La coagulación física, conocida simplemente como coagulación, se ha utilizado ampliamente en el tratamiento de aguas residuales textiles para eliminar el color. A menudo, los coagulantes pueden eliminar el color y cumplir con los estándares establecidos por ley o convención. La tecnología es sencilla y existe una variedad de productos en el mercado para lograr este objetivo. Los métodos de coagulación son útiles para reducir la cantidad de tinte en los desechos textiles, pero solo eliminan una parte del tinte y reducen la DQO.
Existen al menos tres problemas principales relacionados con la coagulación. La primera es que el proceso puede resultar caro. El usuario paga por los productos químicos cuyo único fin es eliminarlos. Los sólidos resultantes se añaden a los residuos sólidos de las fábricas textiles o a las instalaciones de tratamiento de residuos municipales. En segundo lugar, los tintes con alta solubilidad en agua resisten la coagulación y pueden requerir más coagulante para lograr una eliminación razonable del tinte del efluente. Naturalmente, esto aumenta el coste y la carga de los residuos sólidos y, en ocasiones, tiene un efecto perjudicial sobre la oxidación del amoníaco a nitrito y nitrato (nitrificación) en la planta de tratamiento biológico.
En tercer lugar, la generación de residuos sólidos requiere la necesidad de agregar un medio adecuado para eliminar y eliminar los residuos de tintes coagulados a otros residuos sólidos resultantes de las operaciones de teñido y acabado de tejidos. Cada vez más, los reguladores ambientales están bajo presión para reducir su carga de desechos sólidos, y cualquier proceso que se sume a la carga de desechos sólidos crea un dolor de cabeza adicional para el administrador ambiental de la fábrica textil. Un artículo de revisión de Howe et al. El número 5 de 1999 analiza una amplia gama de métodos de eliminación de tintes, incluida la coagulación. Como se mencionó, el proceso de coagulación se usa a menudo junto con otros procesos debido a su incapacidad para eliminar por completo algunas clases de tinte. Por ejemplo, el proceso de coagulación se puede combinar con oxidación utilizando un reactivo de Fenton o con un pretratamiento con ozono.
En la última década, las investigaciones sobre la coagulación para la eliminación de tintes han continuado sin cesar.
Gao y sus colegas evaluaron un compuesto de polímero de silicato de aluminio como coagulante para el tratamiento del agua. Dependiendo de cómo se produjo el compuesto, los resultados de la coagulación fueron mejores, pero la estabilidad fue menor en tiempos de almacenamiento más prolongados. Sanghi y Bhattacharya 7 utilizaron una mezcla de carbón activado en polvo y arcilla de bentonita, junto con cloruro de polialuminio (PALC) como coagulante para decolorar soluciones de tintes directos, ligeros y básicos. PALC no solo mejoró la eliminación de tintes, sino que también formó un lodo de rápida sedimentación que también podría usarse para eliminar tintes.
Kim y Park compararon la eliminación de colorantes dispersos y reactivos mediante coagulación química con la oxidación de Fenton . 8 Su trabajo demostró que los tintes dispersos son más fáciles de decolorar que los tintes reactivos debido a su menor solubilidad y menor relación entre la demanda química de oxígeno disuelto (SCOD) y la demanda química total de oxígeno (TCOD). Los tintes reactivos tienen alta solubilidad y son más resistentes a la eliminación de la solución. Por el contrario, son más susceptibles a la descomposición por métodos oxidativos.
Investigación de la eliminación de colorantes reactivos de aguas residuales industriales mediante una combinación de coagulación de Al(III) con adsorción de carbono.
Los colores fueron CI Reactive Red 45 y CI Reactive Green 8. La combinación de tratamientos dio como resultado que los dos colores se eliminaran casi por completo de las soluciones. Una ventaja secundaria fue la mínima formación de lodos, lo que redujo el costo inicial y el costo de eliminación de desechos sólidos. Gao y Yue 10 evaluaron la eficiencia de coagulación de una serie de cloruros de silicato de polialuminio (PACS) con diferentes proporciones de OH/Al y OH.Al/Si. Se prepararon mediante métodos de copolimerización y combinación. Los resultados se compararon con el cloruro de polialuminio (PAC) . Los PACS preparados por copolimerización tuvieron los mejores resultados de coagulación y la menor cantidad de aluminio residual en las aguas residuales. Otro informe del mismo grupo se centró en la distribución de partículas PACS, el potencial zeta y su efecto sobre el rendimiento de la coagulación. Otros dos artículos del equipo de Gao analizan tipos de aluminio formados de diferentes maneras. 11, 12
Lee y Choi 13 evaluaron la combinación de adsorción y coagulación en la eliminación de dos tintes reactivos, naranja 16 y negro 5. El carbón activado adsorbido fue polvo de coco y se utilizó cloruro de aluminio como coagulante. La coagulación después de la absorción fue más efectiva que a la inversa. Su conclusión fue que el proceso combinado podría reducir la cantidad de coagulación y absorción y así producir menos lodos. Gu et al14 decoloraron un flujo de tinte reactivo de alta concentración utilizando una combinación de un floculante polimérico y un coagulante inorgánico. Los cuatro colores reactivos utilizados en el modelo fueron negro 5, azul 2, rojo 2 y amarillo 2. El polímero se sintetizó a partir de cianguanidina y formaldehído y se aplicó con alumbre o sal de hierro. La sal mineral por sí sola no fue efectiva, pero con la adición de polímero, los tratamientos combinados dieron como resultado eficiencias de eliminación de tinte de hasta el 60 %.
Lee et al15 evaluaron una membrana de microfiltración de fibra hueca sumergida con una combinación de coagulación y adsorción por carbón activado en la eliminación de colorantes reactivos, Naranja 16 y Negro 5. En condiciones ideales, lograron eliminar el 99% del Negro 5 y el 80% del Negro 5. de Negro 5. Naranja 16. Se evaluó que el proceso combinado era significativamente mejor que los procesos individuales en la eliminación de ambos colores. Concluyeron que este proceso reduce el uso de coagulantes y adsorbentes. Petzoid y Schwarz 16 estudiaron la eliminación de tintes mediante floculación para dos tipos de lodos y para tintes puros utilizando complejos de polielectrolitos y polisurfactantes. Los tintes examinados incluyeron amarillo ácido 3 y azul ácido 74.
Llegaron a la conclusión de que las nuevas masas formadoras de partículas podrían “diseñarse” para eliminar completamente el tinte en un amplio rango de concentraciones. Sarasu et al17 siguieron el tratamiento de ozonización de aguas residuales industriales utilizando un tratamiento con Ca(OH)2 para eliminar todos los compuestos residuales después de la aplicación de ozono. Sin embargo, se formaron anilina y cloroanilina después del paso de coagulación, probablemente debido al fuerte ambiente básico.
En resumen, es probable que se siga utilizando únicamente el método de coagulación con sales minerales. Sin embargo, dadas las limitaciones en la eliminación de lodos y las cantidades de estos materiales necesarias para eliminar colorantes altamente solubles, polielectrolitos únicos o diferentes combinaciones de coagulación con oxidación y técnicas físicas y químicas parecen inevitables, al menos en aquellos países o EE. UU. donde las normas tienen un estricto control medioambiental. Se deben utilizar tratamientos.