Estrategias de conservación para el tratamiento del arsénico

Metodologías para evaluar y controlar la pérdida de agua

durante los procesos de tratamiento del agua han sido un pilar para las plantas de tratamiento de agua potable durante años y, más recientemente, en el sector del tratamiento de aguas industriales. Con la aplicación de las mejores prácticas de gestión para garantizar un agua segura y fiable y, al mismo tiempo, reducir el despilfarro, se está estableciendo un marco para la gestión y el funcionamiento de las plantas de tratamiento, las prioridades en el uso del agua y las ordenanzas locales sobre el uso de fontanería y fontanería, centrándose en las actividades de conservación tanto a corto como a largo plazo.

Reconocidos en las regiones áridas y propensas a la sequía del país, los planes de conservación del agua definen los criterios específicos necesarios para administrar un uso factible y eficiente del agua. Muchas de estas estrategias de conservación están dirigidas específicamente a la gestión y operación dentro de una planta de tratamiento. Controlar el consumo total de agua y minimizar la pérdida de agua mediante la operación de una instalación de tratamiento puede representar un porcentaje significativo de la extracción total de agua. Las medidas de conservación del agua aplicadas a las actividades de las plantas de tratamiento a menudo pueden proporcionar ahorros operativos y financieros inmediatos.

En el caso de las nuevas instalaciones de tratamiento, las consideraciones de conservación del agua deben evaluarse durante el diseño inicial y la evaluación de la técnica de tratamiento deseada, ya que las tecnologías de tratamiento pueden variar significativamente en el uso del agua y la generación de aguas residuales. Esto es evidente en el diseño y el funcionamiento de las tecnologías de tratamiento para la eliminación del arsénico.

Incluso con los avances en las tecnologías de eliminación de arsénico, casi todas las tecnologías probadas de eliminación de arsénico generan aguas residuales residuales. Es necesario enjuagar minuciosamente a contracorriente durante la puesta en marcha inicial y de forma periódica durante el uso de todos los medios adsorbentes de arsénico, independientemente del tipo específico, a fin de:

• Reducir las multas generadas durante las actividades de transporte e instalación;
• Expulsar las partículas acumuladas en la superficie del medio para evitar la pérdida de carga operativa; y
• Redistribuya el lecho mediático para evitar la canalización y la posterior penetración del arsénico.

El volumen de agua generado durante cada evento de retrolavado puede variar significativamente entre los medios comerciales. Entre los diversos factores que influyen en la generación del volumen de lavado a contracorriente se incluyen:

• Densidad de medios;
• Atrición física y estabilidad de las partículas; y
• Calidad del agua de origen.

La densidad del medio desempeña un papel importante en la determinación del caudal de retrolavado, ya que los medios menos densos requieren menos energía para superar la incipiente pérdida de carga del lecho del medio. Esto se traduce en tasas de retrolavado más bajas.

Además, un medio adsorbente más blando y friable puede generar una cantidad significativa de partículas finas en condiciones normales de funcionamiento hidráulico. El desgaste de los finos en condiciones normales de funcionamiento provoca una pérdida de capacidad en el lecho del medio filtrante, lo que requiere su eliminación mediante un proceso de lavado a contracorriente. Por lo tanto, un medio más blando provocará la necesidad de realizar ciclos de lavado a contracorriente más frecuentes.

Del mismo modo, los niveles elevados de sólidos totales en suspensión (TSS) y turbidez en la fuente de agua que se está tratando contribuirán a aumentar la frecuencia de retrolavado. Durante el tratamiento con arsénico se suele utilizar un tratamiento previo para eliminar las partículas en suspensión en el lecho del sustrato.

Método experimental y resultados

En un esfuerzo por explorar las diferencias, recientemente se llevó a cabo una evaluación para cuantificar la generación de agua de retrolavado a partir de tres medios adsorbentes de arsénico disponibles en el mercado, que incluyen:

• Óxido férrico granular (GFO);
• Hidróxido férrico granular (GFH); y
• Óxido de titanio (MetSorb).

La evaluación empleó un volumen igual (1,5 pies cúbicos) de los tres medios en un estándar individual de 12 pulgadas. Recipientes a presión de 4 x 54 pulgadas. Cada recipiente mantuvo la prefiltración con un filtro de cartucho plisado de 25 micras (µm) para eliminar la calidad del agua de origen como variable.

El suministro de retrolavado a cada recipiente se reguló según la velocidad de retrolavado recomendada por los fabricantes. Se tomaron muestras del agua de lavado a contracorriente a intervalos de cinco minutos y se analizaron para determinar su turbidez a fin de determinar la calidad relativa del agua a fin de que la descarga fuera aceptable para la autoridad local de alcantarillado (Figura 1).

Se eligió un valor de turbidez de 50 unidades de turbidez nefelométricas (NTU) para representar la aceptabilidad de la descarga. Al alcanzar una calidad del agua de retrolavado de 50 NTU, se interrumpió el flujo de retrolavado y se colocó el recipiente en el flujo de avance para proporcionar el líquido de lavado necesario. Las muestras del agua de lavado volvieron a desecharse y se analizaron para determinar su turbidez (Figura 2). En ese momento, la prueba de turbidez se utilizó para determinar la aceptabilidad de la calidad del agua para su uso en el sistema de distribución. Se utilizó un nivel de turbidez inferior a 1 NTU para determinar la aceptabilidad para el consumo general.

La variación en la calidad y cantidad de las aguas residuales es evidente en las diversas tecnologías disponibles para la eliminación del arsénico. Como se demostró en esta evaluación, el volumen de aguas residuales generado (tabla 1) puede variar desde tan solo el 12% entre las tecnologías hasta más del 100%, según las condiciones operativas y del sitio.

Se demostró que el medio más eficiente en términos de control de la pérdida de agua y la generación de aguas residuales es el óxido de titanio. Dado el tamaño limitado del ejercicio de evaluación, la extrapolación de los datos de una instalación de tratamiento a gran escala indicaría diferencias significativas en la generación de aguas residuales. Dado que el control y la mitigación de la pérdida de agua y la generación de aguas residuales son cada vez más importantes, la selección adecuada de los medios, así como la evaluación y selección de las tecnologías de tratamiento, son vitales para las medidas de conservación del agua.

Véase también: Artículo sobre estrategias de conservación de Water Quality Products

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