La reacción del electrodo contribuye a la purificación aprovechando la alta conductividad inherente de las aguas residuales para impulsar procesos directos de oxidación-reducción. Este mecanismo descompone la materia orgánica en el ánodo y el cátodo para reducir la Demanda Química de Oxígeno (DQO), al tiempo que genera simultáneamente desinfectantes a base de cloro si hay iones de cloruro presentes.
Las aguas residuales orgánicas de alta salinidad se transforman de una corriente de desechos difícil en una solución electrolítica conductora. Esto permite que el sistema trate los contaminantes mediante transferencia directa de electrones y generación química in situ, logrando una purificación preliminar sin aditivos externos extensos.
Mecanismos de purificación
Oxidación-reducción directa
La función principal de la unidad electrolítica se basa en el contacto directo entre las aguas residuales y los electrodos.
Debido a que las aguas residuales de alta salinidad poseen alta conductividad eléctrica, cierran eficazmente el circuito entre el ánodo y el cátodo.
Esto facilita las reacciones de oxidación-reducción inmediatas de la materia orgánica presente en la solución.
Reducción de la Demanda Química de Oxígeno (DQO)
La métrica principal afectada por esta reacción es la Demanda Química de Oxígeno (DQO).
El proceso se destaca particularmente por su efectividad en el tratamiento de aguas residuales de ácidos grasos.
Al oxidar estos compuestos orgánicos directamente en la superficie del electrodo, el sistema reduce el oxígeno total requerido para descomponer los contaminantes restantes.
El efecto desinfectante
Más allá de la oxidación directa, la reacción del electrodo crea un mecanismo de purificación secundario si el contenido de sal incluye iones de cloruro.
Bajo estas condiciones, el ánodo genera gas cloro y sus derivados.
Estos subproductos actúan como potentes agentes de desinfección y blanqueo, agregando una capa de tratamiento químico además de la descomposición electroquímica.
Comprensión del alcance del proceso
Tratamiento preliminar vs. final
Es fundamental reconocer que este proceso se describe como la consecución de una purificación preliminar.
Si bien es eficaz para reducir la DQO y desinfectar, puede que no sea una solución independiente para cumplir con los estrictos estándares de descarga final.
Funciona mejor como una etapa inicial robusta para degradar cargas orgánicas pesadas antes de un procesamiento adicional.
Dependencia de la composición química
Los beneficios secundarios del sistema dependen en gran medida de la composición específica de las aguas residuales.
Las funciones de desinfección y blanqueo son condicionales; solo ocurren si los iones de cloruro están naturalmente presentes en la corriente de desechos.
Sin sales específicas, el sistema se basa únicamente en la oxidación directa, lo que puede reducir su eficiencia general de purificación.
Tomando la decisión correcta para su objetivo
Para determinar si el tratamiento electrolítico es el enfoque correcto para su corriente de aguas residuales específica, considere lo siguiente:
- Si su principal objetivo es reducir la carga orgánica: Confíe en la alta conductividad del fluido para impulsar la oxidación-reducción directa de ácidos grasos y reducir la DQO.
- Si su principal objetivo es el control de patógenos o el blanqueo: Verifique que sus aguas residuales contengan suficientes iones de cloruro para desencadenar la generación anódica de gas cloro y sus derivados.
Esta tecnología aprovecha eficazmente las propiedades físicas de los desechos de alta salinidad para impulsar la purificación química.
Tabla resumen:
| Característica | Mecanismo | Beneficio principal |
|---|---|---|
| Oxidación directa | Transferencia de electrones en la superficie del electrodo | Descomposición directa de materia orgánica y ácidos grasos |
| Reducción de DQO | Oxidación de compuestos orgánicos | Reduce la Demanda Química de Oxígeno para tratamiento posterior |
| Desinfección | Generación anódica de Cloro (Cl₂) | Control de patógenos y blanqueo de aguas residuales |
| Conductividad | Alto contenido de sal como electrolito | Alta eficiencia sin aditivos externos pesados |
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Referencias
- Qinfang Lu, Jiancheng Liu. Analysis of Key Technologies for Industrialized Treatment of Fatty Acid High-Salinity Organic Wastewater. DOI: 10.4491/ksee.2020.42.11.570
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