Sistema de tratamiento de aguas residuales con alto contenido de COD mediante oxidación avanzada AOP, tasa de eliminación del 90 % al 100 %

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http://www.25hb.com/data/attachment/forum/201506/04/154202zg8bb1lpbdcld1fg.gif.thumb.jpg Sistema de tratamiento de aguas residuales con alta concentración de DQO mediante oxidación avanzada AOP; tasa de eliminación del 90% al 100%. Sistema de tratamiento de aguas residuales con alta concentración de DQO mediante oxidación avanzada AOP. 1. Introducción a la oxidación avanzada (AOP): El proceso de oxidación avanzada (AOP) es un método químico avanzado utilizado para eliminar las sustancias orgánicas e inorgánicas presentes en las aguas residuales. Las sustancias orgánicas pueden ser oxidadas por cuatro sustancias: ozono, agua oxigenada, oxígeno y aire. También se puede acelerar la oxidación mediante la combinación con radiación ultravioleta (UV), ultrasonidos (US) o efectos catalíticos especiales. FILTRA introduce la tecnología US-AOP desarrollada por la empresa israelí AST Water Treatment, que puede reducir el demanda química de oxígeno (DQO) en un 90% a 100%. Su base es la oxidación mediante radicales libres; al mismo tiempo, la cavitación ultrasónica y el efecto catalítico generados por los radicales de iones metálicos aceleran el proceso de oxidación. El AOP, mediante una programación precisa de la cantidad, el orden y el proceso de combinación del oxidante, puede tratar eficazmente aguas residuales con altas concentraciones de DQO. Tras el tratamiento AOP, las sustancias COD experimentan una reacción de mineralización y se convierten en compuestos inorgánicos estables, como agua (H2O), dióxido de carbono (CO2) y sales inorgánicas. El OAP es muy útil para tratar sustancias biológicamente tóxicas o de difícil degradación, como las aguas residuales con hidrocarburos aromáticos, las aguas residuales con pesticidas y las aguas residuales con compuestos orgánicos volátiles. Las aguas residuales químicas de alta concentración y las aguas residuales tóxicas pueden reutilizarse después de ser tratadas mediante AOP. 2. Sectores de aplicación del AOP: El sistema US-AOP es especialmente adecuado para el tratamiento de aguas residuales orgánicas de alta concentración, resistentes, tóxicas y no biodegradables. Puede utilizarse ampliamente en industrias como la petroquímica, la fabricación de plásticos, la química, la elaboración de alimentos, la farmacéutica, la metalurgia y el textil y teñido. Por ejemplo:
l Tratamiento de aguas residuales provenientes de la industria petroquímica y de la cokera (COD, turbidez, conductividad eléctrica, TSS).
l Reutilización de aguas residuales provenientes de fábricas de plástico y resinas.
l Tratamiento de aguas residuales en fábricas farmacéuticas (aguas residuales con alto contenido de sales y COD).
l Tratamiento de aguas residuales provenientes de la producción de leche (aguas residuales con alto contenido de BOD, COD y grasas).
l Tratamiento y reutilización de aguas residuales provenientes de la industria alimentaria.
l Tratamiento de aguas residuales en estaciones de servicio en autopistas.

3. Innovación tecnológica en AOP: El AOP utiliza oxidantes para eliminar las sustancias orgánicas y los compuestos inorgánicos oxidables. De esta manera, las sustancias orgánicas se degradan completamente en agua y dióxido de carbono, lo que reduce los niveles de COD y BOD en las aguas residuales. Así, las aguas residuales con alto contenido de sustancias orgánicas pueden ser tratadas mediante el AOP para que cumplan con los estándares necesarios o puedan ser reutilizadas. Las principales vías tecnológicas de los procesos AOP son:
- Oxidación química con peróxido de hidrógeno (H2O2)
- Oxidación química con ozono (O3)
- Oxidación combinada con H2O2 y O3
- Oxidación potenciada mediante ultrasonidos (US) y luz ultravioleta (UV)
- US + UV + O3
- US + UV + H2O2
- Oxidación acelerada por catalizadores a base de iones metálicos

AST ha innovado en las tecnologías AOP; al añadir fuentes de energía al interior del reactor (como ultrasonidos US, luz ultravioleta UV o catalizadores a base de iones metálicos), se generan radicales libres (OH• y OH−) que aceleran el proceso de oxidación y potencian su capacidad. Este es el método más eficaz para eliminar por completo todos los componentes de la DQO. AST ha desarrollado un software informático para realizar cálculos AOP eficaces de los diversos componentes del COD. 4. Ventajas de la AOP: Los métodos tradicionales de oxidación biodegradativa suelen requerir una inversión elevada y costos operativos altos. Además, no logran reducir de manera efectiva el COD de las aguas residuales. Compuestos como los hidrocarburos aromáticos, el fenol, los carbohidratos clorados, las lipidas y algunas proteínas, por lo general, no reaccionan durante el proceso de oxidación biológica. Los métodos de tratamiento biológico requieren ciclos de operación prolongados (hasta 48 horas) y un área considerable. En comparación con la biodegradación y la degradación física, el sistema AST-AOP presenta las siguientes ventajas únicas:
l Puede tratar aguas residuales orgánicas de alta concentración que sean resistentes, tóxicas e indegradables biológicamente.
l Puede tratar aguas residuales con altas concentraciones de DQO, de hasta 300 ppm a 280 000 ppm.
l La eficiencia de oxidación es elevada; puede reducir entre el 90 % y el 100 % del demanda química de oxígeno (DQO), dejando un nivel de DQO posterior al tratamiento de entre 0 y 10 ppm.
l Funciona de forma totalmente automática, sin necesidad de supervisión humana.
l No genera contaminantes secundarios (como lodos).
l Tiene capacidad para adaptarse a fluctuaciones en el caudal y en la composición de las aguas residuales.
l Los costos operativos son bajos y el ciclo de trabajo es corto; los efectos del tratamiento se observan en tan solo 30 minutos.
l Todos los productos derivados del proceso AOP son inocuos para el medio ambiente; las aguas residuales tratadas pueden ser vertidas conforme a las normativas o reutilizadas.
l Consumo energético bajo: 300 W a 1 kW (para un caudal de tratamiento de 1 t/h).
l Consumo de productos químicos: se requieren entre 0,5 y 1 g de H₂O₂ por cada gramo de DQO; el FeSO₄ se utiliza en una proporción de 1:10 respecto al H₂O₂. l Bajo costo de tratamiento: por ejemplo, el costo de tratamiento de aguas residuales con un nivel de COD de 300 mg/L es inferior a 3 yuanes por tonelada. 5. Componentes típicos del sistema AOP
El sistema AOP se compone de los siguientes elementos:
– Tanque de equilibrio/tanque de almacenamiento de agua tratada: sirve para almacenar el agua ya tratada.
– Sistema de control PLC (con interfaz hombre-máquina HMI): controla todo el sistema y el proceso AOP.
– Reactor UV/US: potencia la acción de activación y genera radicales libres.
– Controlador UV/US: regula el funcionamiento del reactor UV/US.
– Válvulas de control de caudal y medidores de flujo: permiten controlar el caudal de agua.
– Bombas dosificadoras: garantizan un control preciso del caudal de agua bruta y del agua tratada.
– Sistemas de membranas adicionales: como NFRO, que eliminan los iones metálicos y permiten la reutilización del agua tratada