Tabla Descritiva De Analisis Al Agua Residual

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

AGUA RESIDUAL ACEITOSA (SEPARADORES API)

El agua residual aceitosa con la cual se realizaron las pruebas de coagulación-floculación fue tomada de la entrada (canal) de los separadores API 1, 2 y 3 (Lote 1), la cual fue almacenada a 4°C en 3 tambos de 200 L. Una vez seleccionado los mejores coagulantes y floculantes, así como las mejores dosis para la remoción de grasas y aceites y materia orgánica (medida como DQO), se realizaron pruebas con el agua residual de la salida del separador API 5 (efluente final (Lote 2)).

PRUEBAS DE TRATABILIDAD

El objetivo de este trabajo fue aplicar diferentes coagulantes minerales y floculantes (polímeros) y sus combinaciones para la remoción grasas y aceites, materia orgánica y rompimiento o desestabilización de la emulsión del aceite. En la Tabla 1 se muestra los agentes químicos utilizados en las prueba. Se probaron 5 coagulantes inorgánicos, 6 polímeros orgánicos catiónicos y 4 aniónicos. Las pruebas fueron llevadas a cabo en el laboratorio del IMTA.

Tabla 1. Coagulantes y floculantes probados

Reactivo químico Función Composición

SAS (Sulfato de Aluminio) Coagulante Al2(SO4)3 (9.0% de Al3+)

PIX 111 (Cloruro férrico) Coagulante FeCl3 (13.6% de Fe3+)

PIX 145 (Sulfato férrico) Coagulante Fe2(SO4)3 (9.7% de Fe3+)

PAX-16S Coagulante Policloruro de aluminio sólido

PAX 260S Coagulante Policloruro de aluminio sólido

OPTIFLOC-C-1288 Floculante catiónico Sólido

SUPERFLOC-C-498 Floculante catiónico Sólido

OPTICLOC-C-1781 Floculante catiónico Líquido

OPTICLOC-C-1392 Floculante catiónico Líquido

ECOFLOC Floculante catiónico Sólido

LACKFLOC-C-5100 Floculante catiónico Líquido

OPTIFLOC-A-1638 Floculante aniónico Poliacrilamida aniónica de alto peso molecular, sólido

FENNOLPOL-A-305 Floculante aniónico Sólido

OPTIFLOC-AE-1488 Floculante aniónico Líquido

SUPERFLOC-A-100 Floculante aniónico Sólido

Todas las pruebas de coagulación-floculación fueron realizadas en un equipo de prueba de jarras Philips y Bird PB 700 (Figura 1). El volumen de las muestras a tratar fue de 2 L las cuales fueron adicionadas a vasos de precipitados de 2 L. Todas la pruebas se realizaron al pH de agua residual aceitosa.

Las pruebas de coagulación-floculación se llevaron a cabo con una mezcla rápida (desestabilización de cargas), una lenta (formación de flóculos) y por último una separación del lodo aceitoso (sedimentación). En todas las series de pruebas la mezcla rápida fue de 3 minutos seguida de una mezcla lenta durante 15 minutos y de 30 minutos para la sedimentación. La velocidad de agitación fue de 150 r.p.m. para mezcla rápida y de 20 r.p.m. para la mezcla lenta.

Los parámetros de respuesta para la selección de los mejores coagulantes, floculantes, combinaciones y dosis fueron: Grasas y Aceites (G y A), Demanda Química de Oxígeno (DQO), Sólidos Suspendidos Totales (SST), Volumen de lodos, Color, Turbiedad , pH Conductividad, Sólidos Disueltos Totales (SDT) y Temperatura en ese orden de prioridad.

Figura 1. Equipo de prueba de jarras

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DESESTABILIZACIÓN DE LA EMULSIÓN

Se probaron 4 ensayos para la desestabilización de la emulsión: variación del pH, adición de coagulantes minerales individuales, polímeros (floculantes) individuales y combinación coagulantes/floculantes. Para los 4 ensayos se utilizó el agua residual del Lote 1. Todas las pruebas se realizaron con el pH del agua aceitosa.

Variación del pH

La prueba consistió en determinar como afecta el pH en la desestabilización de la emulsión. Para realizar esta la prueba se utilizó Ácido Sulfúrico (H2SO4) 1 N para acidificar la muestra e Hidróxido de Sodio (NaOH) 1 N para alcalinizar la muestra. El pH fue variado de 2 hasta 13 unidades.

Pruebas con la adición de coagulantes (Coagulación)

Esta prueba se llevó a cabo en dos pasos:

Determinación de dosis mínimas. Esta prueba consistió en la determinación de las dosis mínimas de los coagulantes minerales las cuales fueron llevadas a cabos en vasos de precipitados de 200 mL con la adición de diferentes dosis de los coagulantes. La dosis mínima de los coagulantes fue la necesaria para llevar a cabo la formación de flóculos (aparición de primeros flóculos). En la Figura 2 se muestra como se determinó la dosis mínima.

Figura 2. Fotografía del equipo para la determinación de la dosis mínima

Selección de las mejores dosis de los coagulantes. Durante estas pruebas se realizaron diferentes series de pruebas variando las dosis de los coagulantes a partir de las dosis mínimas. La selección del mejor coagulante y dosis se determinó de acuerdo a los parámetros de respuesta y a la cantidad del reactivo adicionado.

La adición de los coagulantes se realizó a partir de soluciones al 1% que corresponde a una concentración de cada coagulante de 10 g.L-1. Las concentraciones como Fe+3 y Al3+, se determinaron de acuerdo al porcentaje de las sales metálicas contenidos en la cadena inorgánica del compuesto.

Pruebas con la adición de floculantes (floculación)

Selección de las mejores dosis de los floculantes. Durante estas pruebas se realizaron diferentes series de pruebas variando las dosis de los polímeros catiónicos y aniónicos a partir de las dosis mínimas de cada polimero. La determinación de las dosis mínimas de los polímeros se realizó igual que en la determinación de las dosis mínimas para los coagulantes

La selección del mejor polímero se determinó de acuerdo a los parámetros de respuesta y a la cantidad del reactivo adicionado. La adición de los polímeros se realizó a partir de soluciones al 0.5% para los floculantes catiónicos y de 0.1% para los floculantes aniónicos.

Pruebas con la adición de coagulantes y floculantes

Esta prueba consistió en determinar la mejor combinación y mejores dosis de los agentes químicos para la desestabilización de la emulsión y eliminación de materia orgánica.

Los coagulantes utilizados en esta prueba fueron el SAS, PIX 111 y PAX 260S. La dosis de cada coagulante fue de 7, 5 y 3 mL/L para el SAS,

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