1. Caratteristiche principali
Elevato consumo di acqua ed elevata produzione di acque reflue. I coloranti conferiscono un colore scuro alle acque reflue, rendendone difficile la rimozione a causa dell'elevato croma.
Metodi di trattamento:
Le acque reflue possono essere riciclate e riutilizzate in base alle loro caratteristiche qualitative.
I metodi di disintossicazione comprendono trattamenti fisici, chimici e biologici.
Metodi di trattamento fisico
1. Adsorbimento
Materiali: carbone attivo, bentonite, residui di rifiuti industriali (come ceneri volanti) o nuovi adsorbenti (come MOF).
Funzione: rimuove le molecole di colorante (soprattutto coloranti cationici) e alcuni metalli pesanti.
2. Tecnologia di separazione a membrana
Tipologie: Ultrafiltrazione (UF), Nanofiltrazione (NF), Osmosi inversa (RO).
Applicazioni: conservazione di coloranti con molecole di grandi-molecole (come i coloranti reattivi) e recupero dei sali (come il riutilizzo dei concentrati RO).
3. Coagulazione/Flottazione
Agenti: PAC (cloruro di polialluminio), PAM (poliacrilammide), sali di ferro, ecc. Effetto: rimuove la materia sospesa, la materia colloidale e alcuni coloranti idrofobici (come i coloranti dispersi).
Metodi di trattamento chimico
1. Processi di ossidazione avanzata (AOP)
Processo Fenton: H₂O₂ + Fe²⁺ genera radicali ·OH, degradando i coloranti azoici (come Acid Orange 7).
Ossidazione dell'ozono: ossida direttamente i cromofori (come -C=N- e -N=N-), ottenendo tassi di decolorazione superiori al 90%.
Ossidazione elettrochimica: mineralizza la materia organica recalcitrante attraverso reazioni di elettrodi (come gli elettrodi BDD).
2. Metodi di riduzione
Ferro zerovalente (ZVI): riduce i coloranti azoici (rompendo -N=N- per formare composti amminici).
NaHSO₃/Fe²⁺: prende di mira le acque reflue contenenti cromo- (precipitazioni Cr⁶⁺ → Cr³⁺).
3. Degradazione fotocatalitica
Catalizzatori: TiO₂, g-C₃N₄, ecc., generano specie reattive dell'ossigeno (ROS) sotto luce UV/visibile. Applicazione: Trattamento delle acque reflue contenenti coloranti antrachinonici e trifenilmetano.
Metodi di trattamento biologico
1. Trattamento biologico aerobico
Processo a fanghi attivi: prende di mira la materia organica facilmente degradabile (come l'impasto di amido), ma è inefficace nel decolorare i coloranti.
Batteri a film biologico (MBBR): la formazione di biofilm sui trasportatori aumenta l'abbondanza batterica e tollera concentrazioni moderate di sostanze tossiche.
2. Trattamento biologico anaerobico
Reattori UASB/EGSB: idrolizzano e acidificano la materia organica macromolecolare (come il liquame PVA), co-producendo metano.
Chiave per la decolorazione: l'azoreduttasi secreta dai batteri anaerobici scinde i gruppi cromogenici del colorante.
3. Tecnologia degli agenti batterici compositi
Batteri funzionali: funghi marciume bianco- (secernono la lignina perossidasi) e Sphingomonas (composti di degradazione dell'anilina).
Applicazione: Mira alla sbozzimatura delle acque reflue contenenti PVA (alcol polivinilico) e tensioattivi.