Tratamiento Terciario De Aguas Residuales

Diciembre 2012
REMOCION DE FOSFORO Y NITROGENO | Aguilar-Sánchez, R. J. |

| TRATAMIENTO TERCIARIO DE LAS AGUAS RESIDUALES |

TRATAMIENTO TERCIARIO DE AGUAS RESIDUALES
El tratamiento terciario es la serie de procesos destinados a conseguir una calidad del efluente superior a la del tratamiento secundario convencional. Muchos de estos procesos, actualmente no se emplean demasiado en eltratamiento de las aguas residuales, pero su empleo a mayor escala esta previsto conforme las exigencias de calidad de los efluentes se hagan más estrictas en el futuro.
Los sólidos en suspensión que no han sido eliminados en el tratamiento primario y secundario pueden constituir una parte importante de la DBO de los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales.
La eliminaciónde nutrientes (compuestos de fósforo y nitrógeno) de las aguas residuales es una operación importante, debido a que estos productos juegan un papel crítico en la eutrofización. Se ha acentuado el interés en la eliminación de fosforo por dos razones:
1. El fosforo es el nutriente mas critico.
2. Los procesos de eliminación de nitrógeno son menos eficaces y más caros.
La mayoría de losprocesos de tratamiento para la eliminación de nutrientes que se encuentran en funcionamiento hoy en día están proyectados para la eliminación de fosforo exclusivamente.
A. PROCESOS DE ELIMINACION DE FOSFORO
Los procesos para la eliminación de fosforo son:
1. Precipitación química.
2. Proceso de lodos activos.
3. Balsas de estabilización.
4. Osmosis inversa.
5.Electrodiálisis.

El proceso de lodos activos puede utilizarse en la eliminación de tanto del fosforo como del nitrógeno, ya que las células biológicas contienen 2% de fosforo y 12% de nitrógeno aproximadamente en peso. Las balsas de estabilización llevan a eliminaciones relativamente elevadas de nitrógeno, siempre y cuando las condiciones de luz y temperatura sean favorables al crecimiento de las algas. Laosmosis inversa y electrodiálisis, son todavía demasiado costosas para usarse.
Procesos de precipitación química para la eliminación de fosforo
Los agentes de precipitación más empleados en la eliminación de fosforo son Fe (FeCl3), Ca (cal), Al (alumbre, Al2 (SO4)3·16H2O) y combinaciones entre el Fe y cal. El mecanismo de eliminación de fosforo es fundamentalmente la precipitación de fosfatos decalcio, fierro y aluminio.
3 Ca2+ + 2PO43- → Ca3 (PO4)2↓
Fe3+ + PO43- → FePO4↓
Al3+ + PO34- → AlPO4 ↓
La adsorción juega también un papel importante en la eliminación de algunos fosfatos que se absorben sobre el floculo precipitante. A continuación se describen algunos de los agentes de precipitación:

a. Cloruro férrico en dosis de 10 mg/l es el agente de precipitación más comúnmenteempleado. Tiene un rendimiento del 90% aprox.
b. La cal es menos eficaz que el cloruro férrico. Se usa en dosis de 500-700 mg/l y tiene un rendimiento del 50% a lo mucho, cuando el pH es entre 10.5-11. Causa grandes cantidades de lodos residuales. Podría resolverse el problema calcinando dichos lodos, la cal es el más barato de los agentes de precipitación.
c. El alumbre tiene rendimientosde aproximadamente del 95% de remoción con una dosis de 200-250 mg/l. Es menos empleado por su alto costo. Un 50-60% de los compuestos orgánicos se separa al mismo tiempo que el fosforo.
d. Combinación de Fe y cal. Las combinaciones en proporciones respectivas de 100-150 mg/l y 2-5 mg/l conducen a rendimientos en la eliminación del fosforo de un 95%.
La precipitación se lleva a cabonormalmente dentro del proceso de tratamiento, aunque pueden resumirse 3 alternativas para la eliminación de fosforo en una planta de lodos activos.
Alternativa 1. Precipitación en el clarificador primario. Normalmente se agrega una combinación de cal y cloruro férrico con las dosis antes mencionadas, al agua residual cruda. Se precipitan los fosfatos y se separan en el clarificador primario. Se...