen mantentze-lanen eta ordezkapenen maiztasuna murriztu eta, beraz, ekoizpen-eraginkortasuna hobetu.
Prozesu-baldintzak optimizatzea: Uraren tratamenduaren bidez, prozesu-eskakizunak betetzen dituen uraren kalitatea lor daiteke ekoizpen-prozesuaren egonkortasuna bermatzeko.
1.3 Ekoizpen-kostuak murriztu
Energia aurreztu: Uraren tratamenduaren bidez, ekipamenduen energia-kontsumoa murriztu eta ekoizpen-kostuak aurreztu daitezke.
Saihestu eskalatzea: Uretan dauden kaltzio eta magnesio ioi bezalako gogortasun ioiek eskala sortuko dute, ekipamenduaren gainazalean itsatsiko dira eta bero-eroankortasuna murriztuko dute.
Ekipamenduen bizitza luzatzea: Ekipamenduen korrosioa eta eskalatzea murriztu, ekipamenduen zerbitzu-bizitza luzatu eta ekipamenduen amortizazio-kostuak murriztu.
Materialen kontsumoa murriztea: Uraren tratamenduaren bidez, bioziden hondakinak murriztu eta ekoizpen-kostuak murriztu daitezke.
Lehengaien kontsumoa murriztea: Uraren tratamenduaren bidez, hondakin-likidoan geratzen diren lehengaiak berreskuratu eta berriro ekoizpenera eraman daitezke, horrela lehengaien xahuketa murriztuz eta ekoizpen-kostuak jaitsiz.
1.4 Ingurumena babestu
Kutsatzaileen isurketak murriztea: Industriako hondakin-urak tratatu ondoren, kutsatzaileen isurketen kontzentrazioa murriztu eta ur-ingurunea babestu daiteke.
Ur baliabideen birziklapena gauzatu: Uraren tratamenduaren bidez, industria-ura birziklatu daiteke eta ur gezako baliabideen mendekotasuna murriztu.
1.5 Ingurumen-araudia bete
Bete isuri-arauak: Industriako hondakin-urek estatuko eta tokiko isuri-arauak bete behar dituzte, eta uraren tratamendua helburu hori lortzeko bide garrantzitsua da.
Laburbilduz, industria-uraren tratamendua ez dago soilik produktuaren kalitatearekin eta ekoizpen-eraginkortasunarekin lotuta, baita enpresen onura ekonomikoekin eta ingurumen-babesarekin ere. Uraren tratamendu zientifiko eta arrazoizkoaren bidez, ur-baliabideen erabilera optimoa lor daiteke eta industriaren garapen jasangarria sustatu.
Industria-uren tratamenduak hainbat arlo hartzen ditu barne, besteak beste, energia, kimika, farmazia, metalurgia, elikagai eta edarien industriak, etab. Tratamendu-prozesua normalean uraren kalitate-eskakizunen eta isurketa-arauen arabera pertsonalizatzen da.
2.1 Efluenteen Tratamenduaren Produktu Kimikoak eta Printzipioak (Ur Gordinaren Aurretratamendua)
Industria-uraren tratamenduan ur gordinaren aurretratamenduak batez ere lehen mailako iragazketa, koagulazioa, flokulazioa, sedimentazioa, flotazioa, desinfekzioa, pH doikuntza, metal ioien kentzea eta azken iragazketa barne hartzen ditu. Ohiko produktu kimikoen artean hauek daude:
Koagulatzaileak eta malutatzaileak: hala nola PAC, PAM, PDADMAC, poliaminak, aluminio sulfatoa, etab.
Leungarriak: hala nola karea eta sodio karbonatoa.
Desinfektatzaileak: hala nola TCCA, SDIC, kaltzio hipokloritoa, ozonoa, kloro dioxidoa, etab.
pH-a doitzaileak: hala nola azido aminosulfonikoa, sodio hidroxidoa, karea, azido sulfurikoa, etab.
Metal ioien kentzaileak EDTA, ioien truke erretxina, etab.
Eskala inhibitzailea: organofosfatoak, organofosforodun azido karboxilikoak, etab.
Xurgatzaileak: hala nola ikatz aktibatua, alumina aktibatua, etab.
Produktu kimiko hauen konbinazioak eta erabilerak industria-uraren tratamenduan lagun dezake uretan esekitako materia, kutsatzaile organikoak, metal ioiak eta mikroorganismoak eraginkortasunez kentzen, uraren kalitatea ekoizpen-beharrak betetzen dituela ziurtatzen eta ondorengo tratamenduaren zama murrizten.
2.2 Prozesuko uren tratamenduaren produktu kimikoak eta printzipioak
Industria-uraren tratamenduan prozesuko uraren tratamenduak batez ere aurretratamendua, leuntzea, desoxidazioa, burdina eta manganesoa kentzea, gatzgabetzea, esterilizazioa eta desinfekzioa barne hartzen ditu. Urrats bakoitzak produktu kimiko desberdinak behar ditu uraren kalitatea optimizatzeko eta hainbat industria-ekiporen funtzionamendu normala bermatzeko. Produktu kimiko ohikoenen artean hauek daude:
| Koagulatzaileak eta flokulatzaileak: | hala nola PAC, PAM, PDADMAC, poliaminak, aluminio sulfatoa, etab. |
| Leungarriak: | hala nola, karea eta sodio karbonatoa. |
| Desinfektatzaileak: | hala nola TCCA, SDIC, kaltzio hipokloritoa, ozonoa, kloro dioxidoa, etab. |
| pH doitzaileak: | hala nola azido aminosulfonikoa, sodio hidroxidoa, karea, azido sulfurikoa, etab. |
| Metal ioien kentzaileak: | EDTA, ioien truke-erretxina |
| Eskala inhibitzailea: | organofosfatoak, organofosforodun azido karboxilikoak, etab. |
| Xurgatzaileak: | hala nola, ikatz aktibatua, alumina aktibatua, etab. |
Produktu kimiko hauek prozesuko uraren behar desberdinak ase ditzakete ur-tratamendu prozesuen konbinazio desberdinen bidez, uraren kalitatea ekoizpen-estandarrak betetzen dituela ziurtatu, ekipamenduen kalteen arriskua murriztu eta ekoizpen-eraginkortasuna hobetu.
2.3 Zirkulazio bidezko hozte-uraren tratamenduaren produktu kimikoak eta printzipioak
Zirkulazio bidezko hozte-uraren tratamendua oso zati garrantzitsua da industria-uraren tratamenduan, batez ere industria-instalazio gehienetan (hala nola, planta kimikoetan, zentral elektrikoetan, altzairu-lantegietan, etab.), non hozte-uraren sistemak asko erabiltzen diren ekipoak eta prozesuak hozteko. Zirkulazio bidezko hozte-uraren sistemak eskalatzeko, korrosiorako, mikrobioen hazkunderako eta beste arazo batzuetarako joera dute, ur-bolumen handia eta zirkulazio maiztasuna direla eta. Beraz, uraren tratamendurako metodo eraginkorrak erabili behar dira arazo horiek kontrolatzeko eta sistemaren funtzionamendu egonkorra bermatzeko.
Zirkulazio bidezko hozte-uraren tratamenduak sisteman eskalatzea, korrosioa eta kutsadura biologikoa saihestea eta hozte-eraginkortasuna bermatzea du helburu. Hozte-uraren parametro nagusiak kontrolatu (pH, gogortasuna, uhertasuna, oxigeno disolbatua, mikroorganismoak, etab.) eta uraren kalitatearen arazoak aztertu tratamendu zehatza lortzeko.
| Koagulatzaileak eta flokulatzaileak: | hala nola PAC, PAM, PDADMAC, poliaminak, aluminio sulfatoa, etab. |
| Leungarriak: | hala nola, karea eta sodio karbonatoa. |
| Desinfektatzaileak: | hala nola TCCA, SDIC, kaltzio hipokloritoa, ozonoa, kloro dioxidoa, etab. |
| pH doitzaileak: | hala nola azido aminosulfonikoa, sodio hidroxidoa, karea, azido sulfurikoa, etab. |
| Metal ioien kentzaileak: | EDTA, ioien truke-erretxina |
| Eskala inhibitzailea: | organofosfatoak, organofosforodun azido karboxilikoak, etab. |
| Xurgatzaileak: | hala nola, ikatz aktibatua, alumina aktibatua, etab. |
Produktu kimiko eta tratamendu-metodo hauek eskalatzea, korrosioa eta kutsadura mikrobianoa saihesten laguntzen dute, hozte-uraren sistemaren funtzionamendu egonkorra epe luzera bermatzen dute, ekipamenduen kalteak eta energia-kontsumoa murrizten dituzte eta sistemaren eraginkortasuna hobetzen dute.
2.4 Hondakin-uren tratamenduaren produktu kimikoak eta printzipioak
Industria-hondakin-uren tratamendu-prozesua hainbat etapatan bana daiteke hondakin-uren ezaugarrien eta tratamendu-helburuen arabera, batez ere aurretratamendua, azido-base neutralizazioa, materia organikoa eta solido esekiak kentzea, tarteko eta aurreratutako tratamendua, desinfekzioa eta esterilizazioa, lohien tratamendua eta birziklatutako uraren tratamendua barne hartzen dituztenak. Lotura bakoitzak produktu kimiko desberdinak behar ditu elkarrekin lan egiteko hondakin-uren tratamendu-prozesuaren eraginkortasuna eta zehaztasuna bermatzeko.
Industriako hondakin-uren tratamendua hiru metodo nagusitan banatzen da: fisikoa, kimikoa eta biologikoa, isuri-arauak betetzeko eta ingurumen-kutsadura murrizteko.
Metodo fisikoa:sedimentazioa, iragazketa, flotazioa, etab.
Metodo kimikoa:neutralizazioa, erredox erreakzioa, prezipitazio kimikoa.
Metodo biologikoa:lohi aktibatuaren metodoa, mintz bioerreaktorea (MBR), etab.
Ohiko produktu kimikoen artean hauek daude:
| Koagulatzaileak eta flokulatzaileak: | hala nola PAC, PAM, PDADMAC, poliaminak, aluminio sulfatoa, etab. |
| Leungarriak: | hala nola, karea eta sodio karbonatoa. |
| Desinfektatzaileak: | hala nola TCCA, SDIC, kaltzio hipokloritoa, ozonoa, kloro dioxidoa, etab. |
| pH doitzaileak: | hala nola azido aminosulfonikoa, sodio hidroxidoa, karea, azido sulfurikoa, etab. |
| Metal ioien kentzaileak: | EDTA, ioien truke-erretxina |
| Eskala inhibitzailea: | organofosfatoak, organofosforodun azido karboxilikoak, etab. |
| Xurgatzaileak: | hala nola, ikatz aktibatua, alumina aktibatua, etab. |
Produktu kimiko hauen aplikazio eraginkorraren bidez, industriako hondakin-urak tratatu eta isuri daitezke arauak betez, eta baita berrerabili ere, ingurumen-kutsadura eta ur-baliabideen kontsumoa murrizten lagunduz.
2.5 Birziklatutako uraren tratamenduaren produktu kimikoak eta printzipioak
Birziklatutako uraren tratamendua ur-baliabideen kudeaketa metodo bati egiten dio erreferentzia, non industriako hondakin-urak tratamenduaren ondoren berrerabiltzen diren. Ur-baliabideen eskasia gero eta handiagoa denez, industria-eremu askok birziklatutako uraren tratamendurako neurriak hartu dituzte, eta horrek ez ditu ur-baliabideak aurrezten bakarrik, baita tratamenduaren eta isurketaren kostua murrizten ere. Birziklatutako uraren tratamenduaren gakoa hondakin-uretatik kutsatzaileak kentzea da, uraren kalitateak berrerabilpenerako baldintzak bete ditzan, eta horrek prozesatzeko zehaztasun eta teknologia handia eskatzen du.
Birziklatutako uraren tratamendu prozesuak honako urrats nagusi hauek ditu batez ere:
Aurretratamendua:Kendu ezpurutasun eta koipe partikula handiak, PAC, PAM eta abar erabiliz.
pH doikuntza:pH-a egokitu, ohiko produktu kimikoen artean sodio hidroxidoa, azido sulfurikoa, kaltzio hidroxidoa eta abar daude.
Tratamendu biologikoa:materia organikoa kendu, degradazio mikrobianoa lagundu, amonio kloruroa, sodio dihidrogeno fosfatoa erabili, etab.
Tratamendu kimikoa:materia organikoaren eta metal astunen kentze oxidatiboa, ohikoa den ozonoa, persulfatoa, sodio sulfuroa, etab.
Mintzen bereizketa:alderantzizko osmosia, nanofiltrazioa eta ultrafiltrazio teknologiak erabili disolbatutako substantziak kentzeko eta uraren kalitatea bermatzeko.
Desinfekzioa:mikroorganismoak kendu, kloroa, ozonoa, kaltzio hipokloritoa erabili, etab.
Jarraipena eta doikuntza:Ziurtatu berrerabilitako urak estandarrak betetzen dituela eta erabili erregulatzaileak eta monitorizazio-ekipoak doikuntzak egiteko.
Apar-kontrako agenteak:Aparra kentzen edo ezabatzen dute likidoaren gainazaleko tentsioa murriztuz eta aparraren egonkortasuna suntsituz. (Apar-kontrakoen aplikazio eszenatokiak: tratamendu biologikoko sistemak, hondakin-uren tratamendu kimikoa, hondakin-uren tratamendu farmazeutikoa, elikagaien hondakin-uren tratamendua, papergintzako hondakin-uren tratamendua, etab.)
Kaltzio hipokloritoa:Amoniako nitrogenoa bezalako kutsatzaileak kentzen dituzte
Prozesu eta produktu kimiko hauen aplikazioak bermatzen du tratatutako hondakin-uren kalitateak berrerabilpen-arauak betetzen dituela, eta, ondorioz, industria-ekoizpenean eraginkortasunez erabili ahal izatea ahalbidetzen du.
Industria-uren tratamendua industria-ekoizpen modernoaren zati garrantzitsua da. Bere prozesua eta produktu kimikoen hautaketa prozesu-eskakizun espezifikoen arabera optimizatu behar dira. Produktu kimikoen aplikazio arrazionalak ez du tratamenduaren efektua hobetu bakarrik, baita kostuak murriztu eta ingurumenean duen eragina murriztu ere. Etorkizunean, teknologiaren aurrerapenarekin eta ingurumen-babeserako eskakizunen hobekuntzarekin, industria-uren tratamendua norabide adimentsuago eta berdeago batean garatuko da.