TRATAMIENTO ELECTROQUIMICO

INSTITUTO UNIVERSITARIO
DE MATERIALES DE
ALICANTE

NUEVAS TECNOLOGÍAS EN EL
TRATAMIENTO DE AGUAS:
PROCESOS ELECTROQUÍMICOS
Emilia Morallón Núñez
morallon@ua.es

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INTRODUCCIÓN
LOS TRATAMIENTOS TRADICIONALES:
 Tratamiento biológico precedido o no por un tratamiento
químico.

 Coagulación-precipitación.
 Incineración.
 Tratamiento químico con Cl2, NaClO, O3, etc.
 Adsorción sobre lechos decarbón activo.

Tratamiento Electroquímico
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INTRODUCCIÓN
VENTAJAS DEL TRATAMIENTO ELECTROQUÍMICO:

 El coste energético depende de la DQO.
 Permite la desalinización del agua residual.
 El reactivo es la electricidad.
 Temperatura ambiente y presión atmosférica (reduce
la volatilización y descarga de residuos no tratados).
 Es capaz de tratar residuos de alta toxicidad.
 El tratamientopuede ser interrumpido en segundos.
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INTRODUCCIÓN

La oxidación total de un compuesto orgánico a CO2 y
H2O es un proceso que requiere muchos electrones y que
es prácticamente inaceptable:
SUSTANCIA ORGÁNICA  CO2 + H2O + n e-

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INTRODUCCIÓN
Las ALTERNATIVAS que se proponen son:

DESTRUCCIÓN PARCIAL O TRANSFORMACIÓN: para
minimizar la toxicidad, como ejemplo: transformación del
tetraclorofenolen diclorofenol ya que su toxicidad es 40 veces
menor.

COMBINACIÓN DE LAS TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
CON OTRAS TÉCNICAS: como pretratamiento, ya que es de fácil
control y no precisa de otros compuestos químicos. Podemos
facilitar un tratamiento posterior, como por ejemplo uno biológico.

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INTRODUCCIÓN
EL TRATAMIENTO ELECTROQUÍMICO DEBE ELEGIRSE
CUANDO:

 El agua residual contiene compuestosaltamente tóxicos no
biodegradables.

 Como pre-tratamiento, en el que el agente tóxico es degradado a
productos menos contaminantes.

 Las aguas residuales contienen compuestos orgánicos y metales.
En este caso los compuestos orgánicos pueden ser degradados en el
ánodo y los metales recuperados en el cátodo en el mismo sistema.

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INTRODUCCIÓN
TRATAMIENTO ELECTROQUÍMICO DE EFLUENTES LÍQUIDOSRECUPERACIÓN DE
METALES

ELECTRODIÁLISIS

OXIDACIÓN DIRECTA
OXIDACIÓN INDIRECTA

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INTRODUCCIÓN

REGENERACIÓN ELECTROQUÍMICA DE CARBONES ACTIVADOS

CARBÓN ACTIVADO SATURADO CON FENOL: ANÁLISIS DE LOS
PARÁMETROS ELECTROQUÍMICOS Y SU EFECTO EN LAS
PROPIEDADES TEXTURALES Y QUÍMICA SUPERFICIAL DEL CARBÓN
ACTIVADO

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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES
ALGUNOS CONCEPTOS BÁSICOS:

 Potencialde electrodo
Diferencia de potencial eléctrico en la interfase electrodo-disolución.
Ecuación de Nernst
Sobrevoltaje

 Voltaje
Es la diferencia de potencial entre los dos electrodos extremos, suma de
la siguientes contribuciones:
potencial de equilibrio del ánodo
potencial de equilibrio del cátodo
sobrevoltajes
caída óhmica de los electrolitos y de las membranas
Es función de la densidad decorriente

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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES
ALGUNOS CONCEPTOS BÁSICOS:

 Eficacia en corriente
Fracción de la corriente que se utiliza en la destrucción del producto
deseado o en transportar los iones deseados (Electrodiálisis).

 Rendimiento espacio-tiempo (kg h-1 m-3 o m3 h-1 m-3)
Cantidad de producto destruido por unidad de tiempo y de volumen de
la célula.

 Consumo de energía(kw h kg-1)
Consumo de energía eléctrica por cantidad de producto destruido o por
volumen de agua tratada

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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES
SISTEMA ELECTROQUÍMICO BÁSICO

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SISTEMA ELECTROQUÍMICO BÁSICO
MEMBRANAS O DIAFRAGMAS
Evitan el contacto entre anolito y catolito.

SE USAN CUANDO:

 El reactivo o producto puede oxidarse o reducirse en el
contraelectrodo.

 Cuando elcatolito provoca o acelera la corrosión del ánodo.
 Cuando en ambos electrodos de producen gases que den lugar a
mezclas explosivas.

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SISTEMA ELECTROQUÍMICO BÁSICO
MEMBRANAS O DIAFRAGMAS

PROPIEDADES FUNDAMENTALES:

 Baja resistencia eléctrica.
 Alta estabilidad química y física.
 Bajo coeficiente de difusión del anolito al catolito y viceversa, con
excepción de los iones que transportan la...