Equipamento eletroquímico para tratamento de águas residuais: usado para remover toxinas biológicas de águas residuais

Equipamento de tratamento de águas residuais por oxidação eletroquímica | Remove toxicidade microbiana, melhora a biodegradabilidade e previne incrustações e entupimentos dos módulos de eletrodos.

Este equipamento emprega tecnologia avançada de oxidação eletroquímica, especificamente projetada para remover substâncias tóxicas de águas residuais que inibem ou matam microrganismos (lodo ativado, bactérias nitrificantes, bactérias anaeróbicas, etc.). Fontes típicas incluem: águas residuais de antibióticos, águas residuais de pesticidas, águas residuais de síntese química, águas residuais industriais contendo bactericidas/conservantes e chorume de aterro. A entrada direta dessas águas residuais no sistema de tratamento biológico levaria à morte microbiana, desintegração do lodo e colapso na eficiência do tratamento. A oxidação eletroquímica gera espécies de óxido fortes (radicais hidroxila·OH, cloro ativo, etc.) no ânodo, destruindo a estrutura molecular das substâncias tóxicas e convertendo-as em compostos orgânicos de molécula pequena não tóxicos ou de baixa toxicidade e biodegradáveis. Isso elimina o efeito inibitório sobre os microrganismos e, simultaneamente, aumenta a relação DBO/DQO, criando condições mais seguras para o tratamento biológico subsequente. O sistema consiste em um pré-filtro, um módulo de motor eletroquímico, uma fonte de alimentação CC dedicada de alta frequência e um tanque de água circulante. Oferece vantagens como ausência de aditivos químicos, ausência de resíduos sólidos residuais, ausência de incrustação ou entupimento de eletrodos, remoção completa de toxicidade e ausência de poluição secundária.

componentes principais

Pré-filtro: Filtro tipo cesto ou autolimpante para remover sólidos suspensos e detritos grandes, protegendo os eletrodos e a bomba de circulação.

Módulo de eletrodo eletroquímico: Emprega eletrodos de alto desempenho e resistentes à corrosão com estruturas internas de guia de fluxo e distribuição de água.

Fonte de alimentação CC de alta frequência: Fonte de alimentação regulada/corrente constante de alta potência com proteção contra sobrecarga, curto-circuito e superaquecimento; densidade de corrente/tensão continuamente ajustável.

Tanque de água circulante: Feito de material PE ou PP, equipado com controle de nível e bomba de circulação, suportando processamento em batelada ou fluxo contínuo.

Gabinete de controle: Controle totalmente automático por PLC, HMI com tela sensível ao toque, controle interligado de entrada de líquido, circulação e descarga, alarme de falha e suporte a monitoramento remoto.

Princípio de funcionamento

Águas residuais contendo toxinas microbianas entram em um tanque de água circulante após pré-filtragem e são então bombeadas para um reator eletroquímico. Sob a influência de um campo elétrico:

Eletro-oxidação direta: Compostos orgânicos tóxicos (como antibióticos, cianetos, fenóis e compostos heterocíclicos) perdem diretamente elétrons na superfície do ânodo, sua estrutura molecular é destruída e os grupos tóxicos se decompõem.

Eletro-oxidação indireta: O ânodo eletrólisa íons cloreto na água ou águas residuais para gerar radicais livres oxidantes fortes (·OH, O₃, HClO/ClO⁻, etc.). Essas espécies reativas se difundem na solução, atacando não seletivamente substâncias tóxicas, convertendo-as em ácidos orgânicos de baixo peso molecular, CO₂, e água, ou em intermediários biodegradáveis.

Eliminação de toxicidade: Após o tratamento eletroquímico, a taxa de inibição do crescimento de bactérias do lodo ativado pelas águas residuais diminui significativamente (tipicamente de >80% para <20%), permitindo que os microrganismos cresçam e metabolizem normalmente.

Melhora da biodegradabilidade: Substâncias tóxicas macromoleculares recalcitrantes são decompostas em moléculas menores, aumentando a relação DBO₅/DQOcr em mais de 0,2, facilitando o tratamento bioquímico subsequente.

O sistema circula o tratamento até que os níveis de toxicidade atendam aos padrões, após o que pode prosseguir para unidades bioquímicas subsequentes ou ser descarregado diretamente.

Principais vantagens

Remoção Precisa de Toxicidade Microbiana: Alvo inibição de lodo ativado, inibição de nitrificação e toxicidade de bactérias anaeróbicas, alcançando uma taxa de remoção de 80%-95%. As águas residuais tratadas não têm efeito inibitório no sistema biológico.

Proteção da Estabilidade do Sistema Biológico: Como unidade de pré-tratamento, evita que o tanque de tratamento biológico seja paralisado pelo impacto de águas residuais tóxicas, melhorando significativamente a confiabilidade operacional de estações de tratamento de águas residuais ou estações de tratamento de águas residuais industriais.

Melhora da Biodegradabilidade: Converte matéria orgânica recalcitrante em substâncias facilmente biodegradáveis, aumentando a relação B/C em 0,2-0,4, criando condições favoráveis para hidrólise ácida, tratamento aeróbico ou anaeróbico subsequente.

Livre de Químicos: Nenhum reagente químico é adicionado às águas residuais tratadas e nenhum resíduo sólido residual é gerado.

Ampla Aplicabilidade: Eficaz contra substâncias microbianas tóxicas típicas, como antibióticos, bactericidas, cianetos, fenóis, formaldeído, piridina e quinolina.

Fácil Operação: O controle automático por PLC permite uma resposta flexível às flutuações da qualidade da água ajustando a corrente/tensão, eliminando a necessidade de testes frequentes e ajustes de reagentes.

Longa vida útil do eletrodo: Os módulos de eletrodo não são consumíveis, livres de incrustações e entupimentos; são resistentes à corrosão e à passivação, e podem durar mais de 2 anos em uso normal.

Montado em skid modular: Possuem uma pegada pequena e podem ser integrados de forma flexível em seções de pré-tratamento existentes.

Parâmetros técnicos

Capacidade de processamento: 1 – 50 m³/h

Potência nominal: 5 – 200 kW (personalizável com base na qualidade da água)

Tensão: 0 – 20 V (ajustável)

Tempo de retenção hidráulica (HRT): Personalizável com base na qualidade da água

Taxa de remoção de toxicidade microbiana: ≥80% (pode reduzir a toxicidade a níveis não inibitórios)

Melhora da DBO₅/DQOcr: Pode ser aumentada para 0,2 – 0,4

Taxa de remoção de DQO: 40% – 75% (parcialmente convertida em intermediários biodegradáveis)

Volume do tanque de água circulante: 1 – 30 m³

Material principal: PP / FRP / aço inoxidável 304/316L

Fonte de alimentação: Personalizável mediante solicitação

Áreas de aplicação

Águas residuais farmacêuticas (inibição de lodo ativado por antibióticos e intermediários de medicamentos sintéticos)

Águas residuais de pesticidas e herbicidas (toxicidade para bactérias nitrificantes e bactérias aeróbicas)

Águas residuais de síntese química (contendo cianeto, fenol e compostos heterocíclicos)

Chorume de aterro (inibição de microrganismos por altas concentrações de nitrogênio amoniacal e toxinas orgânicas)

Águas residuais de tingimento e impressão (biotoxicidade de certos corantes recalcitrantes e auxiliares)

Águas residuais de hospitais e centros médicos (impacto de resíduos de desinfetantes em sistemas bioquímicos)

Águas residuais industriais contendo inibidores como bactericidas, conservantes e surfactantes

Podemos fornecer seleção de eletrodos, densidade de corrente e tempo de tratamento com base nos resultados dos testes de taxa de inibição das águas residuais em lodo ativado. Convidamos você a enviar amostras de água ou fornecer dados de toxicidade microbiana para soluções personalizadas.