TRATAMIENTO QUÍMICO Y BIOTECNOLOGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

TRATAMIENTO QUÍMICO Y BIOTECNOLOGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

Yeimy Tatiana Castellanos Báez

Johan Libardo Pinzón López

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Facultad de química
Escuela de ciencias químicas
Tunja
2017

INTRODUCCIÓN

El actual trabajo muestra lo concerniente aguas residuales industriales y sus procesos de regeneración. Las aguas residuales son cualquier tipo de agua cuya calidad se vio afectada negativamente por influencia antropogénica. Las aguas residuales incluyen las aguas usadas domésticas y urbanas, y los residuos líquidos industriales o mineros eliminados, o las aguas que se mezclaron con las anteriores (aguas pluviales o naturales).

Por otra parte, las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) son unas instalaciones donde a dichas aguas se les retiran los contaminantes, para hacer de ella un agua sin riesgos a la salud y/o medio ambiente al disponerla en un cuerpo receptor natural (mar, ríos o lagos) o por su reuso en otras actividades de nuestra vida cotidiana con excepción del consumo humano (no para ingerir o aseo personal).

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES POR METODOS QUIMICOS  

Precipitación química

Consiste en la eliminación de una sustancia disuelta indeseable, por adición de un reactivo que forme un compuesto insoluble con el mismo, facilitando así su eliminación por cualquiera de los métodos descritos en la eliminación de la materia en suspensión. Un reactivo muy frecuente a nivel industrial es el Ca2+ por la cantiad de sales insolubles que forma.

Ca+2 + 2HCO3¯+ Ca(OH)2 ⇒ 2CaCO3¯ + 2H2O

Adsorción

El proceso de adsorción consiste en la captación de sustancias solubles en la superficie de un sólido. Un parámetro fundamental es este caso será la superficie específica del sólido, dado que el compuesto soluble a eliminar se ha de concentrar en la superficie del mismo. Este metodo es afectado por factores tales como solubilidad, estructura molecular, peso molecular, polaridad y el grado de saturación.

Desinfección

La desinfección pretende la destrucción o inactivación de los microorganismos que puedan causarnos enfermedades, Para llevar a cabo la desinfección se pueden utilizar distintos tratamientos: Tratamiento físico (calor, radiación), ácidos o bases, etc. pero fundamentalmente se utilizan agentes oxidantes.

Desinfección con cloro

Es el oxidante más ampliamente utilizado. Las sustancias presentes en el agua influyen en gran medida en la cloración: En presencia de sustancias orgánicas, el poder desinfectante es menor. La presencia de amonio consume cloro (formación de cloraminas). El hierro y manganeso aumentan la demanda del mismo. Además de la dosis, es también importante el tiempo de contacto, de manera que el parámetro a utilizar es la expresión C·t: Concentración de desinfectante final en mg/l (C) y tiempo de exposición mínimo en minutos (t). Sin embargo, uno de las principales desventajas es la posibilidad de formación, aunque en cantidades muy reducidas, de compuestos como los trihalometanos.

Cl2 + H2O <---> HOCl + H+ +Cl-

NaOCl + H2O <---> HOCl + Na+ + OH-

NH3 + HOCL ---> NHCl2 + H2O

Desinfeccion con otros compuestos clorados

El hipoclorito sódico, fabricado a partir del Cl2 es también utilizado como desinfectante en sistemas con menores caudales de trabajo, aunque las propiedades son muy semejantes a las del Cl2. Otro compuesto con posibilidades de utilización es el ClO2, más oxidante que el cloro, no reacciona con amonio, por tanto no forma cloraminas y parece ser que la posibilidad de formación de trihalometano es mucho menor que con Cl2. Todas estas ventajas están abriendo nuevas posibilidades a la utilización de este compuesto para la desinfección.

2NaClO2 +Cl2 ---> 2ClO2 + NaCl

Desinfeccion con ozono

A valores de pH elevados, la velocidad de autodescomposición de ozono en agua se incrementa y con ella, la velocidad de generación de radicales. En estas condiciones, la oxidación de los compuestos orgánicos contenidos en el efluente, se produce por la combinación de dos mecanismos: la vía directa que representa la reacción entre la molécula orgánica y el ozono disuelto, y la vía indirecta, mediante la cual los radicales hidroxilo actúan como oxidantes.

Ozonización con peróxido de hidrógeno (O3/H2O2) y (O3/H2O2/OH-)

La adición de peróxido de hidrógeno combinado con el ozono provoca la iniciación de un ciclo de descomposición que resulta en la formación de un mol de radicales hidroxilo por cada mol de ozono que se descompone.

2 O3 + H2O2 ---> 2 HO· + 3O2

La ozonización con peróxido de hidrógeno, al igual que la ozonización alcalina, se basan principalmente en la degradación indirecta por vía radicalaria. Los resultados indican que el óptimo de operación en la degradación de la materia orgánica tiene lugar para una dosis de peróxido de hidrógeno de entre un tercio y la mitad en peso respecto al ozono y debe ser precisada mediante datos experimentales para cada aplicación en concreto.

Coagulación – Floculación

Las suspensiones coloidales suelen ser muy estables, en muchas ocasiones debido a interacciones eléctricas entre las partículas. Por tanto, tienen una velocidad de sedimentación extremadamente lenta, por lo que haría inviable un tratamiento mecánico clásico. Una forma de mejorar la eficacia de todos los sistemas de eliminación de materia en suspensión es la adición de ciertos reactivos químicos que, en primer lugar, desestabilicen la suspensión coloidal (coagulación) y a continuación favorezcan la floculación de las mismas para obtener partículas fácilmente sedimentables. Los coagulantes suelen ser productos químicos que en solución aportan carga eléctrica contraria a la del coloide. Habitualmente se utilizan sales con cationes de alta relación carga/masa (Fe3+, Al3+) junto con polielectrolitos orgánicos, cuyo objetivo también debe ser favorecer la floculación:

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