Diseño de un proceso de separación para el tratamiento de agua contaminada con hidrocarburos y orgánicos solubles

Abstract

En el presente trabajo, se trató un efluente de una empresa lavadora de piezas de la industria del petróleo, con el fin de disminuir el valor de DQO al dispuesto por el decreto 790/99 que reglamenta la ley provincial N.°899, “código de aguas” (250 mg/L). Para esto, se propusieron distintos procesos de separación, haciendo uso de agentes materiales, energéticos y trenes de etapas de separación, para aumentar el porcentaje de reducción de DQO. Dentro de los agentes materiales utilizados para la adsorción de contaminantes, se encuentran las organoarcillas, previamente modificadas mediante el método de grafting. Luego de realizar un screening de las mismas, se encontró que la arcilla EsVAq obtuvo los resultados más favorables, con un rendimiento del 56 %, 1,5 h de contacto y un dosaje de 3 g/L. Otro de los agentes materiales estudiados fueron dos tipos de coagulantes: sulfato de aluminio (Al2(SO4)3) y cloruro férrico (FeCl3). Luego de su estudio, resultó que el sulfato de aluminio presentó mayor rendimiento, mejor tiempo de sedimentación, concentración óptima y reducción de porcentaje de DQO (63,8%). Para aumentar el porcentaje de reducción de DQO, se analizó la aplicación de trenes de etapas de separación, ya que con una única etapa no se logró el valor deseado. Se obtuvo la mejor performance, para una primera etapa con sulfato de aluminio con una concentración de 400 ppm y, como segunda etapa la aplicación de los reactivos de Fenton (H2O2 = 1 mL/L y Fe2+ = 1 mM), obteniendo una reducción global de DQO de 44,3 % con un valor de DQO final de 1002 mg/L. Aún luego de aplicar los trenes de separación no se alcanzó los valores de DQO deseado, es por esto que se propuso la aplicación de proceso con membranas, para los cuales se obtuvo porcentajes de reducción similar a los obtenidos con organoarcillas y coagulantes. Por último, se propuso aplicar el método de Foto-Fenton (H2O2 = 1 mL/L, Fe2+ = 1mM y luz) como única etapa, obteniendo un porcentaje de reducción de 94,6 %, con un valor final de DQO de 151 mg/L, logrando así llegar a especificación. Como última etapa de separación se propuso la utilización de una columna de arena modificada mediante el método de grafting con el reactivo Silques 172E, que le otorga propiedades hidrofóbicas, obteniendo un porcentaje de reducción de DQO de 2,5%.