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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MEXICO
FACULTAD DE INGENIERÍA CENTRO INTERAMERICANO DE RECURSOS DEL AGUA

MX0200126 TRATAMIENTO DE AGUAS OLEOSAS POR FLOTACIÓN

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EL GRADO DE: AGUA
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MAESTRO

CIENCIAS ORTIZ

HUEMANTZIN

BALAN

OLIVEROS

DIRECTORES: DRA. MARÍA DEL CARMEN JIMÉNEZ MOLEÓN (CIRA) DR. HOMEROJIMÉNEZ DOMÍNGUEZ (ININ) ASESOR: ING. ROSA MARÍA FLORES ESPINOSA (ININ)

TOLUCA, MEXICO

MAYO DEL 2002

Tratamiento de Aguas Oleosas por Flotación

RESUMEN La operación de las centrales nucleares como "Laguna Verde" (CLV) con reactores nucleares del tipo agua hirviente (BWR), producen residuos radiactivos sólidos, líquidos y gaseosos, que requieren de un tratamiento especial en su manejo ydisposición. Tal es el caso de los desechos líquidos de la CLV, que son una mezcla de agua y aceites sintéticos procedentes de fugas y derrames por presión o mantenimiento de equipos electromecánicos asociados al funcionamiento de la central nuclear. De hecho, el 90% de esta mezcla se recoge de las turbinas de alta y baja presión. Esta mezcla de agua y aceites gastados, se pretrata en la CLVmediante sedimentación, centrifugación, y evaporación. No obstante los esfuerzos realizados por la CLV, el aceite gastado obtenido del pretratamiento, contiene concentraciones de material radiactivo superiores a los límites de tolerancia establecidos en la normativa vigente en seguridad radiológica (0.37 BqmL"1 para 60Co y 54Mn).

Dada esta problemática, el Instituto Nacional de InvestigacionesNucleares (ININ) propuso el proceso de descontaminación, que si bien permite alcanzar los límites de tolerancia, genera dos subproductos peligrosos importantes, siendo el agua residual oleosa significativa debido a su volumen y composición. Esta agua proviene del lavado y neutralización de los aceites gastados, cuyas características son: acidez elevada y contaminación de metales pesados, radionúclidos(60Co y 54Mn), disolventes, hidrocarburos ligeros, aromáticos policíclicos, etc

En este contexto, era necesario diseñar un sistema de tratamiento eficiente y económicamente rentable que separara el aceite, los metales pesados y los restos de material radiactivo que pudieran estar presentes en el agua, con el objeto de cumplir con las normas

Tratamiento de Aguas Oleosas por Flotaciónoficiales mexicanas correspondientes para su descarga o, incluso, poder reutilizarla en el proceso de lavado del aceite tratado. El sistema de tratamiento del agua residual oleosa consistió en: a) Coagulación-Floculación. b) Sistema de flotación con aire disuelto modificado (DAFm). Para llevar a cabo la evaluación del proceso, en primer término, se realizó la determinación de las característicasfisicoquímicas del agua residual, de las cuales resaltaron la elevada turbidez y las concentraciones de grasas y aceites (GAs), Co, Cr, radionúclidos y SO42" por rebasar los límites máximos permisibles establecidos en las normas oficiales mexicanas. Dada la importancia de estos parámetros, se emplearon para monitorear la eficiencia de cada etapa del proceso, como a continuación se describe: a)Coagulación-floculación: Turbidez, Co y Cr. b) DAF: Turbidez y GAs. En segundo término, se determinaron las condiciones óptimas de operación de la etapa de coagulación-floculación (dosis de reactivos y pH) por medio de la prueba de jarras. Se probaron 4 coagulantes (EQI-257B4, EQI-261, EQ1-263 y EQI-327) y 2 floculantes (EQI-333E y EQI-355) comerciales, cuyos ensayos experimentales permitieron seleccionar elsistema dual (EQI-261 y EQI-355) que ofreció el máximo nivel de separación de turbidez, Co y Cr. Aunque, la intensidad de mezclado (G), en los procesos de optimización de la coagulación-floculación es importante, debido a dificultades de índole económicas, fue necesario prescindir de su estudio, empleándose parámetros estandarizados o típicos que permitieron obtener las características...