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  • Redacción MMSUSTENTABLE

¿Qué es la electrofloculación?

Actualizado: 1 jul 2021

El proyecto se basa en los procesos electroquímicos para el tratamiento de las aguas residuales y sus resultados han sido eficaces. Conoce de lo que tratan:


La utilización de procesos electroquímicos para el tratamiento de aguas residuales está adquiriendo cada día más importancia por su versatilidad, reducido tamaño, economía y capacidad de automatización.


La utilización de electricidad para tratar aguas residuales tiene una larga tradición, siendo utilizada por primera vez en Inglaterra en 1889. el proceso de electrocoagulación (EC) con aluminio y hierro fue patentado en Estados Unidos en 1909.


La promulgación de normativas cada vez más estrictas respecto a límites vertido de distintas sustancias en las aguas residuales así como la mejora en los estándares de calidad del agua potable han hecho que las procesos electroquímicos ganen cada vez más importancia en las últimas dos décadas. Hoy en día los procesos electroquímicos han alcanzado un estado en el cual no son solamente son más económicos comparados con otros procesos sino que también son más eficientes, compactos y automatizables.


Los procesos electroquímicos de SQUIB MEXICO utilizados en el tratamiento de aguas utilizan electricidad para producir una reacción química destinada a la eliminación o destrucción del contaminante presente en el agua. Básicamente el sistema electroquímico está formado por un ánodo, donde se produce la oxidación, un cátodo, donde tiene lugar la reducción y una fuente de corriente continua encargada de suministrar la electricidad. Los parámetros claves a la hora de aplicar un proceso electrolítico son el diseño del reactor, la naturaleza de los electrodos, y la diferencia de potencial y/o corriente de trabajo.


El proceso de electrocoagulación es muy similar a un tratamiento químico típico de coagulación pero utilizando energía eléctrica. Ambos procesos tienen por objetivo la desestabilización de los coloides contenidos en un agua y se diferencian en el modo de adición del reactivo: en coagulación convencional el reactivo se añade como sal y en electrocoagulación se genera a partir de un metal.


En las técnicas de electrocoagulación y electrofloculación se adicionan iones metálicos coagulantes directamente desde electrodo de sacrificio. Estos iones permiten que los contaminantes se aglomeren de la misma forma que si se adicionara un producto químico como el sulfato de aluminio, el cloruro férrico, etc. La adición electrolítica de los iones metálicos tiene una gran ventaja con respecto a la adición de los químicos: no aumenta el número de sales en el agua a tratar y produce la mitad, o una tercera parte, de lodos.


En la electrofloculación se favorece también la eliminación de los contaminantes debido a que son arrastrados por las burbujas de gas que se generan en el sistema (H2 y O2), por lo que tienden a flotar en la superficie. Para tener mejores rendimientos es necesario instalar un sistema que garantice la recogida de la espuma que flota (de forma similar a los sistemas FAD).


Mediante la electrocoagulación se consigue eliminar materia orgánica reduciendo DQO y DBO5, eliminación de metales pesados por los procesos de oxidación-reducción, eliminación de sólidos en suspensión y coloides, eliminación de dureza del agua mediante precipitación de cationes calcio y magnesio, y desinfección de bacterias, virus y parásitos.


Relacionados con la electroquímica se pueden diferenciar los siguientes procesos de tratamiento:


Electrodeposición: Que es efectiva para recuperar metales pesados de flujos de aguas residuales.


𝑀𝑀𝑀𝑀+ + 𝑀𝑀𝑛𝑛 → 𝑀𝑀


Electrocoagulación: Que ha tenido uso en la producción de agua potable y el tratamiento de aguas residuales.


Se produce hidrógeno a partir de los protones; este se libera como pequeñas burbujas que suben a la superficie. Este hidrogeno generado puede ayudar a que las partículas floculadas floten en la superficie recogiéndose de ésta con raquetas superficiales.


Una de las principales ventajas de la electrocoagulación respecto a la coagulación clásica es la mayor eficiencia de los cationes nacientes generados.


Electroflotación: El proceso de electroflotación (EF) es un proceso simple por el cual los contaminantes flotan en la superficie del agua adsorbidos sobre las pequeñas burbujas de hidrógeno y oxígeno generadas respectivamente en el cátodo y en el ánodo en el proceso de descomposición electrolítica del agua.


La eficiencia del proceso de flotación está fundamentalmente determinada por el tamaño de las burbujas generadas; son preferibles las burbujas pequeñas ya que proporcionan una mayor superficie de contacto para la adsorción de las partículas a eliminar. Esta una de las principales ventajas del proceso de EF respecto a otros procesos de flotación clásicos como DAF (“dissolved air flotation”). El 90 % de las burbujas generadas en EF tienen un tamaño entre 15 y 45 µm, mientras que en el proceso DAF el tamaño oscila normalmente entre 50 y 70 µm.


Electrooxidación: Es una técnica que se usa en el tratamiento de aguas residuales en combinación con otras tecnologías; es efectiva en la degradación de contaminantes "difíciles" sobre la superficie de algunos electrodos.


Electrodesinfección: En este tipo de reacción es similar a la oxidación indirecta; en el ánodo se genera cloro gas por la oxidación de los iones cloruros, que disueltos en el agua genera el par hipoclorito/hipocloroso. La mayor parte de las aguas contienen suficiente cantidad de iones cloruro para lograr la desinfección.





Beneficios


  • Tratamiento de múltiples contaminantes.

  • Tiende a llevar las aguas tratadas cerca de un pH neutro.

  • Precipita metales pesados como el Cromo VI, que necesitaría tratamientos diferentes a los otros metales.

  • La conductividad y sales favorecen el proceso de depuración sin aumentarla, disminuyendo en el agua tratada final.

  • Higieniza y desinfecta de patógenos el vertido final, debido a la formación de hipoclorito in situ.

  • Eliminación de color y olor.

  • Eliminación de incrustaciones.

  • Requiere de equipos simples y de fácil operación.

  • Arranque instantáneo del proceso de tratamiento.

  • No se requieren productos químicos. Elimina requerimientos de almacenamiento y uso de productos químicos.

  • Bajo coste de instalación y montaje

  • Posibilidad de un diseño modular y de realizar ampliaciones.

  • No se requiere obra civil.

  • Se puede lograr un muy alto grado de automatización.

  • Necesario poco espacio.

  • Bajo coste de explotación. Costes de operación entre un 50-60% más bajos en comparación a los físico-químicos tradicionales.

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