En el mundo, todo tiene sus pros y sus contras. El progreso de la sociedad y la mejora del nivel de vida de las personas inevitablemente conllevan contaminación ambiental. Las aguas residuales son un ejemplo de ello. Con el rápido desarrollo de industrias como la petroquímica, la textil, la papelera, la de pesticidas, la farmacéutica, la metalúrgica y la alimentaria, la descarga total de aguas residuales ha aumentado significativamente en todo el mundo. Además, las aguas residuales suelen contener altas concentraciones, alta toxicidad, alta salinidad y alta coloración, lo que dificulta su degradación y tratamiento, provocando una grave contaminación del agua.
Para tratar los grandes volúmenes de aguas residuales industriales que se generan diariamente, se han empleado diversos métodos, combinando enfoques físicos, químicos y biológicos, así como fuerzas como la electricidad, el sonido, la luz y el magnetismo. Este artículo resume el uso de la electricidad en la tecnología de tratamiento electroquímico de aguas para abordar este problema.
La tecnología de tratamiento electroquímico de aguas residuales se refiere al proceso de degradación de contaminantes en aguas residuales mediante reacciones electroquímicas específicas, procesos electroquímicos o procesos físicos dentro de un reactor electroquímico particular, bajo la influencia de electrodos o un campo eléctrico aplicado. Los sistemas y equipos electroquímicos son relativamente sencillos, ocupan poco espacio, tienen menores costos de operación y mantenimiento, previenen eficazmente la contaminación secundaria, ofrecen un alto grado de control de las reacciones y facilitan la automatización industrial, lo que les otorga la etiqueta de tecnología "respetuosa con el medio ambiente".
La tecnología de tratamiento electroquímico del agua incluye diversas técnicas como la electrocoagulación-electroflotación, la electrodiálisis, la electroadsorción, el proceso electro-Fenton y la oxidación avanzada electrocatalítica. Estas técnicas son diversas y cada una tiene sus propias aplicaciones y ámbitos de aplicación.
Electrocoagulación-Electroflotación
La electrocoagulación, de hecho, es electroflotación, ya que el proceso de coagulación ocurre simultáneamente con la flotación. Por lo tanto, se puede hablar de ella como "electrocoagulación-electroflotación".
Este método se basa en la aplicación de un voltaje eléctrico externo, que genera cationes solubles en el ánodo. Estos cationes ejercen un efecto coagulante sobre los contaminantes coloidales. Simultáneamente, bajo la influencia del voltaje, se produce una cantidad considerable de hidrógeno gaseoso en el cátodo, lo que facilita que el material floculado ascienda a la superficie. De esta manera, la electrocoagulación logra la separación de contaminantes y la purificación del agua mediante la coagulación anódica y la flotación catódica.
Utilizando un metal como ánodo soluble (típicamente aluminio o hierro), los iones Al3+ o Fe3+ generados durante la electrólisis actúan como coagulantes electroactivos. Estos coagulantes funcionan comprimiendo la doble capa coloidal, desestabilizándola y uniendo y capturando partículas coloidales mediante:
Al -3e→ Al3+ o Fe -3e→ Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ o 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
Por un lado, el coagulante electroactivo M(OH)n formado se denomina complejo hidroxo polimérico soluble y actúa como floculante para coagular de forma rápida y eficaz las suspensiones coloidales (gotas finas de aceite e impurezas mecánicas) en aguas residuales, uniéndolas y uniéndolas para formar agregados más grandes, acelerando así el proceso de separación. Por otro lado, los coloides se comprimen bajo la influencia de electrolitos como sales de aluminio o hierro, lo que provoca la coagulación mediante el efecto coulómbico o la adsorción de coagulantes.
Aunque la actividad electroquímica (vida útil) de los coagulantes electroactivos es de tan solo unos minutos, afectan significativamente el potencial de la doble capa, ejerciendo así fuertes efectos de coagulación sobre partículas coloidales o en suspensión. Como resultado, su capacidad y actividad de adsorción son mucho mayores que las de los métodos químicos que implican la adición de reactivos de sales de aluminio, y requieren cantidades menores y tienen un menor costo. La electrocoagulación no se ve afectada por las condiciones ambientales, la temperatura del agua ni las impurezas biológicas, y no experimenta reacciones secundarias con sales de aluminio ni hidróxidos de agua. Por lo tanto, presenta un amplio rango de pH para el tratamiento de aguas residuales.
Además, la liberación de pequeñas burbujas en la superficie del cátodo acelera la colisión y separación de coloides. La electrooxidación directa en la superficie del ánodo y la electrooxidación indirecta de Cl- a cloro activo poseen una gran capacidad oxidativa sobre sustancias orgánicas solubles y sustancias inorgánicas reducibles en el agua. El hidrógeno generado en el cátodo y el oxígeno en el ánodo presentan una gran capacidad redox.
Como resultado, los procesos químicos que tienen lugar dentro del reactor electroquímico son extremadamente complejos. En el reactor, los procesos de electrocoagulación, electroflotación y electrooxidación ocurren simultáneamente, transformando y eliminando eficazmente tanto los coloides disueltos como los contaminantes en suspensión en el agua mediante coagulación, flotación y oxidación.
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1. Entrada de CA 415V trifásica
2. Refrigeración por aire forzado
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4. Con contador de amperios-hora y relé temporizador.
5. Control remoto con cables de control de 20 metros.
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Fecha de publicación: 8 de septiembre de 2023
