OPERACIÓN DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS  No.6

“MIGUEL OTHÓN DE MENDIZÁBAL”

TÉCNICO EN ECOLOGÍA

OPERACIÓN DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Tratamiento terciario

Mejía Roldan Angélica Janeth        

Perales Garduño Lucero Karen

Vásquez Sánchez Estrella Rubí

GRUPO: 6IM11                     EQUIPO: 3              LABORATORIO-4
FECHA DE ENTREGA:27-MARZO-2017

 CALIFICACIÓN: ____________                        

Observaciones: ________

PROFESORES: IBQ. Guadalupe Alcántara Juárez.

Biol. Gonzales Romo Julia

Intercambio iónico

El proceso de intercambio iónico se produce cuando los iones retenidos a grupos funcionales en una superficie solida por fuerzas electrolíticas se intercambian con iones de igual carga provenientes de la disolución en la que el sólido está sumergido. El sólido se llama resina.

Las resinas de intercambio iónico son sustancias granulares insolubles que tienen en su estructura molecular radicales ácidos o básicos que pueden intercambiar los iones positivos o negativos fijados a esos radicales por iones del mismo signo del agua residual que entra en contacto con ellas. El intercambio iónico es estequiométrico y reversible en la eliminación de especies iónicas disueltas del agua. Las resinas tienen una capacidad de intercambio iónico limitada llegando a la saturación, por lo que deben ser regeneradas.

Generalmente la capacidad de los materiales de intercambio iónico esta en el rango de 2 a 10 mequiv/gr o cerca de 15 a 1000 kg /m3 la regeneración es realizada usando de 80 a 160 kg de cloruro de sodio por metro cúbico de resina en una solución que puede ir del 5 al 20 % a una velocidad de flujo cercana a 40l/min m2.[pic 3]

Los procesos de intercambio iónico no pueden ser utilizados sin un tratamiento preliminar del agua residual que debe incluir eliminación de sólidos suspendidos, materia orgánica y cloro residual. Puede tener un lugar en proceso por cargas en un tanque agitado o en columnas. Los sistemas por cargas son menos complejos que los sistemas de columnas, sin embargo son muy eficientes.

Ventajas

• Son selectivas. Pueden remover iones específicos como: nitrato, fierro, manganeso, amonio, metales pesados y dureza.
• En el rango 0 – 35 °C los efectos de la temperatura son insignificantes.

Desventajas

• Los reactivos usados en regeneración pueden ser caros, corrosivos o peligrosos y el residuo de la regeneración puede presentar problemas para su disposición final.
• Las resinas de intercambio pueden ser fácilmente dañadas por mala operación.
• El costo de capital es alto.

El intercambio iónico se aplica en la eliminación de elementos metálicos presentes, como especies solubles, tanto en forma aniónica como catiónica, aniones inorgánicos como sulfatos, nitratos y cianuros y asidos orgánicos tales como ácidos carboxílicos, ácidos sinfónicos y fenoles a un pH lo suficientemente alcalino como para que se encuentren en forma iónica.

Osmosis inversa

De un modo genérico, puede definirse a la ósmosis (natural o directa) como un fenómeno físico que consiste en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración, separado por una membrana semipermeable.

La osmosis inversa (OI) puede eliminar del agua más del 99% de todos los minerales disueltos y compuestos orgánicos, así como la materia biológica y coloidal en suspensión. La osmosis inversa es útil en el proceso de tratamiento de aguas residuales, debido a que puede aplicar a cada proceso individual y, por lo tanto, a cada problema individual de separación. Adicionalmente la recuperación es a menudo una operación posible debido a que no se produce una degradación química o térmica.

La osmosis inversa es un proceso donde el flujo natural de un fluido a través de una membrana semipermeable se invierte mediante la aplicación de la presión a la disolución concentrada. Cuando la presión aplicada es mayor que la presión osmótica diluida en el lado opuesto y una disolución más concentrada en el lado donde se aplica la presión.

La temperatura de la disolución, las propiedades de la membrana y las diferencias en las presiones aplicadas y osmóticas influyen en el flujo del agua que cruza la membrana.

• Selección de la membrana

En la mayoría de los casos, el proceso de selección de membrana se le deja al fabricante, y al consultar se le pide que valore y confirme la selección del fabricante, bajo características importantes:

• Selectividad de membrana
• Estabilidad química
• Permeabilidad y velocidad de flujo

• Consideración en el suministro del agua potable

Control de la cal, optimización de pH, dureza, contenido de sólidos en suspensión, iones metálicos, control ataque de los productos químicos orgánicos, inhibición del crecimiento biológico.

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