ES3034152T3

ES3034152T3 - Method of optimizing the chemical precipitation process in water treatment plants and waste water treatment plants

Info

Publication number: ES3034152T3
Application number: ES19751666T
Authority: ES
Inventors: Hans David Staffan Ulmert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2025-08-13
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: SE542816C2; US11708282B2; CN111712467A; PL3752465T3; US20200407250A1; EP3752465B1; WO2019156621A1; EP3752465A4; SE1800035A1; CA3091117A1; EP3752465B8; EP3752465A1

Abstract

La invención se refiere a un método para optimizar el proceso de precipitación química en plantas de tratamiento de agua y plantas de tratamiento de aguas residuales utilizando un coagulante a base de aluminio, en donde la optimización, que comprende el grado de contaminación de la fase de agua clara después de la precipitación y la separación de lodos, el coste de operación y la producción de lodos, se obtiene mediante la regulación in situ, del pH de la precipitación, la cantidad de coagulante que se utiliza en el proceso de precipitación y la basicidad del coagulante, basándose al menos en la medición en línea del grado de contaminación, pH, caudal y temperatura del agua entrante sin tratar y/o en la fase de agua clara, caracterizado porque la basicidad del coagulante se regula añadiendo in situ, a una solución madre de coagulante a base de aluminio polimerizado (A), ácido o una solución de un coagulante a base de aluminio (B) que tiene una basicidad menor que el coagulante a base de aluminio polimerizado (A) en la solución madre. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de optimización del proceso de precipitación química en plantas de tratamiento de aguas y plantas de tratamiento de aguas residuales

Campo técnico

La presente invención concierne a un método para optimizar in situ tanto la dosificación (cantidad) de coagulante como la basicidad durante la precipitación química usando coagulantes a base de aluminio en plantas de tratamiento de agua y plantas de tratamiento de aguas residuales de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente.

Antecedentes de la invención

Las sales de aluminio (coagulantes), como el sulfato de aluminio y el cloruro de aluminio, se usan para purificar el agua bruta y las aguas residuales mediante precipitación química. El ion aluminio trivalente de la sal se hidroliza en el agua y forma un precipitado de hidróxido de aluminio poco soluble según:

Al3+ OH- = Al(OH)2+

Al(OH)2+ OH- = Al(OH)2+

Al(OH)2++ OH- = Al(OH)3(s)

Dado que la reacción requiere la presencia de iones hidróxido en el agua, puede ser necesario, si procede, añadirlos, por ejemplo, dosificando hidróxido de sodio o hidróxido de calcio para obtener un pH de precipitación óptimo de 5,5 - 6,5. Durante la precipitación de hidróxido se forman copos en el agua, que adsorben y encierran sustancias y partículas orgánicas disueltas y no disueltas en el agua. El precipitado formado (lodo) se puede separar del agua purificada, por ejemplo, mediante filtración, sedimentación o flotación. Por razones económicas, entre otras cosas, no conviene añadir más coagulante del necesario para obtener una calidad aceptable de agua purificada. Un factor no despreciable es también que con una mayor adición de coagulante aumenta la cantidad de lodos y, con ello, el coste de manipulación y el coste de eliminación. En ciertos casos, hasta el 40% de la cantidad de materia seca formada puede consistir en hidróxido de aluminio precipitado. Por lo tanto, es de suma importancia optimizar el proceso de precipitación. Durante la precipitación química se reduce la cantidad de sustancias orgánicas disueltas en el agua, lo que a menudo afecta el color del agua purificada. En consecuencia, una reducción de, por ejemplo, las sustancias de humus en el agua bruta y los residuos de lignina en las aguas residuales de las fábricas de pasta de papel conlleva una reducción del color del agua. La turbidez del agua también se reduce mediante la precipitación química. La turbidez es causada por partículas en el agua que pueden estar formadas por sustancias inorgánicas, como arcillas, pero también por compuestos orgánicos, como acumulaciones bacterianas restantes después de la purificación biológica, aceite emulsionado o fibra. Juntos constituyen la cantidad de sólidos suspendidos (SS-Suspended Solids) al mismo tiempo que la parte orgánica junto con la sustancia orgánica disuelta forman la cantidad total de sustancias consumidoras de oxígeno en el agua. La cantidad total de carbono orgánico se analiza como TOC (carbono orgánico total) y las sustancias que consumen oxígeno como DQO (demanda química de oxígeno). Estos análisis se pueden realizar en línea.

En una solución acuosa de aluminio monomérico se pueden crear complejos con puentes de hidróxido. Al aumentar la basicidad, estos complejos aumentan su carga según la tabla siguiente:

OH/Al Basicidad

Al34 0,0 0 %

Al2(OH)24+ 1,0 33 %

Al13O4(OH)247+ 2,5 82 %

Al(OH)3(s) 3,0 100 %

El complejo Ah(OH)24+ tiene forma de cadena, mientras que el complejo Al13O4(OH)247+ tiene forma esférica. Estos últimos pueden polimerizarse en cadenas de esferas de fórmula [Al13O4(OH)247+]n.

El sulfato de aluminio monomérico y el cloruro de aluminio se producen disolviendo un material que contiene aluminio, por ejemplo hidróxido de aluminio, en ácido, es decir H2SO4 y HCl respectivamente, en cantidad estequiométrica. Se puede obtener una mayor basicidad usando un déficit de ácido durante la disolución, lo que requiere que la reacción tenga lugar a presión y temperatura elevadas. También se puede obtener una mayor basicidad añadiendo iones hidróxido a una solución de sulfato o cloruro de aluminio monomérico. El sulfato de aluminio con una basicidad elevada a menudo se denomina PAS (polisulfato de aluminio) y el cloruro como PAC (policloruro de aluminio). El sulfato de aluminio monomérico suele suministrarse en forma de gránulos con un contenido de Al de aproximadamente el 8% y el cloruro de aluminio monomérico como solución con el mismo contenido de Al. El sulfato de aluminio también puede obtenerse en solución, pero entonces el contenido de Al suele rondar el 4%. Los productos polimerizados se ofrecen más a menudo en forma de soluciones y, a continuación, con un 4% de Al aproximadamente para el PAS y un 8% de Al para el PAC. El coste de transporte en relación con el contenido de Al es, por tanto, inferior para el PAC que para el PAS. Si no considera que necesita un producto polimerizado, el sulfato de aluminio en forma de gránulo suele ser la alternativa más rentable, especialmente si el consumo es alto.

El uso de coagulantes polimerizados (en este caso principalmente PAC) ha aumentado su cuota de mercado, principalmente debido a que se ha descubierto que los complejos de aluminio con una basicidad elevada, y con ello una mayor carga, son mejores para reducir la turbidez del agua en comparación con los coagulantes monoméricos. Las partículas (incluidos los coloides) suelen tener carga negativa, por lo que una carga elevada del coagulante favorece la neutralización de la carga y la coagulación. La formación de bandadas también se produce más rápidamente y las bandadas de hidróxidos se hacen más grandes, lo que a menudo beneficia el proceso de separación de bandadas, especialmente a bajas temperaturas del agua. En agua con una alta turbidez, a menudo se puede alcanzar una turbidez menor con un coagulante de polialuminio, en comparación con la misma dosis o una dosis mayor de un coagulante de aluminio monomérico. Sin embargo, el grado de basicidad tiene un óptimo, porque una basicidad demasiado alta puede provocar la precipitación del hidróxido de aluminio antes de que el coagulante se haya distribuido en toda la masa de agua que se va a precipitar, es decir, se vuelve demasiado reactivo. Otro inconveniente de una basicidad elevada es que la precipitación de compuestos orgánicos disueltos se deteriora.

Por lo tanto, si se dispone de agua cuya composición cambia con el tiempo, puede ser necesario optimizar la basicidad del coagulante en función de las condiciones actuales. Un ejemplo de esto es el agua cruda de un río, que durante fuertes lluvias puede llegar a contener una gran cantidad de partículas (alta turbidez), mientras que en períodos secos contiene una menor cantidad de partículas (baja turbidez) pero una mayor cantidad de sustancias orgánicas. Otro ejemplo son las aguas residuales de una industria de pulpa. En este caso, el contenido de contaminantes orgánicos disueltos en las aguas residuales puede depender de la materia prima forestal que se utilice en cada momento. Además de controlar la dosificación de coagulante proporcionalmente a la cantidad de agua tratada, es habitual que la dosificación también se modifique en función de la turbidez del agua tratada saliente y/o del agua entrante. De la misma manera el color del agua del contenido de DQO/TOC se puede usar para controlar la dosificación.

La producción de PAC y PAS exige una inversión relativamente grande en equipos de proceso, ya que estos procesos, si se basan en un déficit de ácido, se llevan a cabo a presión y temperatura elevadas. También es posible aumentar la basicidad añadiendo iones hidróxido. Estos deben luego agregarse en solución o como suspensión. La solución o suspensión diluye el producto final, es decir, el contenido de Al disminuye y el coste de transporte aumenta, impacto que no tiene importancia si el proceso se realiza in situ. Si usted, como productor, ha invertido en equipos de proceso caros, también le resultará más rentable usar un ácido de menor consumo que añadir un hidróxido. Como la producción está centralizada la basicidad se adapta a las necesidades generales de los usuarios. Además, por razones técnicas de producción y logísticas, no sería posible para un productor adaptar la basicidad según las necesidades inmediatas de cada usuario. Esto significa que el usuario solo puede afectar al resultado de la precipitación modificando la dosificación del coagulante para contrarrestar las variaciones en el grado de contaminación.

La patente sueca 536998C2 describe un método para regular la basicidad in situ añadiendo iones hidróxido a una sal de aluminio monomérica. El método es adecuado para plantas que usan sulfato de aluminio en forma de gránulos y que ya han invertido en una planta de silos para almacenar el producto. Asimismo, el método es ventajoso si se puede usar cal barata como fuente de hidróxido, pero esto también requiere tener acceso a un silo para almacenar la cal. Por lo tanto, el método es adecuado para plantas que son grandes consumidoras de coagulante. Para plantas más pequeñas todavía se necesitan más métodos.

Objeto de la invención

Un objeto de la invención es, por lo tanto, proporcionar un método que mediante la regulación del pH de precipitación, la dosificación de coagulante y la basicidad del coagulante conduzca a un grado mejorado de purificación, menores costes de funcionamiento y menor producción de lodos, y que sea adecuado para plantas más pequeñas.

Sumario de la invención

El objeto mencionado anteriormente se logra mediante la presente invención según la reivindicación independiente.

En consecuencia, la invención se refiere a un método de optimización del proceso de precipitaciones químicas en plantas de tratamiento de agua y plantas de tratamiento de aguas residuales usando coagulantes a base de poli aluminio. El método comprende así la optimización del proceso de precipitación química en plantas de tratamiento de aguas y plantas de tratamiento de aguas residuales usando un coagulante a base de aluminio, en el que la optimización, que comprende el grado de contaminación de la fase de agua clara después de la precipitación y la separación de lodos, el coste de explotación y la producción de lodos, se obtiene mediante la regulación in situ, del pH de precipitación, la cantidad de coagulante (por m3 de agua precipitada químicamente) que se usa en el proceso de precipitación y la basicidad del coagulante, basándose al menos en la medición en línea del grado de contaminación, el pH, el caudal y la temperatura del agua entrante no tratada y/o en la fase de agua clara después de la precipitación y la separación de los lodos,

en donde se usa un sistema de control para regular el pH de la precipitación, la cantidad de coagulante usado en el proceso de precipitación y la basicidad del coagulante, en donde el sistema de control usa el grado de contaminación, el pH, el caudal y la temperatura del agua entrante sin tratar y/o en la fase de agua clara después de la precipitación y la separación de lodos,

caracterizado por que la basicidad del coagulante se regula añadiendo in situ, a una solución madre de coagulante a base de aluminio polimerizado (A), una solución de un coagulante a base de aluminio (B) que tiene una basicidad inferior a la del coagulante a base de aluminio polimerizado (A) en la solución madre, para obtener así in situ el coagulante a base de aluminio que se usa en el proceso de precipitación.

En las reivindicaciones dependientes se exponen otras realizaciones del método.

Breve descripción de las figura

La figura 1 describe un dispositivo que puede usarse para el método según la invención.

Descripción de la realización preferida

La descripción se refiere a la figura 1. Si es posible, y de acuerdo con la invención, se usa el equipo existente usado para la dosificación de PAC o PAS (1), es decir, la dosificación que se ha producido anteriormente directamente al agua o al agua residual que se va a precipitar químicamente.

Una solución madre (1) que contiene PAC o PAS se conduce a un recipiente de reacción (2). Se añade (3) al recipiente de reacción una solución de sal de aluminio monomérica o una solución (3) de PAS o PAC con una basicidad inferior a la de la solución madre (1). Las proporciones entre las soluciones (1) y (3) se regulan de modo que la mezcla en el recipiente de reacción obtenga la basicidad deseada. La mezcla se realiza mediante un agitador intensivo (4) colocado en el recipiente de reacción. A continuación, el coagulante ya formado con la basicidad deseada se conduce a la planta de tratamiento para mezclarse finalmente con el agua (5 y 6) que se va a purificar mediante precipitación química. Esto se realiza, como es habitual, en un tanque de mezcla interna (7) provisto de un agitador intensivo (8). En este tanque se forman microbandadas que en el siguiente tanque de flocado (9) se desarrollan en bandos más grandes. Los tanques de flocado suelen estar provistos de un agitador de flocado de movimiento lento (10).

Con la tecnología actual, el usuario elige el coagulante que, según su experiencia, ofrece el mejor resultado de depuración (y los menores costes de explotación) en relación con la dosificación del coagulante (q Al/m3) a lo largo del tiempo. Por este motivo se selecciona un coagulante que puede ser monomérico o que puede tener una determinada basicidad. La dosificación del coagulante se ajusta, manual o automáticamente, en función del resultado de la depuración. Para obtener una indicación rápida y sencilla del resultado de la purificación, puede medir continuamente el color y/o la turbidez del agua después de la separación en floculante. El resultado de la purificación también se puede medir analizando la DQO o el TOC. Los resultados de estas mediciones también pueden complementarse con mediciones del agua entrante, que pueden dar una indicación temprana de que puede ser necesario ajustar la dosificación del coagulante. Por lo tanto, la dosificación del coagulante es el único parámetro que se puede variar para afectar el resultado de la purificación.

Por tanto, es una ventaja introducir un segundo parámetro variable: la basicidad del coagulante. Como se ha presentado anteriormente, un aumento de la basicidad, con la misma o menor dosificación de coagulante, da generalmente una menor turbidez pero una peor reducción de la sustancia orgánica disuelta. Una ventaja adicional es que la basicidad no contribuye a la producción de lodos, como sí lo hace el coagulante. Un mayor contenido de hidróxido de aluminio en el lodo dificulta aún más su deshidratación, lo que contribuye a un mayor coste de eliminación.

La temperatura del agua puede afectar a la dosificación del coagulante, como puede ocurrir durante el tratamiento del agua bruta en zonas de clima templado. Controlar el proceso de precipitación, de modo que la basicidad aumente con el descenso de la temperatura del agua, puede ser entonces una ventaja aunque el cambio de temperatura sea a menudo lento. El coste de manipulación (deshidratación) y eliminación de los lodos no ha sido hasta ahora un factor primordial a la hora de calcular el coste de explotación, ya que se controla principalmente por la necesidad de ajustar la dosificación del coagulante en función de los requisitos de depuración establecidos.

Los requisitos de purificación del agua tratada, así como el grado de contaminación y el tipo de contaminante en el agua no tratada, establecen diferentes requisitos para la precipitación química. Estas variaciones pueden ser difíciles de satisfacer únicamente ajustando la dosificación de coagulante y pueden dar lugar a una sobredosificación de coagulante o a un resultado de depuración inferior.

Cada agua individual tiene propiedades de flocado específicas y los requisitos del agua tratada son diferentes.

La presente invención se diferencia de la patente sueca 536998C2 en que la basicidad en una solución de PAS o PAC con una basicidad de A % se mezcla con un sulfato/cloruro de aluminio monomérico, o un PAS o PAC con una basicidad inferior (B %) a la de la solución (A). Si se usa una sal de aluminio monomérica, la basicidad de la mezcla (C %) puede regularse dentro del intervalo 0<C<A. Si se usa un PAS o PAC con una basicidad de D %, entonces la regulación puede hacerse dentro del intervalo D<C<A.

La invención proporciona así un método que por una parte requiere una baja inversión y por otra parte simplemente puede constituir un complemento para aquellos que por diferentes razones ya han optado o planean usar PAC. La inversión en una planta completa es menor, ya que la velocidad de reacción es considerablemente más rápida que si se usa hidróxido, lo que significa que el volumen de tanques, tuberías, etc. es menor y más barato. Dado que en el método según la invención sólo se utilizan productos líquidos, unas sencillas y baratas cisternas de almacenamiento pueden sustituir a las plantas caras de silos.

Además, el método no da lugar a los problemas de depósitos de cal (incrustaciones) en tuberías y superficies de tanques que da la combinación de cal/sulfato de aluminio.

La optimización comprende el grado de contaminación de la fase de agua clara tras la precipitación y la separación de los lodos, los costes de explotación y la producción de lodos.

Así pues, la optimización tiene por objeto obtener el menor coste de explotación y la menor producción de lodos posibles con un determinado grado (restante) de contaminación en la fase de agua clara.

El término in situ debe entenderse como in situ en la planta de tratamiento. Por tanto, este término no abarca la producción y regulación de la basicidad de los coagulantes a base de aluminio que tiene lugar en los productores de coagulantes a base de aluminio.

La regulación del pH de precipitación, la cantidad de coagulante usado en el proceso de precipitación y la basicidad del coagulante se realiza basándose en mediciones en línea de al menos el grado de contaminación, el pH, el caudal y la temperatura del agua entrante no tratada y/o en la fase de agua clara.

La regulación del pH de precipitación, de la cantidad de coagulante usado en el proceso de precipitación y de la basicidad del coagulante puede basarse, además, en uno o varios de los siguientes factores: el coste de la solución madre del coagulante a base de aluminio polimerizado (A), el coste de eliminación de los lodos que se forman en el proceso de precipitación, el contenido de fósforo ligado y libre en el agua precipitada químicamente saliente, y los datos meteorológicos que comprenden información relativa a la precipitación y/o al deshielo de la nieve en la zona de captación que está conectada a la planta de tratamiento.

Un sistema de control (que no forma parte de la invención) o que lleva a cabo el método según la invención puede comprender:

- sensores configurados para medir en línea al menos el grado de contaminación, el pH, el caudal y la temperatura del agua no tratada entrante en el proceso de precipitación química y/o en la fase de agua clara después del proceso de precipitación química,

- primer conjunto de bombas controlables y/o válvulas controlables, configurados para dosificar el coagulante (A) (1) y el coagulante (B) (3) en el recipiente o tanque de reacción (2),

- medios, tales como tuberías, para poner (5) el coagulante a base de aluminio del recipiente de reacción (2) en contacto con el agua (6) que se va a tratar mediante precipitación química en la planta de tratamiento de agua o planta de tratamiento de aguas residuales,

- medios de regulación del pH, tales como tanques de almacenamiento que contengan ácido y/o base y un segundo conjunto de bombas y/o válvulas controlables, configurados para suministrar dicho ácido y/o base a dicho tanque de mezcla (7) y/o al tanque o tanques de floculación (9) para regular el pH de precipitación, y

- una computadora de control configurada para:

-- regular el pH de la precipitación, la cantidad de coagulante a base de aluminio (5) que se usa en el proceso de precipitación química y la basicidad del coagulante a base de aluminio, controlando dichas bombas controlables del primer y segundo conjunto y/o válvulas controlables, basándose en mediciones en línea obtenidas de dichos sensores, de manera de:

-- optimizar el proceso de precipitación química, en el que la optimización comprende el grado de contaminación de la fase de agua clara tras la precipitación y la separación de lodos, el coste de explotación y la producción de lodos.

El coagulante a base de aluminio (B) puede ser monomérico (basicidad = 0%) o polimerizado (basicidad > 0%).

El coagulante a base de aluminio que se usa en el proceso de precipitación se usa preferentemente tan pronto como se ha formado a partir de la solución madre, pero también puede almacenarse para su uso posterior.

Preferiblemente, el coagulante a base de aluminio polimerizado (A) tiene una basicidad > 20%.

Si la solución madre contiene una sal de poli aluminio en la que la basicidad puede ser tan alta como el 80 %, la basicidad puede regularse de 0 a 80 %, que es un intervalo mayor que si se añade hidróxido a un coagulante monomérico en el que el límite superior que puede alcanzarse es como máximo alrededor del 55 %.

El tiempo de respuesta entre un cambio en el grado de contaminación del agua entrante a la etapa química (el proceso de precipitación) y su efecto sobre el agua químicamente purificada saliente varía con el flujo de agua.

Para compensar esto, de acuerdo con la invención, el algoritmo que controla la regulación es adaptativo, y la regulación de la dosificación de Al (la cantidad de coagulante a base de aluminio que se usa) y su basicidad, en el caso de un cambio en el grado de contaminación en el agua entrante y el flujo, se hace por lo tanto inicialmente sobre la base de los datos almacenados. Estos datos consisten en la optimización (primera optimización) que se ha realizado anteriormente con un grado de contaminación similar o igual en el agua precipitada químicamente entrante y saliente y el flujo actual en ese momento. Teniendo en cuenta el tiempo de respuesta (que puede calcularse basándose en el tiempo de permanencia en el proceso de precipitación química con el caudal actual), tiene lugar un ajuste final (segunda optimización) de la basicidad y la dosificación de Al, basándose ahora en el grado de contaminación que se ha obtenido en el agua tratada saliente tras el tiempo de respuesta.

El uso de un sistema de alerta temprana que prediga que el resultado de la depuración puede verse afectado por un aumento de la carga hidráulica implica que se pueden usar datos meteorológicos que indiquen fuertes precipitaciones y/o fusión de la nieve en la zona de captación que está conectada a la depuradora.

En consecuencia, el método en una tercera realización puede usar datos meteorológicos para evitar el efecto negativo del tratamiento de una mayor carga hidráulica en la etapa química causada por fuertes precipitaciones y/o derretimiento de nieve en el área de captación que está conectada a la planta de tratamiento.

La precipitación química es en muchos casos un paso necesario en el proceso de tratamiento para limitar el vertido de fósforo cuando se tratan aguas residuales industriales y municipales.

Luego, usa la capacidad de los iones de hierro o aluminio trivalentes para unir el fósforo en un compuesto de fosfato poco soluble. Si se analiza el contenido de fosfato disuelto en el agua de entrada, se puede controlar la dosificación de iones metálicos en proporción a la cantidad de fosfato analizada. La basicidad del coagulante no tiene importancia ya que no afecta a la unión química. El fósforo puede, a pesar de una dosificación óptima de coagulante, liberarse del paso de precipitación química unido a partículas. El siguiente es un ejemplo ilustrativo: una fuerte lluvia provoca un aumento del caudal en una planta de tratamiento municipal. Durante un primer periodo de limpieza de la red, el contenido de fósforo y la cantidad de partículas suspendidas en el agua aumentan al mismo tiempo que aumenta la carga hidráulica. Para aglutinar químicamente un mayor contenido de fósforo disuelto debe aumentarse la dosificación de coagulante, mientras que una mayor cantidad de sustancias en suspensión en combinación con una mayor carga hidráulica al mismo tiempo implica que también debe aumentarse la basicidad. Una vez que la red se ha limpiado, el contenido de fósforo y la cantidad de sustancias en suspensión disminuyen, mientras que la carga hidráulica se mantiene o aumenta.

El menor contenido de fósforo implica que la dosificación de aluminio debe disminuir mientras que la basicidad debe permanecer en un nivel alto para contrarrestar la separación inferior de la borra que suele dar una mayor carga hidráulica. Esto resalta la importancia de analizar tanto el fósforo disuelto como el ligado y de controlar tanto la dosificación de AL como la basicidad basándose en estas mediciones.

En consecuencia, el sistema de control, en una cuarta realización, en la optimización de la dosificación de Al, es decir, la cantidad de coagulante a base de aluminio, y su basicidad, también tiene en cuenta cuán grande es la diferencia en el contenido de fósforo ligado y libre en el agua precipitada químicamente saliente.

Aquí, el contenido de fósforo disuelto controla sustancialmente la regulación de la cantidad de coagulante que se usa en el proceso de precipitación, mientras que el contenido de P (fósforo) ligado controla sustancialmente la regulación de la basicidad del coagulante.

En ciertas realizaciones, el coagulante a base de aluminio (B) tiene una basicidad, expresada en %, que es mayor que 0 % e menor que la basicidad del coagulante a base de aluminio polimerizado (A).

En otras realizaciones, el coagulante a base de aluminio (B) es un coagulante a base de aluminio monomérico y tiene una basicidad del 0 %.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método de optimización del proceso de precipitaciones químicas en plantas de tratamiento de agua y plantas de tratamiento de aguas residuales usando un coagulante a base de aluminio, en donde la optimización, que comprende el grado de contaminación de la fase de agua clara después de la precipitación y separación de lodos, el coste de operación y la producción de lodos, se obtiene mediante la regulación in situ, del pH de precipitación, la cantidad de coagulante que se usa en el proceso de precipitación y la basicidad del coagulante, basándose al menos en la medición en línea del grado de contaminación, el pH, el caudal y la temperatura del agua no tratada entrante y/o en la fase de agua clara después de la precipitación y la separación de lodos,

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que la cantidad de coagulante que se usa en el proceso de precipitación y la basicidad del coagulante se regulan mediante un algoritmo que incluye una función adaptativa en la que los datos de regulación almacenados a diferentes grados de contaminación y caudales se usan para realizar una primera optimización de la cantidad de coagulante que se usa en el proceso de precipitación y la basicidad del coagulante, basada en el caudal, temperatura y grado de contaminación del agua entrante, y por que la primera optimización va seguida de una segunda optimización basada en el grado de contaminación obtenido en la fase de agua clara tras la precipitación y la separación de lodos, en donde esta última optimización se realiza en primer lugar cuando cabe esperar que el efecto de purificación de la primera optimización sea detectable.

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado por que el efecto de purificación de la primera optimización se calcula en función del tiempo de residencia en el proceso de precipitación química al caudal de corriente.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de control para la regulación del pH de precipitación, la cantidad de coagulante usado en el proceso de precipitación y la basicidad del coagulante, además, del grado de contaminación, el pH, el caudal y la temperatura del agua entrante no tratada y/o en la fase de agua clara, usa, además, datos meteorológicos que comprenden información relativa a las precipitaciones y/o la fusión de la nieve en la cuenca hidrográfica conectada a la depuradora.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que tanto el contenido de fósforo (P) disuelto como ligado se analiza en la fase de agua clara después de la precipitación y separación de lodos, y por que el contenido de fósforo disuelto controla sustancialmente la regulación de la cantidad de coagulante que se usa en el proceso de precipitación, mientras que el contenido de fósforo ligado controla sustancialmente la regulación de la basicidad del coagulante.

6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el coagulante a base de aluminio polimerizado (B) tiene una basicidad, expresada en %, superior a 0 % e inferior a la basicidad del coagulante a base de aluminio polimerizado (A).

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que el coagulante a base de aluminio polimerizado (B) es un coagulante a base de aluminio monomérico y tiene una basicidad del 0 %.

8. Método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el coagulante a base de aluminio polimerizado (A) tiene una basicidad > 20 %.