Quimica Industrial

Introducción al tratamiento de aguas residuales

Las aguas residuales son todos aquellos efluentes que son producto de actividades domésticas, urbanas, rurales, industriales y/o ganaderas. Este tipo de efluente suele estar contaminado por materia orgánica,  fecal, compuestos nitrogenados, sólidos suspendidos, metales, álcalis y ácidos. La concentración de estos compuestos variará dependiendo de su procedencia, bien sea industrial, municipal o ganadera.

Tipos de aguas residuales

Domesticas: Provienen de actividades  diarias  tales como: Baño, cocina, lavados. Estos residuos humanos viajan a través de alcantarillas instaladas por redes hidráulicas.

Industriales: Provienen de actividades industriales donde intervienen efluentes del proceso, efluentes sanitarios, agua de lluvia y limpieza de equipos operacionales. Su composición depende del tipo de proceso que se esté llevando a cabo.

Pluviales: Provienen de fenómenos naturales como la lluvia, la nieve, ríos y corrientes naturales.

Agrícolas: Provienen de actividades agrícolas, siembras, riego, tratamiento de zonas verdes.

Proceso de tratamiento de aguas residuales

Se basa en tratamientos físicos, químicos y biológicos.  Los tratamientos biológicos se utilizan básicamente  para tratar efluentes de zonas urbanas o residenciales. Los tratamientos físicos y químicos se utilizan para tratar efluentes industriales, debido a que estas se componen de contaminantes químicos que afectan en gran medida el entorno.

Etapas del proceso

Pretratamiento

Captación : Se refiere a la dirección del efluente residual a través de canales subterráneos que convergen en un punto central de captación donde se recolecta el agua cruda destinada al tratamiento. Una vez recolectada el agua se hace pasar a través de unas rejillas para retener residuos sólidos orgánicos e inorgánicos que posteriormente pasan a un relleno sanitario cercano. El objeto de estas rejillas es proteger los equipos mecánicos que se utilizaran en los tratamientos posteriores de dichos residuos sólidos. Estas rejillas constan de barras metálicas de 6 mm de espesor aproximadamente colocadas de manera paralela a una distancia de 10mm a 50mm .También se utiliza el tamizado, que consiste en hacer en retener sólidos de menor tamaño.

Desarenador: Consiste en eliminar todas aquellas partículas de granulometría superior a 220um. Su fin es que evitar que se produzcan daños corrosivos en el sistema. En el desarenador el agua circula a través de un canal a velocidades controladas. De esta forma se logra la sedimentación de partículas de arena. El desarenador también protege contra la abrasión el resto de las unidades de la planta.

Eliminador de grasas y aceites:  En esta etapa se eliminan, grasas, aceite, espuma y demás materiales flotantes más ligeros que el agua. La eliminación de aceite consiste en la separación liquido-liquido. Mientras que la eliminación de grasas se basa en la separación sólido-liquido. Ambos casos se realizan a través de inyección de aire para elevar estos compuestos hacia la superficie y poderlos eliminar por flotación.

Pre-aireación: Su función es mejorar la tratabilidad del agua cuando esta viene séptica. Controlar olores. Favorecer la floculación de los sólidos e Incrementar la separación de DBO5.

Tratamiento Primario o Fisicoquímico.

En esta fase e se utilizan sales inorgánicas con la finalidad de provocar floculación de partículas en suspensión y su posterior precipitación. Los sólidos en suspensión producen la turbiedad del agua.  Estas sales inorgánicas  se les conocen también como electrolitos coagulantes y se pueden utilizar las siguientes: sulfato de aluminio, sulfato ferroso, cloruro férrico y sulfato férrico.  Estas sales se agregan al agua previamente alcalinizada con bicarbonato de sodio o similares.  Las partículas en suspensión interactúan con los coagulantes y forman y atraen las demás partículas dispersas formando partículas mas grandes llamadas floculas que por su peso caen hacia el fondo clarificante el agua en superficie.  Al material decantado se le denomina Fango primario.

Tratamiento secundario o tratamiento Biológico

En esta sección se eliminan la contaminación orgánica disuelta y el resto de las partículas en suspensión que no fueron eliminadas en la etapa anterior a través de procesos biológicos de depuración aeróbica que constituyen el tratamiento secundario. Al entrar el agua a este tratamiento va con una marcada disminución de turbiedad. Sin embargo, sigue siendo rica en contaminantes disueltos, bacterias, protozoarios entre otros. Son estos microbios quienes depuran el medio de los contaminantes. Los microorganismos necesitan alimento para seguir con vida y crecer. Por ello toman los contaminantes disueltos en la fase secundaria como fuente de carbono y energía. En los tanques de laguna aérea el oxígeno necesario es proporcionado a través de burbujeo de aire a los tanques de fermentación. En esta etapa se eliminan cerca del 90% de los desechos biodegradables a través de las bacterias y microorganismos.

Tratamiento terciario o Desinfección

Consiste en la eliminación de los microorganismos generados en la etapa anterior. Acá se elimina la cuenta microbiana en particular los patógenos presentes. Se utilizan diversos agentes tales como hipoclorito, Ozono y rayos ultravioleta.

Fuente: Tratamiento de aguas residuales, Ing. Jean Franco Aldana, Editorial Petroleo, 2016. Tratamiento de aguas residuales plataforma LL-652, Chevron Texaco, 2010

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