Optimización del proceso O₃-UV para el tratamiento avanzado de aguas residuales con un nuevo sistema experimental...

Área de la Ciencia:

• Química del medio ambiente
• Tecnologías de tratamiento de agua
• Procesos avanzados de oxidación

Sus antecedentes:

• El ozono-ultravioleta (O3-UV) es un tratamiento avanzado para los efluentes secundarios de aguas residuales.
• La optimización es necesaria para equilibrar el O3 (oxidación química) y los radicales hidroxilo (HO•, oxidación avanzada) para la eficiencia energética.
• Los compuestos orgánicos refractarios en SE plantean desafíos para el tratamiento convencional.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y utilizar un nuevo sistema mini-fluídico de O3-UV (MFOUS) para optimizar el tratamiento de SE.
• Investigar la degradación de los compuestos orgánicos refractarios y la mejora de la biodegradabilidad en SE utilizando el proceso O3-UV.
• Establecer un método de evaluación del consumo de energía para ajustar los parámetros operativos de O3-UV.

Principales métodos:

• Desarrollo de un sistema minifluídico de O3-UV (MFOUS) a escala de banco.
• Ajuste de los parámetros clave: carga de masa de O3 (ML) y fluencia UV (Fp).
• Investigación de la reducción de la demanda química de oxígeno (COD) y la mejora de la relación BOD/COD para tres SE.

Principales resultados:

• El MFOUS permitió la determinación y el ajuste precisos de ML y Fp.
• Se identificaron parámetros optimizados de O3-UV para objetivos específicos de reducción de DCO y eficiencia energética.
• Para SE-1, se logró una reducción del 40% de la DCO con un ML de 0,340 kg m-3 y un Fp de 0,009 einstein m-2, que consume 7,29 kWh m-3.

Conclusiones:

• El estudio proporciona un método para optimizar el proceso O3-UV para la conservación de energía en el tratamiento de aguas residuales.
• El ajuste fino de los parámetros operacionales equilibra las contribuciones de O3 y HO para una degradación eficiente de los compuestos orgánicos refractarios.
• Esta optimización respalda el objetivo futuro de las plantas de tratamiento de aguas residuales de lograr la neutralidad energética.