FT-AVA-002

FT-AVA-002
FICHAS TÉCNICAS DE PROCESOS UNITARIOS
DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS DE
LA INDUSTRIA TEXTIL
ELECTROCOAGULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
SERIE: TRATAMIENTOS SECUNDARIOS
TÍTULO
ELECTROCOAGULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN (FT-AVA-002)
Fecha de elaboración
Febrero de 2015
Revisión vigente
ELECTROCOAGULACIÓN ELECTROFLOTACIÓN
ELECTROCOAGULACIÓN-ELECTROFLOTACIÓN
(FT-AVA-002)
Fecha
Febrero 2015
Autores
Joaquín Suárez López
Alfredo Jácome Burgos
Pablo Ures Rodríguez
Revisado
Modificaciones
Fecha
Modificado por:
Objeto da modificación
FT-AVA-002
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
FT-AVA-002
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN
2.- FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS
2.1.- Reacciones electroquímicas
2.2.- Reacciones presentes en el proceso de electrocoagulación
2.3.- Diseño de una celda de electrocoagulación
2.4.- Tipología de reactores
3.- CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARTICULARES
4.- ESPECIFICACIONES EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA INDUSTRIA TEXTIL
BIBLIOGRAFÍA
ANEXO 1.- COMPARATIVA DE CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO
ANEXO 2.- ESTIMACIÓN DE SUPERFICIES NECESARIAS
ANEXO 3.- DESCRIPCIÓN GRÁFICA DE UNIDADES DE PROCESO
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1.- INTRODUCCIÓN
La utilización de procesos electroquímicos para el tratamiento de aguas residuales está adquiriendo cada día más
importancia por su versatilidad, reducido tamaño 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. La utilización de procesos electrolíticos en la recuperación de metales fue patentada por Elmore en
1904 y el proceso de electrocoagulación (EC) con aluminio y hierro fue patentado en Estados Unidos en 1909. La primera
utilización a gran escala de la EC para el tratamiento de aguas potables fue en 1946. Dado al relativo alto coste de las
instalaciones y el alto consumo en energía eléctrica estas tecnologías no tuvieron una buena aceptación en esa época, no
obstante, distintos países como Estados Unidos o en la antigua Unión soviética continuaron con las investigaciones
durante los siguientes años lo que permitió acumular una gran experiencia y conocimiento sobre estos procesos.
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 comparables desde el punto de vista económico con otros procesos sino que también
son más eficientes, compactos y automatizables.
Los procesos electroquímicos 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+ + 𝑛𝑛𝑛𝑛 → 𝑀𝑀
Los mayores progresos en estos procesos se han realizado en la técnica de recuperación del metal depositado,
así como mejoras en la eficiencia de la corriente, es decir metal depositado por unidad de corriente. Como cátodo
se puede utilizar un cátodo del mismo metal a recuperar o grafito.
Electrocoagulación: Que ha tenido uso en la producción de agua potable y el tratamiento de aguas residuales.
Los ánodos empleados se llaman ánodos de sacrificio ya que se consumen en el proceso. En el cátodo se produce
hidrógeno a partir de los protones; éste 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 rasquetas superficiales.
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Se trata de buscar más aplicaciones usando electrodos de aluminio, hierro, o el híbrido Al+3, Fe+2.
𝐴𝐴𝐴𝐴 − 3𝑒𝑒 → 𝐴𝐴𝐴𝐴 3+
𝐹𝐹𝐹𝐹 − 3𝑒𝑒 → 𝐹𝐹𝐹𝐹 3+
Una de las principales ventajas de la electrocoagulación respecto a la coagulación clásica es la mayor eficiencia
de los cationes nacientes de aluminio y hierro generados frente a los provenientes de productos químicos
tradicionales como sulfato de aluminio o hierro.
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.
Los tratamientos basados en electrofloculación y electrocoagulación presentan las siguientes ventajas generales:
•
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•
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.
Baja generación de lodos. Genera un 90% menos de lodos en comparación con el físico-químico tradicional y son
fáciles de filtrar. Más compactos.
Genera lodos inertes e higienizados, siendo aptos para compostaje.
Desventajas:
•
Es necesario reponer los electrodos de sacrificio.
•
Los lodos contienen altas concentraciones de hierro y aluminio, dependiendo del material del electrodo de
sacrificio utilizado.
•
Puede ser un tratamiento costoso en regiones en las cuales el costo de la energía eléctrica sea alto.
•
El óxido formado en el ánodo puede, en muchos casos, formar una capa que impide el paso de la corriente
eléctrica, disminuyendo de esta forma la eficiencia del proceso.
•
En el caso de la eliminación de compuestos orgánicos si hay presencia también de cloruros es posible la
formación de compuestos órgano-clorados tóxicos.
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2.- FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS
En general se conoce como Electroquímica a la ciencia que trata de los movimientos de cargas, normalmente iones, en una
fase y de la transferencia de cargas, normalmente electrones, de una fase a otra. Para lograr este movimiento, o esta
transferencia, se utiliza un campo eléctrico que se crea mediante la aplicación de una diferencia de potencial entre dos
fases conductoras (normalmente metales) que constituyen lo que se conoce como electrodos.
En el seno de una fase, por ejemplo una disolución, se produce un movimiento de iones, yendo los aniones, partículas
cargadas negativamente, hacia la zona de potencial más positivo de la fase, y los cationes, partículas cargadas
positivamente, hacia la zona de potencial más negativo. Este tipo de movimiento dota a la fase en la que están presentes
los iones de una propiedad denominada conductividad. Puede haber también, y causada por la aparición de un campo
eléctrico entre un electrodo y otra fase, normalmente una disolución, una transferencia de electrones del electrodo a la
disolución o viceversa. En esta transferencia se produce una reacción química, es decir, se produce la transformación de un
producto en otro. Es esta última propiedad en la que se basan la mayoría de las aplicaciones de la electroquímica en el
tratamiento de aguas.
En los electrodos se producen una serie de reacciones que proporcionan iones tanto positivos como negativos. El ánodo
provee iones metálicos; a este electrodo se le conoce como electrodo de sacrificio, ya que la placa metálica que lo conforma
se disuelve, mientras la placa que forma el cátodo permanece sin disolverse.
2.1.- Reacciones electroquímicas
Las reacciones electroquímicas son las de reducción-oxidación, conocidas como redox, las cuales se basan en transferencia
de electrones entre un conjunto de especies químicas, en las cuales se presentará una especie oxidante y una reductora,
que a su vez alcanzarán una forma reducida y una forma oxidada respectivamente.
Según lo anterior para que se lleve a cabo este tipo de reacciones debe haber una especie que ceda sus electrones y otra
que los acepte. El reductor es la especie química que tiende a ceder electrones de su estructura química al medio,
quedando con carga mayor a la que tenía, mientras, el oxidante es la especie que tiende a captar esos electrones, quedando
con carga menor.
Una reacción electroquímica presentada la siguiente ecuación general:
𝑂𝑂 + 𝑛𝑛𝑒𝑒 − ↔ 𝑅𝑅
En donde:
O: es la especie oxidada.
R: es la parte reducida.
ne-: es el número de electrones transferidos por mol.
Cuando la especie reductora cede sus electrones se convierte en una especie oxidada mientras la que capta los electrones
se convierte en una especie reducida.
La mayoría de los compuestos inorgánicos cuando se disuelven en agua, o en otros líquidos, se ionizan, es decir, sus
moléculas son disociadas en componentes cargados positiva y negativamente, lo cual tiene la propiedad de conducir una
corriente eléctrica.
Si en una solución de un electrolito, o un compuesto ionizable, se instalan un par de electrodos y se conecta entre ellos
una fuente de corriente directa se conecta entre ellos, los iones positivos se mueven hacia el electrodo negativo y los iones
negativos hacia los positivos (oxidarse o reducirse) y se transforman en moléculas o átomos.
Por lo tanto, en las reacciones electroquímicas se da, básicamente, un intercambio entre los electrones de los electrodos y
los iones o moléculas de la solución, mediante la aplicación de una diferencia de potencial, que genera una corriente donde
los electrones fluyen desde el punto más negativo hasta el más positivo. Este tipo de reacciones se clasifican según el lugar
donde ocurran, ya sea en el seno de la solución, que son las llamadas homogéneas o en la superficie del electrodo, llamadas
heterogéneas (Hurley y Masterton, 1997; Rajeshwar, 1997).
Para que las reacciones electroquímicas se lleven a cabo inevitablemente ocurrirá la polarización de los electrodos, la cual
es definida como la desviación del potencial aplicado respecto al potencial de equilibrio por el paso de corriente. Este
cambio de potencial es conocido como “sobre potencial”, el cual puede ser controlado aumentando la conductividad de
la solución, el área efectiva de los electrodos o la distancia entre ellos (Hurley y Masterton, 1997).
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Los dos procesos más importantes que rigen el comportamiento de este tipo de reacciones son (Hurley y Masterton, 1997;
Rajeshwar, 1997):
•
Transporte de masa: es el movimiento de masa desde la solución a la superficie del electrodo, debido a diferencias
en el potencial eléctrico (migración), químico (difusión) y por el movimiento global del líquido.
•
Transferencia de electrones: existe una contribución de cada densidad de corriente parcial (anódica y catódica)
a la densidad de corriente total, esta corriente de intercambio junto al sobre potencial afecta la velocidad de la
reacción, pues a mayor corriente circulando mayor será la velocidad de reacción.
2.2.- Reacciones presentes en el proceso de electrocoagulación
En una celda simple de electrocoagulación donde solo hay un ánodo y un cátodo, los cuales están hechos de un metal M,
se presentan, en general, las siguientes reacciones electroquímicas (Mollah et al, 2004):
•
En el ánodo se presentan las siguientes reacciones de oxidación:
M(s) →Mn+(aq)+ne2H2O(l) → 4H+(aq)+O2(g)+4e•
En el cátodo se producen las siguientes reacciones de reducción:
M(aq)n+ + ne- → M(S)
2H2O(I) + 2e- → H2(g) + 2OHEn el caso de que los electrodos sean de aluminio la disolución del ánodo produce especies como Al3+, Al(OH)2+, los cuales
producen espontáneamente los respectivos hidróxido o polihidróxidos; estos dependen del pH de la solución iónica
(Mollah et al, 2001). Los hidróxidos y polihidróxidos formados en estas reacciones electroquímicas tienen una gran afinidad
por partículas dispersas e iones, lo que permite la coagulación (Mollah et al, 2004).
A continuación se muestra el mecanismo general (Mollah et al, 2004):
En el ánodo:
Al → Al3+(aq)+3eAl3+(aq)+3H2O → Al(OH)3 + 3H+(aq)
nAl(OH)3 → Aln(OH)3rx
En el cátodo:
3H2O + 3e- → 3H2 + 3OHLos iones Al+3 en combinación con los OH– reaccionan para formar algunas especies monoméricas como Al(OH)2 +,Al2(OH)2
+, Al(OH)2+, y otras poliméricas, tales como Al6(OH)153+, Al7(OH)174+, Al8(OH)204+, Al13O4(OH)247+ y Al13(OH)345+ que por procesos
de precipitación forman el Al(OH)3(s), como se muestra en la reacción de ánodo.
El Al(OH)3(s) es una sustancia amorfa de carácter gelatinoso, que expone una gran área superficial con propiedades
absorbentes y que es propicia para los procesos de adsorción y atracción de las partículas contaminantes
Si los electrodos son de hierro se espera la formación de Fe(OH)n y polihidróxidos como Fe(H2O)53+, Fe(H2O)5(OH)2+,
Fe(H2O)4(OH)2+, Fe(H2O)3(OH)24+, Fe(H2O)5(OH)44+..
A continuación se presenta el mecanismo general de reacción cuando los electrodos son de hierro y n=3 (Mollah et al,
2004).
En el ánodo:
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4Fe(s) → 4Fe2+(aq) + 8e4Fe2+(aq) + 10H2O(I) + O2 → 4Fe(OH)3(s)+8H+(aq)
En el cátodo:
8H+(aq) + 8e- → 4H2(g)
4Fe(s) + 10H2O(I) + O2(g) → 4Fe(OH)3(s) + 4H2(g)
Formación de hidróxido ferroso:
En el ánodo se dan las reacciones:
Fe(s) → Fe + 2(ac)+ 2eFe+2(ac) + 2OH-(ac) → Fe (OH)2(s)
En el cátodo:
2H2O(l) + 2e- → H2(g) + 2OH-(ac)
La reacción global sería:
Fe(s) + 2H2O(l) → Fe(OH)2(s) + H2(g)
Después de la formación de los hidróxidos de hierro los coloides se aglomeran, especialmente aquellos con carga negativa,
y posteriormente otras partículas de contaminantes interactúan con estos aglomerados, siendo removidos por formación
de complejos o atracciones electrostáticas.
Una solución coloidal es una dispersión de un sistema físico compuesto por una fase continua (fluida) y una fase dispersa
en forma de partículas (generalmente sólidas), de tamaño intermedio entre microscópicas y macroscópicas, pues no se
pueden observar a simple vista pero tienen un tamaño mayor que las moléculas (Zumdahl y Zumdahl, 2000). Esta
dispersión de partículas suelen tener una carga negativa cuando se encuentran en soluciones acuosas, esto se debe a que
si dos fases de diferente constitución química entran en contacto, se desarrolla una diferencia de potencial eléctrico entre
las dos fases, esto conlleva a que haya una separación de cargas, en donde las cargas negativas están hacia el lado del
coloide y las cargas positivas hacia el lado de la interfase y es estable debido a las fuerzas de repulsión que se dan como
consecuencia de las interacciones electrostáticas entre coloides vecinos (Zumdahl y Zumdahl, 2000).
Los iones producidos cumplen la función de desestabilizar las cargas que poseen las partículas contaminantes presentes
en el agua. Cuando estas cargas se han neutralizado los sistemas que mantienen las partículas en suspensión desaparecen,
permitiendo la formación de agregados de los contaminantes e iniciando así el proceso de coagulación.
Los iones que proveen los electrodos desencadenan un proceso de eliminación de contaminantes que se puede dar por
dos vías: la primera por reacciones químicas y precipitación, y la segunda procesos físicos de agregación de coloides, que
dependiendo de su densidad pueden flotar o precipitar.
Las reacciones más importantes que pueden sufrir las partículas de contaminantes son: hidrólisis, electrólisis, reacciones
de ionización y formación de radicales libres.
Estas reacciones cambian las propiedades del sistema agua- contaminantes, que conlleva a la eliminación de la carga
contaminante del agua.
De acuerdo con la ley de Faraday, que rige el proceso de electrocoagulación, la cantidad de sustancias formadas en un
electrodo es proporcional a la cantidad de cargas que pasan a través del sistema, y el número total de moles de sustancia
formada en un electrodo está relacionado estequiométricamente con la cantidad de electricidad puesta en el sistema.
Según es expuesto por Mohllah, se considera que en el proceso de electrocoagulación intervienen tres etapas: inicialmente
se forma el coagulante por oxidación electrolítica del metal del ánodo, luego se da la desestabilización de los
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contaminantes y emulsiones y, finalmente, se produce la formación de flóculos por agregación de partículas del
contaminante o adsorción de éstas en el coagulante.
En la electrocoagulación el agua es hidrolizada, produciendo burbujas de oxígeno en el ánodo y de hidrogeno en el cátodo.
Estas burbujas ayudan a que los flóculos con el contaminante vayan a la superficie, para una fácil separación (Mollah et al,
2004).
2.3.- Diseño de una celda de electrocoagulación
Para el diseño de una celda de electrocoagulación se deben tener en cuenta los siguientes aspectos (Mollah, 2001; Mollah,
2004; Holt, 2005; Zumdahl, 2000; Rajeshwar, 1997):
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Tipo de operación: batch o continuo
La acumulación de burbujas de O2 y H2 en los electrodos debe ser minimizada ya que estas incrementan la
resistencia, necesitándose más energía.
La transferencia de masa entre los electrodos debe ser óptima y para esto se debe garantizar flujo dentro del
reactor.
La conductividad de la solución y el electrolito.
Material de los electrodos.
La distancia entre electrodos.
La geometría del electrodo.
Geometría del reactor: influye en la formación de los flóculos, el movimiento de las burbujas y el régimen de flujo.
Densidad de corriente: depende del contaminante que se desea remover y de la escala a la cual se realizará el
montaje. Determina la dosificación del metal a la solución y la densidad de producción de burbujas.
Voltaje aplicado: es directamente proporcional al costo energético y puede variar por factores como la
conductividad de la solución, la distancia entre los electrodos y el material o la geometría de los mismos.
Tipo de la conexión eléctrica: determinan un mayor o menor gasto de energía.
o Monopolar: los electrodos están conectados en paralelo y sometidos al mismo potencial, generando
mayor gasto de energía.
o Bipolar: solo los electrodos de los extremos están directamente conectados a la fuente, los electrodos
restantes toman la polaridad opuesta al electrodo que tiene en frente.
A continuación se presentan los esquemas de conexiones en serie y paralelo, además de, las diferentes configuraciones.
FUENTE DE ENERGÍA
FUENTE DE ENERGÍA
ÁNODO PARALELO
CÁTODO PARALELO
ÁNODO
MONOPOLAR
CÁTODO MONOPOLAR
ÁNODOS
DE SACRIFICIO
AGUA
RESIDUAL
ÁNODOS
DE SACRIFICIO
CELDA DE
ELECTROFLOCULACIÓN
AGITADOR
MAGNÉTICO
CELDA DE
ELECTROCOAGULACIÓN
AGUA
RESIDUAL
AGITADOR
MAGNÉTICO
Figura 1.- Celda de electrocoagulación con configuración monopolar en paralelo (a) y monopolar en serie (b) (Mollah
et al, 2001).
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FUENTE DE ENERGÍA
ÁNODO MONOPOLAR
CÁTODO MONOPOLAR
ÁNODOS
DE SACRIFICIO
AGUA
RESIDUAL
CELDA DE
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AGITADOR
MAGNÉTICO
Figura 2.- Configuración bipolar en paralelo (Mollah et al, 2001).
La electrolisis del agua produce un desprendimiento de oxígeno e hidrógeno gaseoso en los electrodos, los cuales al
ascender a la superficie provocan tres fenómenos:
•
Separación rápida de coloides del electrodo.
•
Formación de una nata en la superficie fácilmente extraíble por medios mecánicos, debido al arrastre de coloides
desestabilizada a la superficie.
•
Se produce una agitación espontánea que evita la utilización de agitación mecánica, debido a que las burbujas
de gas producen corrientes ascendentes y descendentes en la solución generando una mejor superficie de
contacto y por lo tanto un aumento en la eficiencia de la desestabilización.
Las condiciones de operación de un sistema de electrocoagulación son altamente dependientes de las condiciones
químicas como: pH, tamaño de partículas del agua a tratar y especialmente de su conductividad. Además, se deben tener
en cuenta los siguientes aspectos técnicos:
•
Consumos de energía: dependen del tipo de agua a tratar.
•
Desgaste de los electrodos: está directamente relacionado con el amperaje de la corriente aplicada al sistema y
el tiempo de residencia del agua residual en la celda.
•
Producción de lodos: está directamente relacionado con el nivel de contaminación del agua residual y de las
especies catiónicas que se disuelven en el agua de acuerdo a la corriente aplicada a los electrodos. Sin embargo,
su generación es menor que en un sistema químico o biológico de tratamiento de aguas residuales (ECOFIELD,
2002).
Figura 3.- Diagrama de una celda de electrocoagulación.
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El pH influye sobre la eficiencia de la corriente en el proceso de solubilidad del metal para formar hidróxido. Se ha
observado en diferentes investigaciones que el pH varía durante el proceso de electrocoagulación y esta variación es
dependiente del material de los electrodos y del pH inicial del agua a tratar. El pH durante el proceso puede incrementarse
para aguas residuales ácidas, efecto atribuido a la generación de hidrógeno molecular que se origina en el cátodo. En
contraposición, en aguas residuales alcalinas el pH puede decrecer y, dependiendo de la naturaleza del contaminante, el
pH influye sobre la eficiencia del proceso.
Se ha determinado en algunos casos que la mayor eficiencia en la remoción de un contaminante se da dentro de un rango
específico de pH, e incluso este rango puede ser amplio. En términos generales los mejores rendimientos se han obtenido
para valores de pH cercanos a 7. Los mejores rendimientos en la eliminación de turbidez y DQO en las aguas de la industria
textil se dan en un pH de 7.
Las reacciones que se dan durante el proceso de electrocoagulación le dan al medio acuoso capacidad buffer.
Especialmente en aguas residuales alcalinas, esta propiedad previene grandes cambios de pH, con lo cual son menores las
dosificaciones de sustancias químicas para regular el pH.
La eficiencia en la eliminación de un contaminante incrementa con el aumento en la densidad de corriente pero también
lo hace el consumo eléctrico y los costes. Para algunas conductividades del medio acuoso el consumo de energía se
incrementa proporcionalmente con los aumentos de conductividad, lo que conlleva a un consumo mayor de energía. Para
altos consumos de energía se presentan pérdidas por la transformación de energía eléctrica en calórica, produciéndose un
aumento en la temperatura del medio acuoso.
La selección de la densidad de corriente podría realizarse teniendo en cuenta otros parámetros de operación, como pH y
temperatura.
La energía eléctrica que se suministra a la celda electroquímica puede ser mediante corriente alterna o bien corriente
continua. Las características propias del paso de cada una de las corrientes a través del medio acuoso generan diferentes
respuestas electroquímicas entre las placas y el agua residual tratada. Cuando se suministra corriente continua se produce
en el cátodo una impermeabilización, lo que provoca una menor eficiencia en la remoción.
Un incremento en la conductividad eléctrica genera a su vez un incremento en la densidad de corriente. Cuando se
mantiene constante el voltaje alimentado a la celda de electrocoagulación y adicionalmente el incremento de la
conductividad, manteniendo la densidad de corriente constante, se produce una disminución del voltaje aplicado.
La adición de algunos electrolitos tales como NaCl o CaCl2 genera un aumento en la conductividad del agua residual.
Además se ha encontrado que los iones de cloruro pueden reducir los efectos adversos de iones como HCO3 - y SO4 =, pues
la presencia de iones carbonatos o sulfatos pueden conducir a la precipitación de Ca+2 y Mg+2 produciendo una capa
insoluble depositada sobre los electrodos que aumentaría el potencial entre éstos, decreciendo así la eficiencia de la
corriente. Se recomienda, sin embargo, que para un proceso de electrocoagulación normal se mantengan cantidades de
Cl- alrededor del 20%.
Los efectos de la temperatura sobre la electrocoagulación no han sido muy investigados, pero se ha encontrado que la
eficiencia en la corriente se incrementa inicialmente hasta llegar a 60º C, punto donde se hace máxima para luego decrecer.
El incremento de la eficiencia con la temperatura es atribuida al incremento en la actividad de destrucción de la película
de óxido de aluminio de la superficie del electrodo.
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2.4.- Tipología de reactores
Combinación de la electrocoagulación con otros procesos.
EC - Adsorción (carbon activo granular)
EC – Ozono
EC - Foto-fenton (curtidos)
EC - Electroflotación-Lecho fluidizado – Digestión anaerobia (curtiembres)
Ozono –EC-Microondas
EC(Al-Al) - Adsorción (carbon activo)
EC(Fe-Fe) - Adsorción (carbon activo)
EC - Osmósis inversa
EC(Fe-Fe) - Adsorción (carbon activo)
EC - Osmósis inversa
EC –Electrooxidación
EC - Electroflotación
EC - Ultrafiltración
EC - H2O2 - Ion-exchange Intercambio iónico
EC - Campo magnético
EC –Decantación
EC –Fitoremediación
EC –Flotación
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3.- CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARTICULARES
A continuación se tratan de forma específica algunos aspectos clave en la operación de los procesos de elctrocoagulación.
•
Conductividad de la solución:
La conductividad de la solución es parámetro muy importante en el proceso de electrólisis. El rendimiento en la
eliminación de contaminantes y los costes de explotación están directamente relacionados con la conductividad de
la solución. La solución debe tener cierta conductividad mínima para que se produzca el flujo de la corriente eléctrica.
La conductividad baja de algunas aguas residuales se ajusta añadiendo suficiente cantidad de sales, tales como
cloruro de sodio o sulfato de sodio. Hay un aumento en la densidad de corriente con un aumento en la conductividad
de la solución a la tensión constante de celda o la reducción en el voltaje de la célula a una densidad de corriente
constante (Bayramoglu et al., 2004; Merzouk et al., 2010). El consumo de energía se reduce con una solución de alta
conductividad.
•
Disposición de los electrodos:
El material de electrodo y el modo de conexión de los electrodos tienen un papel significativo en los costes del
proceso de electrocoagulación. Kobya et al. (2011) estudiaron el tratamiento de aguas residuales textiles y
compararon las actuaciones de varios modos de conexión del electrodo como una función del pH de las aguas
residuales, la densidad de corriente y el tiempo de funcionamiento. Se estudiaron tres modos diferentes de conexión
de los electrodos:
Electrodos monopolares en conexiones en paralelo (MP-P): Los ánodos y cátodos están conectados en
paralelo debido a que la corriente se divide entre todos los electrodos a la resistencia de las células
individuales. La conexión en paralelo necesita una diferencia de potencial más bajo en comparación
con las conexiones en serie.
Electrodos monopolares en conexiones en serie (MP-S): En los electrodos monopolares en conexión en
serie cada par de electrodos de sacrificio están conectados internamente entre sí. La adición de los
voltajes de células conduce a una diferencia de potencial más alto para una corriente dada.
Electrodo bipolar en conexiones en serie (BP-S): En este modo de conexión los electrodos exteriores
están conectados a la fuente de alimentación y no conectados los electrodos interiores.
Kobya et al. (2011) reportaron que el modo MP-P es el más rentable para los dos electrodos de aluminio y hierro.
•
Formas de los electrodos:
La forma de los electrodos afecta a la eficiencia de eliminación de contaminantes. Los electrodos perforados con
agujeros deberían tener una mayor eficiencia. Muy pocos estudios han analizados y descrito (Kuroda et al., 2003;
Nielsen y Andersson, 2009) el efecto de la forma de electrodo en el rendimiento. Kuroda et al. (2003) realizaron
experimentos utilizando electrodos metálicos con y sin agujeros perforados. Concluyeron que la intensidad del
campo eléctrico en el borde de los agujeros perforados en el electrodo es mayor (1,2 veces) que en placas lisas.
Se necesitan más estudios para establecer el efecto de la forma de electrodos en el proceso de
electrocoagulación.
•
Tipo de fuente de alimentación:
La mayoría de los estudios publicados en la literatura han utilizado de corriente continua (CC) en el proceso de
electrocoagulación. El uso de corriente alterna conduce a la formación de corrosión en el ánodo debido a la
oxidación. Una capa de oxidación se forma también en el cátodo por la reducción del flujo de corriente entre el
cátodo y el ánodo, reduciendo así la eliminación en la eliminación de contaminantes.
•
pH de la solución:
El pH de la solución es un parámetro operacional importante. La máxima eficiencia de eliminación de cada
contaminante se consigue para un pH específico.
•
La densidad de corriente:
La densidad de corriente es un parámetro muy importante, ya que determina la tasa de dosificación de
coagulante, la tasa de producción de burbujas, el tamaño y el crecimiento de los flóculos. Con un aumento en la
densidad de corriente el ánodo aumenta la tasa de disolución. Esto conduce a un aumento en el número de
flóculos de hidróxido de metal que conlleva un incremento en la eliminación de contaminantes. Un aumento en
la densidad de corriente por encima de la densidad de corriente óptima no resulta implica una mejora del
rendimiento.
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
FT-AVA-002
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•
Distancia entre los electrodos:
La distancia entre electrodos juega un papel significativo en la electrocoagulación ya que el campo electrostático
depende de la distancia entre el ánodo y el cátodo. La eficiencia máxima en la eliminación de contaminantes se
obtiene mediante el mantenimiento de una distancia óptima entre los electrodos. Con distancias más pequeñas
a la óptima la eficacia es baja debido al hecho de que los hidróxidos de metal generadas que actúan como flóculos
debido a la alta atracción electrostática (Daneshvar et al., 2004). La eficacia aumenta con un aumento en la
distancia entre electrodos desde el mínimo hasta que la distancia óptima entre los electrodos. Esto es debido al
hecho de que al aumentar la distancia entre los electrodos hay una disminución en los efectos electrostáticos y
el movimiento de los iones generados es más lento, dando tiempo para que el hidróxido de metal generado
empiece a aglomerarse y forme flóculos. Al aumentar la distancia de los electrodos por encima de la óptima se
produce una reducción en la eliminación de contaminantes debido al hecho de que el tiempo de viaje de los
iones aumenta con un aumento en la distancia entre los electrodos, y se forman menos flóculos.
•
Efecto de la velocidad de agitación:
La agitación ayuda a mantener condiciones uniformes y evita la formación de gradiente de concentración en la
célula de electrólisis. Además, la agitación en la célula de electrólisis incrementa la velocidad de los iones
generados. Con un aumento en la velocidad de agitación hasta un valor óptimo se produce un aumento en la
eliminación de contaminantes debido al hecho de que con un aumento en la movilidad de los iones generados
los flóculos se forman mucho antes.
•
Tiempo de electrolisis:
La eficiencia aumenta con el tiempo de electrolisis, pero hasta un valor óptimo, en donde se alcanza un valor de
saturación y el rendimiento es ya constante.
•
Concentración inicial de contaminante:
La eliminación de contaminantes disminuye con un aumento en la concentración inicial del contaminante para
una densidad de corriente constante. Esto es debido al hecho de que el número de fóculos de hidróxido metálico
formados pueden ser insuficientes para sedimentar el mayor número de moléculas de contaminantes en
concentraciones iniciales más altas de contaminantes (Kobya et al, 2006a;.Daneshvar et al, 2006).
•
Tiempo de retención:
Después de la finalización del proceso de electrocoagulación para un tiempo de electrólisis particular, la solución
se mantiene durante un periodo fijo (tiempo de retención) para permitir la sedimentación de las especies
coaguladas. A medida que el tiempo de retención se aumenta la eliminación eficiencia debido al hecho de que
con un aumento en el tiempo de retención todas las especies coaguladas sedimentan o flotan. Tiempos muy
elevados de retención pueden generar una redisolución.
•
Pasivación del electrodo:
La pasivación del electrodo es la acumulación de una capa inhibidora (por lo general un óxido) en la superficie
del electrodo. La pasivación es indeseable para la disolución del ánodo y el funcionamiento de
electrocoagulación. El control primario de pasivación es el modo galvanostático de la operación. La corriente y el
potencial dependen de la resistencia total del sistema. Cualquier resistencia de una capa de pasivación aumenta
el potencial de la célula, pero no afecta ni el coagulante o a la tasa de generación de burbujas. El uso de agua
desionizada reduce al mínimo la presencia de contaminantes tales como carbonatos, que puede fácilmente
pasivar los electrodos. Los electrodos deberán limpiarse mecánicamente periódicamente para eliminar cualquier
material pasivante. Esto mantiene la integridad de los electrodos y se asegura de disolución anódica a una
velocidad constante.
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
FT-AVA-002
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4.- ESPECIFICACIONES EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA INDUSTRIA TEXTIL
Khandegar, V., y Saroha, A.K. (2013), en su trabajo “Electrocoagulation for the treatment of textile industry effluent. A
review” hacen una completa revisión de la aplicación de las técnicas de elctrocoagulación en aguas residuales industriales,
focalizando especialmente en las aguas residuales de la industria textil. A continuación se presentan algunas de las tablas
de su trabajo, en las que solo se han recogido experiencias en aguas residuales de la industria textil.
Tabla 1.- Tratamientos de electrocoagulación utilizados en aguas residuales del textil y tenerías (modificada de
Khandegar, V., y Saroha, A.K. ,2013).
Referencia
Tipo de agua
residual
Densidad de corriente
o corriente
Tiempo (min) pH
Babu et al. (2007)
Feng et al. (2007a)
Zaroual et al. (2006)
Muthukumar et al. (2004)
Bayramoglu et al. (2004)
Lin and Peng (1994)
Tannery
Tannery
Textile
Textile
Textile
Textile
20 mA/cm2
1.0 A
5 A/dm2
200 A/m2
92.5 A/m2
60
3
10
240
6.8
9.8, 8.5
10.6
12
11
10
Anodo - cátodo
Eficiencia ebn la
eliminación de DQO(%)
Fe-Al
MS-MS, Al-Al
Fe-Fe
(RuO2-Ti)-Ti
Fe-Fe, Al-Al
Fe-Fe
52
68
84
85
76, 65
51
Tabla 2.- Procesos de electrocoagulación utilizados para eliminar diferentes tipos de tintas (modificada de Khandegar, V.,
y Saroha, A.K. ,2013).
Referencia
Tinte
Densidad de
corriente o corriente
Yuksel et al. (2013)
Reactive orange 84
Khandegar and Saroha
(2013a)
Acid red 131, Reactive yellow 86,
130 A/m2
0.0625 A/cm2
Indanthrene blue RS, Basic GR 4,
Reactive yellow 145
Reactive black B, Orange 3R, Yellow GR
0.0625 A/cm2
Azo, Anthraquinone, Xanthene
0.3 A
Khandegar and Saroha
(2013b)
Wei et al. (2012)
Pajootan et al. (2012)
Akbal and Kuleyin (2011)
Korbahti et al. (2011)
Merzouk et al. (2011)
Parsa et al. (2011)
Acid black 52, Acid yellow 220
Levafix brilliant blue E-B
Acid, Reactive
Disperse red
Acid brown 14
Patel et al. (2011)
Secula et al. (2011)
Aoudj et al. (2010)
Durango-Usugaa et al. (2010)
Kobya et al. (2010)
Phalakornkule et al. (2010)
Mollah et al. (2010)
Sengil and Ozacar (2009)
Kabdasli et al. (2009c)
Reactive black 5
Indigo carmine
Direct red 81
Crystal violet
Remazol red 3B
Reactive blue 140, Direct red 1
Orange II
Reactive black 5
Reactive red, Reactive yellow 145,
Reactive blue 221
Reactive
Reactive, Basic
Arslan-Alaton et al. (2009)
Charoenlarp and Choyphan
(2009)
Phalakornkule et al. (2009)
Aleboyeh et al. (2008)
Korbahti and Tanyolac (2008)
Yildiz (2008)
Daneshvar et al. (2007)
Koparal et al. (2007)
Eficiencia de
eliminación (%)
SS-SS, Fe-Fe
66, 76
Al-Al
97
Al-Al
98
98
100 A/cm2
4.0 mA/cm2
20.8 mA/cm2
6.329 A/m2
Fe-Steel wool, Fe-Fe, FeSS
Al-Al
Al-Al, Fe-Fe
Fe-Carbon
Al-Al
Al-SS 304
7.5 mA/cm2
54.57 A/m2
1.875 mA/cm2
28 A/m2
2
15 mA/cm
40 A/m2
160 A/m2
4.575 mA/cm2
22 mA/cm2
Fe-SS
MS-SS
Al-Al
Fe-Al, Al-Fe
Fe-Fe
Fe-Fe, Al-Al
Al-Al
Fe-Fe
SS 304-SS 304, Al-Al
92, 95
99, 83
95
95
Bench scale: 91
Pilot scale: 80
90
100
>98
100
>99
>95
94.5
98.8
100, 58
22 mA/cm2
-
SS-SS, Al-Al
Al-Al, Fe-Fe
99, 95
96, 85.6
Fe-Fe, Al-Al
Fe-St 304
Fe-Fe
Al-Al
Al-St 304
Boron doped
diamond-Boron
doped diamond
(Ti-RuO2-IrO2)-SS
Fe-St 304
Fe-Fe
Al-Al
Niobe diamondCarbon,
(Pt/Ti)-Carbon
Al-Al
Al-Graphite, Fe-Graphite
>95
>91
99.5
99.1
98
97.2
MS-MS
Boron doped diamondCopper foil
97, 75
98
40 A/m2
Direct red 23
Acid Red 14
Levafix blue CA
Bomaplex red CR-L
Acid yellow 23
Basic red 29
30 A/m2
102 A/m2
35.5 mA/cm2
0.50 mA/cm2
112.5 A/m2
1 mA/cm2.
Rajkumar et al. (2007)
Daneshvar et al. (2006)
Kashefialasl et al. (2006)
Kobya et al. (2006a)
Sakalis et al. (2006)
Reactive blue 19
Basic red 46, Basic blue 3
Acid yellow 36
Levafix orange
Reactive
21.66 mA/cm2
80 A/m2
127.8 A/m2
100 A/m2
-
Alinsafi et al. (2005)
Yang and McGarrahan (2005)
Blue reactive
Reactive blue 19, Acid red 266, Disperse
yellow 218
Methylene blue, Eosin yellowish
Acid orange 7
Golder et al. (2005)
Fernandes et al. (2004)
Anodo - catodo
1.6 A
16.1 mA/cm2
5 mA/cm2
100
99
83
95
90
95
98
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
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Tabla 2.- Procesos de electrocoagulación utilizados para eliminar diferentes tipos de tintas (modificada de Khandegar, V.,
y Saroha, A.K. ,2013) (continuación).
Referencia
Tinte
Daneshvar et al. (2004)
Mollah et al. (2004b)
Acid red 14
II Orange
Can et al. (2003)
Daneshvar et al. (2003)
Kim et al. (2002)
Remazol red RB 133
II orange
Blue P-3R, Suncion yellow H-E4R, Suncron
blue RD-400, Suncron yellow 3GE-200,
Reactive blue 49, Reactive yellow 84,
Disperse
blue 106, Disperse yellow 54
Mixed dyes
Disperse
Mixed dyes
Acilan Blau
Vlyssides et al. (2000)
Szpyrkowicz et al. (2000)
Vlyssides and Israilides (1998)
Ogutveren et al. (1992)
Densidad de
corriente o corriente
80 A/m2
398.7 A/m2
Anodo - catodo
Eficiencia de
eliminación (%)
93
99
15 mA/cm2
34.62 A/m2
1e4.5 A/m2
Fe-St 304
Carbon steel-Carbon
steel
Al-Al
Fe-Fe
Al-Al, Fe-Fe, SS-SS
0.89 A/cm2
10e17.5 mA
(Ti/Pt)-SS 304
(Ti/Pt-Ir)-SS
Ti/Pt-SS 304
Graphite-Graphite
100
90
96.4
98-100
92.5
>98
95-99.6
Tabla 3.- Eliminación de diferentes metales y otros compuestos por electrocoagulación (modificada de Khandegar, V., y
Saroha, A.K. ,2013).
Referencia
Metal u otro compuesto
Concentracion (mg/L) u
otras unidades
Ánodo - cátodo
Vasudevan et al. (2013)
Verma et al. (2013)
Ganesan et al. (2013)
Aji et al. (2012)
Olmez-Hanci et al. (2012)
Tran et al. (2012)
Henriques et al. (2012)
Drouiche et al. (2012)
Parga et al. (2012)
Baek et al. (2012)
Sinha et al. (2012)
Martinez et al. (2012)
Vasudevan and Lakshmi (2012)
Ghosh et al. (2011)
Akbal and Camci (2011a)
Akbal and Camci (2011b)
Vasudevan and Lakshmi (2011a)
B
Cr(III), Cr(VI)
Mn
Ni, Cu, Zn, Mn
Naphthalene sulfonates K-acid
P
Nonylphenol polyethoxylate
Fe
Sr
Se(VI)
Fe
Au, Ag
B
Fe
Ni, Cu, Cr
Cu, Cr, Ni
Cd
3-7
887.29, 1495.27
2
250
600
5e50
40
25
62
1.2 mM
6, 11.6
13.25, 1357
3-7
10
526, 335, 193
45, 44.5, 394
20
Zn- SS
Fe- Fe
Mg-Fe
Fe-Fe
SS-SS
MS-MS
Al-Al
Fe-Fe
Fe-Fe
Fe-Fe
Al-Al
St-St
MS-SS
Al-Al
Fe-Al
Al-Fe
Zn-Zn
Vasudevan et al. (2011)
Fe
50-20
Al-Al
Vasudevan et al. (2011b)
Cd
20
Al-Al
Eficiencia de eliminación (%)
93.2
100
97.2
96, 96, 96, 72.6
97
97
96
56
87.45
45.1
79, 68
99.5
93.2
90
100
100
AC: 97.8
DC: 96.9
AC: 93
DC: 91.5
AC: 97.5
DC: 96.2
Behbahani et al. (2011a)
P
O
3-
400
Al-Al, Fe-Fe
100, 84.7
25
Al-Al
94.5
27 mg/dm3
Al-Al, Fe-Fe
100
Fe-Al
St-Fe
99.9
Batch process: 95.1
4
Behbahani et al. (2011b)
Lacasa et al. (2011a)
Fe
PO3eP
4
Lacasa et al. (2011b)
Moussavi et al. (2011a)
As
Petroleum hydrocarbon
20 mg/dm3
64
Moussavi et al. (2011b)
CNe
300
Dermentzis et al. (2011a)
Dermentzis et al. (2011b)
Emamjomeh et al. (2011)
Hanay and Hasar (2011)
Keshmirizadeh et al. (2011)
Kobya et al. (2011)
Murthy and Parmar (2011)
Valero et al. (2011)
Vepsalainen et al. (2011)
Zodi et al. (2011)
Ali et al. (2011)
Malakootian et al. (2011)
Parga et al. (2010)
Khatibikamal et al. (2010)
Can and Bayramoglu (2010)
Pociecha and Lestan (2010)
Kumar and Goel (2010)
Vasudevan et al. (2010)
Malakootian and Yousefi (2009)
Nanseu-Njikia et al. (2009)
Cr(VI)
Ni(II), Cu(II), Zn(II), Cr(VI)
Fe
Cu(II), Zn(II), Mn(II)
Cr(VI)
As
Sr(II)
TOC
Cu
As
As
B
Total hardness
Hg(II)
200-800
50
10
50-200
100
150 mg/L
10
2260
1.25
3.8 mg/L
123
150
2.31-48.5
4-6
50
170, 50, 1.5
300, 1
3-7
464
2 x 10-5 M
Chou et al. (2009)
In(III)
20
Continuous process: 93.4
Cr
Fe
p-Benzoquinone
Pb, Zn, Cd
NO3-, As(V)
Fe-Al, Fe-Fe, AlAl, AlFe
Fe-Fe
Al-Al
Al-Al
Al-Al
Fe-Al
Al-Al, Fe-Fe
SS-SS, Al-Al
Al-Fe
Fe-Fe
Al-Al, Fe-Fe
Al-Fe
Fe-Fe, Al-Al
Fe-Fe
Al-Al
Al-SS
Al-SS
MS-MS
Al-Al
Al-Al
Al-Fe
Fe-Al, Al-Fe, Fe-Fe, AlAl
93, 87, 35, 32
100
>97, >97, >97, >80
92
99.5
99
93.5, 94
93,77
79
97
91.5
>99.6
90, 89.7
99
93
83
95, 68, 66
84, 75
86.32
95.6
99.95
78.3, 70.1, 31.4, 15.8
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
FT-AVA-002
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Tabla 3.- Eliminación de diferentes metales y otros compuestos por electrocoagulación (modificada de Khandegar, V., y
Saroha, A.K. ,2013) (continuación).
Vasudevan et al. (2009)
Kabdasli et al. (2009a)
Kabdasli et al. (2009b)
Fe
TOC, Ni, Zn
Dimethyl phthalate
Concentracion (mg/L) u
otras unidades
25
173, 248, 232
100
Schulz et al. (2009)
Ghernaout et al. (2008)
Si, Ca, Mg
Bentonite suspension (Turbidity)
40-50, 17-23, 4-6
20 NTU
Fe-Fe, Al-Al
Fe-Fe
Heidmann and Calmano (2008)
Modirshahla et al. (2008)
Ghosh et al. (2008)
Sayiner et al. (2008)
Golder et al. (2007a)
Golder et al. (2007b)
Golder et al. (2007c)
Gomes et al. (2007)
Feng et al. (2007b)
Rodriguez et al. (2007)
Chen et al. (2007)
Zhu et al. (2007)
Irdemez et al. (2006)
Emamjomeh and Sivakumar
(2006)
Den and Huang (2005)
Yilmaz et al. (2005)
Parga et al. (2005b)
Adhoum et al. (2004)
Cr(VI)
4-nitrophenol
Fe(II)
B
Cr(III)
Cr(VI)
Cr(III)
As
Humic acid
Cu
NH3
Fe
PO4eP
10-50
20
25
1000
1711, 2235
50
1000
1-1230
20
50
40
5
25
MSeST 37
St 310 - St 304
Al-Al
Al-Fe
MS-MS
Al-Al
Al-Al
Al-Fe, Fe-Fe, Al-Al
Al-Al
Al-Al
(RuO2-IrO2-TiO2)eTi
Al-Al
Al-Al
98.8
66, 90, 100
100
FeeFe ¼ 80, 20, 40
AleAl ¼ 60, 10, 20
80
100
100
99.2
95
90.6, 71.4
42
99.8
78.9e99.6
97.8
99.8
100
96
100
Fe
10-25
Al-Al
100
Turbidity
B
As(III), As(V)
Cu(II), Zn(II), Cr(VI)
70, 400 NTU
100
2.24
50
Fe-Fe
Al-Al
Fe-Fe
Al-Al
95
97
>99
99, 99, 83
Fe
Turbidity
Nonylphenol ethoxylates
Fe
Fe
10
5
100
25
76 NTU
0.1 g/L
16
2.5
Al-Al
Al-Al
Al-Al, Fe-Fe
Al-Al
SS-SS
Al-St
Al-Al
Al-Al
100
92-96
72, 68
100
95
30e80
87.5
80
-NO2 eN, NH3eN
5
Fe-Fe
100, 15
Referencia
Bektas et al. (2004a)
Bektas et al. (2004b)
Murugananthan et al. (2004)
Hu et al. (2003)
Abuzaid et al. (2002)
Ciorba et al. (2002)
Yang and Dluhy (2002)
Mameri et al. (1998)
Lin and Wu (1996)
Metal u otro compuesto
B
PO43SO42-
Ánodo - cátodo
Al-SS
SS 304-SS 304
SS-SS
Eficiencia de eliminación (%)
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
FT-AVA-002
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BIBLIOGRAFÍA
CASTILLO ALVARADO, H.; RIVERA GARCÍA, A.; (XXX); ”ELECTROCOAGULACIÓN, ELECTROFLOCULACIÓN,
ELECTROFLOTACION, Y PRODUCCIÓN, IN-SITU, DE CLORO”; X CONGRESO BOLIVARIANO DE INGENIERIA
SANITARIA Y AMBIENTAL “AMBIENTE Y DESARROLLO IMPULSADORES DEL PROGRESO”. PROSELQUIM
(Productos y Servicios Electroquímicos).
CHEN G. (2004) "Electrochemical technologies in wastewater treatment". Separation and Purifi cation
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ECOFIELD @ Tratamiento de Agua Residuales por Electrocoagulación [online]. Chile 22 de mayo de 2002.
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http://www.monografias.com/trabajos99/tratamiento-aguas/
tratamiento-aguas.shtml#
resumena#
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ZUMDAHL Steven S. y Zumdahl Susan A. (2000). Chemistry. Ed. Houghton Miffl in Company, New York, 5a
Edición, pp. 837-879,
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
ANEXO 1
FT-AVA-002
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COMPARATIVA DE CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO
Este apartado está en blanco intencionadamente.
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
FT-AVA-002
ANEXO 2
ESTIMACIÓN DE SUPERFICIES NECESARIAS
Este apartado está en blanco intencionadamente.
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ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
FT-AVA-002
Pág. 19 de 24
ANEXO 3
DESCRIPCIÓN GRÁFICA DE UNIDADES DE PROCESO
Figura 1.- Reactores de electrocoagulación.
http://www.directindustry.com/prod/awt-technologies-inc/sequencing-batch-reactors-89621-936817.html
Figura 2.- Reactores de electrocoagulación.
http://www.eflo.com/Electrocoagulation.html
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
FT-AVA-002
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Figura 3.- Reactor de electrocoagulación (8 m3/hora)
http://www.eflo.com/Electrocoagulation.html
Figura 4.- Equipo para el tratamiento de aguas residuales mediante electro floculación.
www.monografias.com/trabajos99/tratamiento-aguas-residuales/tratamiento-aguas-residuales.zip
ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
Figura 5.- Reactor de electrofloculación en operación.
http://www.sanjivni.in/leading-effluent-treatment-plant-manufacturer-1
Figura 6.- Reactor de electrofloculación en operación.
http://crosswords911.com/electrocoagulation.html
FT-AVA-002
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ELECTROFLOCULACIÓN
ELECTROFLOTACIÓN
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Figura 7.- Reactor de electrofloculación.
http://ctinanotech.com/technology/water-treatment
Figura 8.- Vista general de una planta de tratamiento con electrofloculación.
http://www.quantum-ionics.com/innovations.html
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