Electrocoagulación Descripción de la tecnología
La electrocoagulación (CE), el paso de corriente eléctrica a través del agua, ha dem emos ostr tra ado se serr mu muy y ef efca caz z en la el eliimi mina nac ció ión n de con onta tami mina nant ntes es del agua !istemas de electrocoagulación han e"istido desde hace muchos a#os (Dietrich, patentado $%&'), utilizando una variedad de geometrías de nodo y ctodo, incluyendo placas, olas, es*eras de lecho +uidizado, malla de alamre, varillas y tuos -./ECp0 ha dado un salto cualitativo en el per*eccionamiento del proceso de CE para aumentar las tasas de eliminación y para reducir los costos operativos y de capital 1El proceso de electrocoagulación se asa en principios científcos vlidos 2ue implican respuestas de los contaminantes del agua a *uertes campos eléctricos y eléctricamente inducida o"idación y reducción reacciones Este proceso es capaz de sacar ms de %%3 de algunos cationes de metales pesados pesados y tamién parece par ece ser capa capaz z de elect electroc rocutar utar micr microorg oorganismo anismos s en el agua 4ami amién én es capaz de precipitar coloides cargados y eliminar cantidades signifcativas de otros iones, coloides, y emulsiones Cuando el sistema est en su lugar, los costos cos tos de ope operac ración ión inc incluy luyend endo o la ene energí rgía a elé eléctr ctrica ica,, la sus sustit tituci ución ón de los electrodos, el mantenimiento de la oma, y el traa5o puede ser in*erior a 6 $ por mil galones para muchas aplicaciones Las ap aplic licaci acione ones s pot potenc encial iales es para para la agr agricu icultu ltura ra y la ca calid lidad ad de vid vida a rura rurall inc nclu luye yen n la el eliimi mina nac ció ión n de pat atóg ógen eno os y pes esa ada me meta talles de dell agu gua a y desco des conta ntamin minaci ación ón de ag aguas uas de lav lavado ado de pr proce ocesam samien iento to de al alime imento ntos s de eer1 La coa coagul gulaci ación ón es una de las ope operac racion iones es fsi fsico2 co2uím uímica icas s ms imp import ortant antes es usados usado s en el tratam tratamiento iento de agua Este es un proceso utilizado utilizado para causa causarr la desestailización y la agregación de partículas ms pe2ue#as en partículas ms grandes Los contaminantes del agua, tales como iones (metales pesados) y co colo loid ides es (o (org rgn nic icos os e in inor org gni nico cos) s) se ll llev evan an a ca cao o pr prin inci cipa palm lmen ente te en soluci sol ución ón por car cargas gas elé eléctr ctrica icas! s!chu chulze lze,, en $77 $778, 8, mos mostr tró ó 2ue los sis sistem temas as coloidales pueden ser desestailizadas por la adición de iones 2ue tienen una carg ca rga a op opue uest sta a a la de dell co colo loid ide e (9 (9en enef efel eld d et al al, , $% $%78 78) ) Los co colo loid ides es dese de sesta stai ili liza zado dos s se pu pued eden en ag agre rega garr y se el elim imin inan an po post ster erio iorm rment ente e po porr sedime sed imenta ntació ción n y : o flt fltrac ración ión La coa coagul gulaci ación ón se pue puede de log lograr rar por med medios ios 2uímicos o eléctricos Coagulación 2uímica es cada vez menos aceptale hoy
en día deido a los mayores costos asociados con los tratamientos 2uímicos (por e5emplo, los grandes vol;menes de lodos generados, y la clasifcación de residuos peligrosos de los hidró"idos metlicos, por no halar de los costos de los productos 2uímicos necesarios para e*ectuar la coagulación)
" coagulación química se ha utilizado durante décadas para desestabilizar suspensiones y para efectuar la precipitación de las especies metálicas solubles, así como otras especies inorgánicas a partir de corrientes acuosas, permitiendo de este modo su eliminación por sedimentación o ltración. Alum, cal, y o polímeros han sido los coagulantes químicos utilizados !stos procesos, sin embargo, tienden a generar grandes ol#menes de lodos con alto contenido en agua ligada que puede ser lento para ltrar y difícil de deshidratar. !stos procesos de tratamiento también tienden a aumentar disuelto total del contenido de sólidos del e$uente, por lo que es inaceptable para su reutilización dentro de las aplicaciones industriales. "% electrocoagulación a menudo puede neutralizar las cargas de iones y partículas, permitiendo de este modo 2ue los contaminantes precipitan, reduciendo la concentración por dea5o de la posile con el producto 2uímico la precipitación, y se puede sustituir y : o reducir el uso de agentes 2uímicos caros (sales metlicas, polímeros) " Aunque el mecanismo de electrocoagulación aseme&a coagulación química en que la especie catiónica son responsables de la neutralización de las cargas superciales, las características del reba'o electrocoaguló dieren drásticamente de los generados por la coagulación química. (n reba'o electrocoaguló tiende a contener menos agua ligada, es más resistente al cizallamiento, y es más fácilmente ltrable. ") Electrocoagulación ha reducido el volumen de agua contaminada en un %73< y reducido el costo del tratamiento en un %&3 para agua de sentina 2ue contiene metales pesados y emulsiones de aceite=un2ue electrocoaguló agua puede variar deido a la 2uímica individual de aguas de procesos, algunos e5emplos de las aguas tratadas mediante electrocoagulación incluyen> / La reducción de las acterias de $$&&&&&&& (recuento en placa estndar) en las aguas residuales de alcantarillado de 8?&& acterias por mililitro<
/ Los contaminantes presentes en las aguas residuales oleosos procedentes de operaciones de limpieza a vapor, refnerías, *ricas de trans*ormación, y los procesadores de alimentos se reducen en general, del %@ al %%3< / !ílice disuelta, arcillas, negro de carón, y otros materiales suspendidos en el agua son generalmente reducen en %73 / Los metales pesados en el agua, tales como arsénico, cadmio, cromo, plomo, ní2uel y zinc son generalmente reducen en un %@ a %%3
Aota> Los metales pesados procesados con precipitado energía de activación sufciente en los lodos de ó"ido resistente a los cidos como AiBe8, 2ue pasan el proceso de clasifcación 4ó"ico Li"iviación (4CL-) 2ue permite 2ue el lodo a ser reclasifcado como no peligroso (enF, $%7%< Branco, $%?< Gatanae y Ao5iri , $%?@< DuHey, $%7I) electrocoagulación a través de la cámara de reacción del sistema de GPI-ECpw produce varios resultados electroquímicos distintos de forma independiente. Estas reacciones oservadas pueden ser e!plicadas como" = #a siemra resultante de la reducción del nodo de iones metlicos 2ue se convierten en nuevos centros para mayores, comple5os insolules, estales, 2ue precipitan ó"idos metlicos como comple5os< 9 Emulsión de ruptura resultante de los iones de o"ígeno e hidrógeno 2ue unión en los sitios del receptor de agua de las moléculas de aceite 2ue crean un agua en agua de separación comple5o solule de aceite, lodo de per*orador, colorantes, tintas, etc < C $alógeno comple%ante como los iones metlicos se oligan a cloros en una molécula de hidrocaruro clorado 2ue resulta en una agua grande de separación comple5o insolule de pesticidas, hericidas, cloro -C9, etc < D el lanqueo por los iones de o"ígeno producidos en la cmara de reacción se o"ida colorantes, cianuros, acterias, virus, riesgos iológicos, etc < Einundación de electrones de las elimina el agua el e*ecto polar del comple5o de agua, permitiendo 2ue los materiales coloidales a precipitar, y el aumento de los electrones crea una presión osmótica 2ue se rompe acterias, 2uistes y virus< B o!idación / educción de las reacciones se ven oligados a su punto fnal natural dentro de la cmara de CE 2ue acelera el proceso natural de la naturaleza 2ue se produce en 2uímica h;meda< CE de p& inducido oscilaciones hacia neutral el proceso se optimiza mediante el control de materiales de la cmara de reacción (hierro, aluminio, titanio, grafto, etc), ampera5e, tensión, velocidad de +u5o , y el pJ del agua La tecnología se encarga de corrientes mi"tas de residuos (petróleo, metales, y acterias), de manera muy efcaz Kariales tales como temperatura y presión tienen poco e*ecto sore el proceso La me5or manera de entender 2ué va a pasar con un agua específca es proar 2ue el agua en la cmara de reacción CE
El proceso de electrocoagulación se $a utili'ado con é!ito para"
/ proteínas de la cosecha, grasa y fra de los +u5os de residuos procesador de alimentos / eciclar el agua, permitiendo 2ue los sistemas de circuito cerrado /
Eliminar
los
metales
y
el
petróleo
de
las
aguas
residuales
/ eacondicionamiento de anticongelante mediante la eliminación de aceite, suciedad, y metales / eacondicionamiento de agua salada en*riadora mediante la eliminación de acterias, grasa, etc
/ El tratamiento previo antes de tecnologías de memrana como la ósmosis inversa / e2uisito caldera de agua de reposición mediante la eliminación de sílice, dureza, !=4, etc / Caldera de eacondicionamiento purga mediante la eliminación de los sólidos disueltos eliminando la necesidad de tratamiento 2uímico de la caldera / etirar D9, !!4, !D4, niela, etc, de las aguas residuales antes de su eliminación de estación de depuración, reduciendo o eliminando así los recargos de descarga / De/agua lodos de depuradora y estailizar los metales pesados en las aguas residuales, la reducción de la carga y permitir 2ue los lodos para ser aplicados al terreno /
Condición
y
agua
potale
polaco
/ Eliminar el cloro y acterias antes de la descarga de agua o reutilización Los gastos de *uncionamiento de electrocoagulación varían depende del agua tratada específca -or e5emplo, el agua de alcantarillado municipal *ue tratado por 6 &8 : $,&&& galones, y el agua de limpieza a vapor 2ue contiene el petróleo crudo, la suciedad y los metales pesados *ue tratado de 6 &&@ : galón CAPACIDADES DEL SISTEMA:
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Múltiples procesos contaminantes Simultáneamente
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Elimina complejos orgánicos, trihalometanos
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Elimina los metales pesados en forma de óxidos que pasan TCL
•
Elimina los sólidos en suspensión ! coloidales
•
"ompe emulsiones de aceite en agua
•
Elimina las grasas, el aceite ! la grasa #$%&'
•
(estru!e ! elimina las )acterias, *irus ! quistes
•
+ &M a - módulos M&( . múltiples módulos para los flujos más grandes
Principales aplicaciones:
•
La eliminación %rganics
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$osfato ! eliminación de nutrientes
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lanta de limpie/a del agua
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control de la calidad del agua influente
•
0gua pota)le
•
Tratamiento de aguas residuales
•
Torres de enfriamiento
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El tratamiento pre*io para la ósmosis in*ersa, ultra filtración, nanofiltración,
•
eliminación isótopo radiacti*o
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La reutili/ación del agua que resulta en la descarga cero
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la recuperación de metales
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enjuague proceso ! agua de la*ado
•
0guas residuales industriales
VENTAJAS
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Se usa para tratar múltiples contaminantes Simultáneamente
•
Se usa para tratar *arios contaminantes con un sistema de tecnolog1a
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El costo de capital significati*amente menor que las tecnolog1as alternati*as
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El costo de operación significati*amente menor que las tecnolog1as alternati*as
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requisitos de )aja potencia
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&eneralmente no ha! adiciones qu1micas
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la formación de óxido de metal que pasa TCL
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2ajo mantenimiento
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atención m1nima del operador
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Maneja una amplia *ariación en el flujo de residuos
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resultados consistentes ! fia)les
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minimi/ación de fangos
aplicaciones
Electrocoagulación #EC' es un sistema de tratamiento de aguas residuales extremadamente efica/, la recuperación del agua para su reutili/ación ! el apro*echamiento de su)productos *aliosos3 Los ejemplos de posi)le reutili/ación del agua pro*ienen d e tratamiento de los flujos de residuos generados a partir de limpiadores de *apor, presión, fa)ricación de textiles, metales chapistas, procesadores de carne ! a*es de corral, de la*ander1a comercial, operaciones mineras ! plantas de aguas residuales municipales del sistema3 Los siguientes ejemplos documentan los efectos positi*os de electrocoagulación en una amplia *ariedad de aplicaciones industriales ! municipales4 Lavanderías
capacidad de la*ander1a se puede aumentar tres *eces, utili/ando la misma cantidad de agua dulce, mediante el reciclaje de la*ado ! enjuague de agua3"ecuperada de la*ado ! enjuague de agua ahorra el costo de la compra de agua, el ja)ón, el calor ! alcantarillado3 "ecuperar su agua para 5 +367 por cada mil galones3 0ceptación de los clientes ! la tranquilidad está asegurada mediante el uso de agua de la ciudad para el enjuague final3 Se necesita el *olumen a8adido de agua para compensar el agua e*aporada, cuando se seca la ropa3 Las la*adoras pueden estar conectadas a utili/ar agua reciclada para el la*ado ! enjuague ciclos, con la excepción del último aclarado, lo que ser1a fresca agua de la ciudad3 La calidad del agua está garanti/ada por un control electrónico para automati/ar la tur)ide/ ! desinfectante3 El agua se tami/a, electrocoaguló, aclaró ! se almacena para su uso en la demanda en un tanque de agua limpia o/onous3 9na sonda de tur)ide/ ! el o/ono monitorear la calidad del agua regenerada continuamente3 El clarificador de *ac1o concentra los sólidos a :7; en peso lo que les permite ser desechadas en el contenedor con la pelusa ! la )asura de papel3 El costo de la*ado ! enjuague de eliminación de aguas ! la posi)ilidad de multas para los contaminantes en el agua que *a al desag
Destilación / Desaliniación
ultra pura agua pota)le puede ser producido a partir de agua salada ! sin contaminación de ósmosis in*ersa de agua salada, usando destilación de recompresión de *apor3 El *apor de recompresión de destilación le permite producir agua ultra pura ! sal comerciali/a)le, sin producir ningún noci*o por productos para el medio am)iente3 0gua pota)le pura 9ltra puede ser producido a partir de agua salada ! sin contaminación de ósmosis in*ersa de agua de salmuera, utili/ando *apor de recompresión de destilación de 7,+= >? por galón de agua producida3 El cloruro de sodio se concentra a una concentración comerciali/a)le entre :7 ! =7; de sólidos3 Esto elimina la corriente de recha/o de salmuera concentrada a partir *enera unidades de ósmosis que matan la *ida sil*estre, las plantas ! los peces en las )ah1as de descarga3 La tecnolog1a de desalini/ación por ósmosis in*ersa tradicional recha/a hasta el 67; de la corriente de agua salada entrante3 El agua de recha/o de sal concentrada generalmente se coloca de nue*o en la )ah1a o la fuente de entrada de agua, matando la *ida *egetal ! animal con un exceso de concentración de sal3 Con la destilación de recompresión de *apor de la sal se elimina en una forma sólida entre :7 ! =7;3 La sal puede ser empaquetado ! *endido para la alimentación animal, a)landadores de agua, camino de la formación de hielo, etc o la sal concentrada puede ser fácilmente transportado hacia el mar, donde la sal concentrada no da8ará la fauna costera3 (e)ido a la destilación de recompresión de *apor reutili/ar gran parte de la entrada la energ1a, el proceso produce un galón de agua destilada ultrapura de 7,+= @? de electricidad por galón o un centa*o por galón con los costos de electricidad a partir de 5 7,76 p or @?h3
E!er"encia de A"#a Pota$le
El agua contaminada por inundaciones, incendios, terremotos, tornados, las aguas residuales, pesticidas, metales pesados, )acterias ! se puede limpiar en una unidad portátil de +,= o A. &M3 Las unidades son peque8as ! permitiendo que la lu/ que ser transportados en un jeep o camioneta ! operan fuera de una sola fase ++7 o generador de ::7 *oltios3 La )om)a autoce)ante alimenta de agua a patinar sistema montado electrocoagulación seguido de un auto.limpie/a 7,: .micron filtro de cerámica3 electrocoagulación causa )acterias, pesticidas, metales pesados, ! limo #sólidos en suspensión' para aumentar de tama8o, lo que los extra1)les en el filtro de cerámica 7,: micrones, asegurando agua pota)le3
Procesa!iento de Ali!entos Ind#stria de
Carne, a*es, pescado, el efluente total de la planta a la cosecha adicional de la prote1na ! la grasa a la *enta, aceite de ensalada, )e)idas, procesamiento de papa, la*ado de *egetales, equipos de la*ado3
•
Carne de *aca
•
Cerdo
•
•
0*es de corral escado
•
0ceite para ensalada
•
0dere/o para ensaladas
A"#a Pota$le
electrocoagulación causa un amplio rango de impure/as a con*ertirse separa)le de su agua pota)le3 Ber el 3pdf a continuación algunos ejemplos de la eficacia de electrocoagulación utili/ado en una aplicación de agua pota)le3 Li!piadores
de
vapor
Limpiadores de *apor se utili/an en muchas aplicaciones industriales para limpiar las pie/as ! equipos3 0lgunos de los principales usuarios de equipos de limpie/a a *apor inclu!en el la*ado de camiones ! auto)uses, limpie/a del motor, ! todo tipo de instalaciones de reparación3 El tratamiento de los flujos de residuos generados a partir de *apor unidades limpiadoras que operan en California ha demostrado ser efica/ en la separación del aceite ! el agua ! la eliminación de los metales ! la suciedad del agua para que el agua se puede reutili/ar3 9n ejemplo es el agua residual de un limpiador de *apor utili/ado para limpiar aceite equipos para ser*icio de campo que contiene ppm de cromo, plomo ! /inc con menores cantidades de los otros +6 metales en la prue)a estándar junto con unas pocas ppm de aceite ! grasa estados3 0 estas concentraciones el agua se considera un residuo peligroso con los costes de eliminación que *an desde 5 7,D7 a 5 :,A7 por galón3 (espus del tratamiento mediante electrocoagulación, el agua clara se reunió con todos los estándares federales de agua pota)le secundarias con la excepción de los tensioacti*os3 Esto no era una preocupación de)ido a que el agua se recicla a tra*s del limpiador de *apor ! los tensioacti*os reciclados reduce la necesidad de a8adir ja)ón para el sistema de limpie/a a *apor3 Ca)e se8alar que el car)ón puede ser usado en conjunción con el proceso de CE para hacer que el agua cumple con los estándares de
agua pota)le secundarias3 El lodo del proceso CE conten1a F7 mg G @g de aceite ! grasa3Los metales pesados se con*ierten en óxidos ! el lodo que pasa)an los estados TTLC ! stlc como exige el t1tulo C0C ::3 Como resultado, la Hunta de Salud del Estado apro)ó el lodo procesado CE como residuos no peligrosos3 Ber el 3pdf a)ajo para explorar aún más la efecti*idad de electrocoagulación en aplicaciones de limpie/a a *apor3 La eli!inación de isótopos radiactivos
eliminación de isótopos ion metálico de agua de refrigeración en un sitio central nuclear demuestra otra aplicación efecti*a de electrocoagulación3
Las a"#as resid#ales sin procesar
electrocoagulación ha demostrado ser efica/ en el tratamiento de las aguas residuales, las concentraciones de lodos de depuradora, ! la fijación de metal lodos de depuración suficiente como para permitir la aplicación al suelo3 Ber el 3pdf a continuación para o)tener detalles so)re cómo electrocoagulación puede depurar aguas residuales3 Placas de !etal de
por qu el riesgo de multas ! penas de prisión de la E0 cuando se puede con*ertir los iones de metales pesados en su corriente de agua de enjuague chapado en óxidos metálicos negocia)les3 Los óxidos metálicos son hidrófo)os ! deshidratan tam)in3 Los óxidos metálicos pueden ser *endidos como componentes prima para nue*os productos3 Esto elimina la responsa)ilidad a largo pla/o asociado con hidróxidos metálicos3 Los óxidos metálicos deshidratan 6D; más fácil, crea A; menos de *olumen de lodo, ! es ; menos costoso que la coagulación qu1mica3 El enjuague separado puede ser reutili/ado3 Sin descarga de agua, no ha! ninguna responsa)ilidad potencialI se guarda en el precio de alcantarillado, monitoreo ! honorarios de la prue)a, as1 como el costo de agua de relleno3 La eliminación de F7; J metales es la reducción suficiente para lograr resultados de calidad de gal*anoplastia3 laters metal utili/an electrocoagulación para eliminar los metales del depósito de agua de enjuague de recu)rimiento, lo que les permite *ol*er a utili/ar el agua como agua de proceso remediado3 Sin descarga de agua, e*itan la responsa)ilidad potencial, ahorrar en el coste de alcantarillado, monitoreo ! honorarios de la prue)a, as1 como el costo de agua de relleno3 La eliminación de F7; J metales es la reducción suficiente para lograr resultados de chapado de calidad3
Te%tiles tinte
tintes se eliminan con xito desde el agua a tra*s del uso de electrocoagulación3
