Con el avance de la investigación, la tecnología para el tratamiento de aguas residuales industriales mediante microelectrólisis de hierro-carbono se ha perfeccionado considerablemente. La tecnología de microelectrólisis está adquiriendo gran relevancia en el tratamiento de aguas residuales industriales recalcitrantes y se ha generalizado en la práctica de la ingeniería.
El principio de la microelectrólisis es relativamente sencillo: utiliza la corrosión de metales para crear celdas electroquímicas para el tratamiento de aguas residuales. Este método emplea chatarra de hierro como materia prima, sin consumir recursos eléctricos, y por lo tanto, encarna el concepto de "tratar los residuos con residuos". Específicamente, en la columna electrolítica interna del proceso de microelectrólisis, se suelen utilizar materiales como chatarra de hierro y carbón activado como rellenos. Mediante reacciones químicas, se generan iones Fe²⁺, altamente reductores, que pueden reducir ciertos componentes de las aguas residuales con propiedades oxidantes.
Además, el Fe(OH)₂ puede utilizarse para la coagulación en el tratamiento de aguas, y el carbón activado posee capacidad de adsorción, eliminando eficazmente compuestos orgánicos y microorganismos. Por lo tanto, la microelectrólisis implica la generación de una corriente eléctrica débil a través de una celda electroquímica de hierro-carbono, lo que estimula el crecimiento y el metabolismo de los microorganismos. La principal ventaja del método de tratamiento de aguas por electrólisis interna es que no consume energía y puede eliminar simultáneamente diversos contaminantes y coloración de las aguas residuales, a la vez que mejora la biodegradabilidad de sustancias recalcitrantes. La tecnología de tratamiento de aguas por microelectrólisis se utiliza generalmente como pretratamiento o método complementario junto con otras técnicas de tratamiento de aguas para mejorar la tratabilidad y la biodegradabilidad de las aguas residuales. Sin embargo, también presenta desventajas, siendo el principal inconveniente la lentitud de las velocidades de reacción, la obstrucción del reactor y las dificultades para tratar aguas residuales de alta concentración.
Inicialmente, la tecnología de microelectrólisis de hierro-carbono se aplicó al tratamiento de aguas residuales de teñido e impresión, obteniendo resultados positivos. Además, se han realizado extensas investigaciones y aplicaciones en el tratamiento de aguas residuales ricas en materia orgánica procedentes de la fabricación de papel, productos farmacéuticos, coquización, aguas residuales orgánicas de alta salinidad, galvanoplastia, petroquímica, aguas residuales con pesticidas, así como aguas residuales con arsénico y cianuro. En el tratamiento de aguas residuales orgánicas, la microelectrólisis no solo elimina los compuestos orgánicos, sino que también reduce la DQO y mejora la biodegradabilidad. Facilita la eliminación de grupos oxidantes en los compuestos orgánicos mediante adsorción, coagulación, quelación y electrodeposición, creando condiciones favorables para un tratamiento posterior.
En aplicaciones prácticas, la microelectrólisis de hierro-carbono ha demostrado ventajas significativas y perspectivas prometedoras. Sin embargo, problemas como la obstrucción y la regulación del pH limitan el desarrollo de este proceso. Los profesionales ambientales deben realizar más investigaciones para crear condiciones más favorables para la aplicación de la tecnología de microelectrólisis de hierro-carbono en el tratamiento de aguas residuales industriales a gran escala.
Fecha de publicación: 7 de septiembre de 2023
