Optimización de parámetros fisicoquímicos en un tratamiento en ciclo continuo de una planta de tratamiento de aguas residuales municipales, mediante procesos de oxidación avanzada. caso: Ptar- sur de Durango, México

Abstract

La investigación plasmada en esta tesis se dividió en dos etapas: la experimentación con radiación solar y la experimentación con radiación ultravioleta. La primera etapa se realizó en la ciudad de Durango, México, con muestras de agua residual recogidas después del tratamiento biológico, en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Sur. Se trabajó con dos procesos diferentes: desinfección solar con y sin adición de H2O2 (UV-Vis y H2O2/UV-Vis) y fotocatálisis solar con y sin adición de H2O2 (TiO2/UV-Vis y TiO2/H2O2/UV-Vis). Además, se probaron 3 magnitudes de pH inicial: 5, 7.5 y 9. La desinfección se comprobó mediante la medición del número más probable de microorganismos coliformes fecales al inicio y en diferentes tiempos del experimento. Los resultados muestran que solamente en uno de los tratamientos propuestos (pH inicial 7.5, sin adición de H2O2, en un proceso UV-Vis), el modelo matemático de desinfección que mejor se ajusta a los datos es un modelo tradicional -1 de tipo lineal, arrojando una constante de reacción k=0.04 min . El resto de los tratamientos, presentan modelos de inactivación del tipo lineal+hombro, bifásico o de Weibull. Mediante el software SMARTS se ha calculado la dosis necesaria de radiación UV-A y UV-B necesarias para terminar con el hombro en los experimentos con ajuste al modelo lineal+hombro. La segunda etapa de la investigación, con radiación UV-C, se realizó en el Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua de la Universidad de Salamanca, España. El diseño experimental consideró los mismos factores: tres magnitudes de pH inicial (6, 7.5 y 9) y dos dosis de H2O2 (0 y 0.5 mMol/L). Las muestras se tomaron de la Estación Depuradora de Agua Residual. Se midieron las UFC de Escherichia coli y coliformes totales. En todos los casos, se obtuvieron R2 superiores a 0.85 para el ajuste de los datos al modelo lineal de orden 1. Las constantes de reacción más altas se obtuvieron en el experimento TiO2/H2O2/UV-C con un pH inicial de 6 y fueron: 0.523 min-1 para E. coli y 0.337 min-1 para coliformes totales.