Tratamiento terciario de aguas residuales

El tratamiento terciario de las aguas residuales consiste en la corrección de detalles menores de la calidad del agua. Dependiendo del uso destinado del agua residual y su fuente de generación, esta parte del tratamiento puede incluir más o menos pasos; y en algunos casos, es posible que no sea necesario incluirla. Los pasos que normalmente son incluidos en esta etapa del proceso son la irradiación con luz ultravioleta, cloración, filtración con membranas, ozonificación, y procesos foto-Fenton (Zagklis & Bampos, 2022).

Luz UV

Lámparas UV para tratamiento de agua

Primeramente, la irradiación con luz ultravioleta se hace con el fin de desinfectar el agua, y de oxidar compuestos orgánicos presentes en el agua. Debido a que la luz UV es capaz de causar la oxidación de moléculas orgánicas, este proceso genera emisiones de dióxido de carbono (Zagklis & Bampos, 2022). Una ventaja del uso de la luz ultravioleta como desinfectante es que se necesita un menor tiempo de contacto que el necesario para los otros métodos de desinfección: de 20 a 30 segundos (U.S. Environmental Protection Agency, 1999).

Ozonificación y cloración

Tanque de contacto con cloro

De manera similar a la luz UV, el ozono y el cloro pueden ser añadidos al agua residual con el fin de desinfectarla y de remover ciertos compuestos orgánicos que aún sigan presentes después del tratamiento secundario. Las diferencias entre el uso del ozono y el cloro es que el último tiene mayor eficiencia de oxidación de compuestos y eliminación de patógenos, a la vez que genera menor cantidad de emisiones de dióxido de carbono equivalentes (Zagklis & Bampos, 2022).

Proceso foto-Fenton

La reacción Fenton es la descomposición del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) en radicales libres y iones de hidroxilo (OH) mediante la reducción de hierro en condiciones de pH ácido. En el proceso foto-Fenton, la reacción antes descrita se combina con el uso de luz ultravioleta que también es capaz de generar los radicales y iones hidroxilo a partir del agua oxigenada. Los radicales de OH generados por este proceso son agentes oxidantes de gran potencia que tienen la capacidad de transformar una gran variedad de compuestos inorgánicos y patógenos en dióxido de carbono y agua. Algunos de los compuestos que este proceso puede remover son: tintes, fármacos, petroquímicos, y materia orgánica (O'Dowd & Pillai, 2020).

Reacción Fenton

Filtración con membranas

Para continuar, la filtración con membranas consiste en hacer que el agua fluya a través de una barrera que restringe el flujo de componentes a través de ella. Existen dos tipos de membranas, isotrópicas y anisotrópicas; la diferencia entre estas es que las barreras isotrópicas tienen una estructura física y composición uniforme, mientras que las membranas anisotrópicas, no. El flujo del agua a través de las membranas puede tener diversas fuerzas impulsoras, tales como la presión, temperatura, diferencia de concentración, y campo eléctrico. Algunos de los métodos de tratamiento con membranas más usados son la ósmosis inversa, el microfiltrado y nanofiltrado (Ezugebe & Rathilal, 2020).

Conjunto de sistemas con membranas de ósmosis inversa

El tipo de materia que puede ser retenido por las membranas depende de su porosidad y de su permeabilidad. Por ejemplo, una membrana de microfiltrado es capaz de retener partículas de 0.1 micrómetros de diámetro, por lo que retiene bacterias, materias grasas entre otros. Por otro lado, una membrana de ósmosis inversa puede impedir el paso de todos los solutos incluyendo sales, proteínas, microplásticos, gracias a que no permite el paso de partículas mayores a 0.001 micrómetros de diámetro. No obstante, debido a que la permeabilidad de las membranas de ósmosis inversa es hasta 100 veces menor que las de microfiltrado, este proceso de tratamiento es considerablemente más lento (Ezugebe & Rathilal, 2020).

Conclusión

En conclusión, existen diversos tipos de tratamiento terciario que logran la remoción de contaminantes dependiendo de las necesidades. Por lo tanto, es importante escoger procesos de tratamiento que sean adecuados para darle al agua las características que esta necesita dependiendo del uso que se le dará a esta al terminar el proceso. También, es importante recalcar que estos métodos de tratamiento pueden ser de vital importancia para cumplir con condiciones de descarga estrictas.

Referencias:

Ezugebe, E., & Rathilal, S. (2020). Membrane Technologies in Wastewater Treatment: A Review. Membranes (Basel).

O'Dowd, K., & Pillai, S. (2020). Photo-Fenton disinfection at near neutral pH: Process, parameter optimization and recent advances. Journal of Environmental Chemical Engineering.

U.S. Environmental Protection Agency. (1999). Wastewater Technology Fact Sheet - Ultraviolet Disinfection. Washington, D.C.: EPA.

Zagklis, D., & Bampos, G. (2022). Tertiary Wastewater Treatment Technologies: A Review of Technical, Economic, and Life Cycle Aspects. Processes.