I. Por que é difícil de tratar?
DCO extremamente elevado e baixa biodegradabilidade
As águas residuais contêm anéis de benzeno, ácido antranilico e compostos orgânicos de origem sacarina com estruturas moleculares estáveis que os microorganismos comuns não podem degradar.As águas residuais brutas apresentam uma biodegradabilidade extremamente fraca (BOD/COD ≈ 0.1·0.2); a descarga direta em reservatórios biológicos envenena e mata a biomassa microbiana.
Alta salinidade e forte acidez
As águas residuais contêm altas concentrações de sulfato de sódio, cloreto de sódio e sais de cobre.Tal alta salinidade inibe severamente a atividade microbiana, causando uma falha completa dos sistemas de tratamento biológico.
Copro de metais pesados e intermediários aromáticos tóxicos
As águas residuais apresentam uma dupla toxicidade, tanto dos metais pesados como dos orgânicos aromáticos tóxicos.A descarga direta é estritamente proibida..
Variabilidade extrema da concentração
A DCO do licor-mãe de alta concentração pode atingir 10 000 a 30 000 mg/l, dezenas de vezes superior às águas residuais convencionais.A diluição exigiria volumes excessivos de água e incorreria em custos proibitivos.
II. Processo de tratamento
É obrigatório um processo de tratamento completo que consiste num pré-tratamento físico-químico para desintoxicação → degradação biológica → oxidação/tratamento avançado por membrana; não pode omitir uma única fase.
. Pré-tratamento frontal (maior prioridade)
Cristalização por resfriamento + Recuperação eletrolítica de cobre: resfriamento a baixa temperatura precipita sais e sais de cobre como cristais.alcançar a recuperação dos recursos e a remoção dos metais pesados, eliminando assim os riscos de toxicidade.
Micro-electrolise ferro-carbono (electrolise interna): neutraliza a acidez, aumentando o pH de ~ 1 para ~ 5; quebra as estruturas de anel de benzeno, melhorando significativamente a biodegradabilidade.Realizando uma remoção preliminar da DCO de 30%~40%, enquanto geram flocos de ferro que precipitam sólidos em suspensão e matéria orgânica complexa.
Oxidação avançada de Fenton (passo de ruptura do anel do núcleo):O peróxido de hidrogênio combinado com íons ferrosos gera radicais hidroxilo que fortemente oxidam e destroem macromoléculas de anel de sacarina e benzeno. A DBO/ DCO pós- tratamento aumenta para ~ 0.5A redução global da DCO é de 70%-76%. A catálise sinérgica por íons de cobre aumenta ainda mais o desempenho.
Tratamento biológico em fase intermédia (processo principal eficiente em termos de custos)
Após ajustar o pH do efluente de Fenton para neutro, as águas residuais passam sequencialmente por:
Tanque de acidificação por hidrólise → Reator anaeróbico UASB → Tanque aeróbico de oxidação por contacto biológico
Os microorganismos anaeróbios e aeróbios decompõem os organismos orgânicos de pequenas moléculas, conseguindo reduções substanciais da DCO e do azoto de amônia.Esta fase oferece a maior relação custo/desempenho de todo o processo.
Tratamento avançado de fase final + dessalinização (obrigatório para a conformidade)
Escolha uma das duas opções principais:
Oxidação avançada de ozônio/UV-H2O2: mineraliza completamente a sacarina residual, remove os micropoluentes recalcitrantes e obtém descoloração e redução adicional da DCO.
Ultrafiltração Tubular + Desalinização por membrana por nanofiltração: separa sulfato de sódio e cloreto de sódio; a salmoura concentrada é cristalizada para recuperação de sal.Enquanto o permeate atende às normas de descargaA desvantagem: as membranas são propensas a sujidade e requerem limpeza e manutenção frequentes.
. Eliminação de lodo e concentrados
As lamas químicas geradas por reacções e o concentrado de membrana são classificados como resíduos perigosos.Não devem ser eliminados arbitrariamente e devem ser confiados a instalações qualificadas para incineração ou eliminação conforme.
III. Estratégia de tratamento eficaz em termos de custos
Separação da fonte: recolher separadamente o líquido-mãe de alta concentração; nunca misturar com as águas residuais de enxaguamento.
Fluxo de alta concentração: aplicar oxidação Fenton + sedimentação; enviar resíduos concentrados para instalações de eliminação de resíduos perigosos licenciadas.
Rinsing de baixa concentração Águas residuais: Neutralização + coagulação/floculação + adsorção de carbono ativado, seguida de uma pequena diluição antes de entrar em tratamento biológico simplificado.
️ Nota: Não é recomendado o tratamento automático de trens completos em pequena escala devido aos altos custos e à extrema dificuldade de cumprir os padrões de descarga.
IV. Resumo
Indivíduos/pequenas lojas (água residual de limpeza de saccharina menor): nunca descarregue diretamente.
Águas residuais de produção de sacarina em escala industrial: Existem processos maduros, mas envolvem longos trens de tratamento, altos custos químicos e energéticos e exigentes requisitos técnicos de O&M.Não é de todo uma água residual fácil de tratar.
Princípio básico: A simples aeração e sedimentação por si só são insuficientes.
