Eliminación del arsénico en el tratamiento de aguas

El arsénico metaloide tóxico y cancerígeno se encuentra en nuestro medio ambiente debido a razones tanto naturales como artificiales. El mayor peligro proviene del arsénico disuelto en el agua potable. Por lo tanto es imprescindible un "filtro de arsénico" eficaz para garantizar un suministro de agua potable seguro.

A principios de los años noventa, nuevos estudios revelaron que el arsénico, además de su toxicidad aguda, es nocivo incluso en concentraciones muy bajas sobre todo por su efecto cancerígeno. Por lo tanto, el valor límite de arsénico en el agua potable se redujo a 10 μg/l. Por aquel entonces no existía una solución técnica sencilla para que las pequeñas y medianas plantas de abastecimiento de agua pudieran eliminar de forma fiable el arsénico a fin de cumplir con el nuevo límite. Por esta razón a principios de los años noventa se desarrolló el granulado de adsorción GEH®. El arsénico se presenta normalmente disuelto en el agua como arseniato (AsV) o arsenito (AsIII), razón por la cual un material de filtro convencional tiene sus límites.
Los siguientes procedimientos son principalmente adecuados para la eliminación de arsénico:

Adsorción

Con el procedimiento de adsorción el arsénico se adhiere a la superficie de un adsorbente sólido. Antes del desarrollo de los adsorbentes a base de hierro se utilizaba principalmente el óxido de aluminio granulado ("alúmina activada") para eliminar el arsénico. Debido a su reducida capacidad y a la peligrosidad del aluminio disuelto ya no se utiliza actualmente.
Los adsorbentes a base de hidróxido de hierro representan en la actualidad el progreso de la técnica en la eliminación de arsénico para la producción de agua potable. Las mayores ventajas son el funcionamiento sencillo y seguro de los filtros de adsorción y la eliminación de arsénico por debajo del límite de detección. Además, no se generan corrientes de aguas residuales ni lodos contaminados durante la operación. La eliminación del arsénico con hidróxido de hierro granulado se realiza de forma selectiva, por lo que la composición natural del agua permanece inalterada. En este proceso se eliminan tanto el arseniato como el arsenito.

Más información sobre GEH

Pro

  • Diseño de un sistema simple con un modo de operación sencillo.
  • Gran capacidad gracias a la alta selectividad para el arsénico.
  • Elevada disponibilidad del sistema y un reducido requerimiento de mantenimiento.
  • Cuenta con una tecnología consolidada que se utiliza en más de 2.000 emplazamientos en todo el mundo.
  • Fácil eliminación sin tratamiento de lodos.

Contra

  • La vida útil depende de la matriz de agua.
  • El adsorbente debe ser reemplazado a intervalos regulares.

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Su persona de contacto::

M.Sc. Simon Kellmann
Tel. +49 541 1220-09

info@geh-wasserchemie.de

Floculación/ Filtración

En el proceso de floculación suelen utilizarse sales de hierro o de aluminio. Éstas se precipitan y se filtran en el agua bruta. El arsénico disuelto se adhiere a la superficie de los flóculos filtrables y, por lo tanto, se elimina del agua bruta. Dependiendo del nivel de la concentración de arsénico, se requiere una cierta cantidad de floculante. Esto debe determinarse mediante análisis periódicos. Los lodos filtrados deben continuarse tratado y finalmente serán eliminados de acuerdo con la normativa local, dependiendo del contenido de arsénico como residuo o residuo peligroso. Debido a la alta complejidad técnica este proceso es particularmente interesante para plantas de tratamiento muy grandes.

Pro

  • Método estándar de tratamiento de agua potable.
  • Varias impurezas como la turbidez pueden eliminarse en paralelo.
  • Costos químicos relativamente bajos.

Contra

  • Eficiencia de la eliminación de arsénico dependiendo de la dosis de floculante.
  • Es necesario el tratamiento y la eliminación de los lodos que contienen arsénico.
  • Altos costes de inversión.
  • Tecnología del sistema compleja por lo que se requiere personal capacitado.
  • No apto para plantas de tratamiento del agua pequeñas.

Intercambiador de iones

Dependiendo del tipo de material, los intercambiadores de iones pueden eliminar aniones o cationes del agua bruta y simultáneamente liberar otros iones de la misma carga en el agua. Mientras el arsénico esté presente en el agua como arseniato, está cargado y en principio puede ser eliminado por intercambiadores de iones, pero por el contrario la eliminación de arsenito no es posible. Sin embargo, la selectividad para el arseniato es baja, lo que en la práctica lleva a unas capacidades relativamente bajas. Por lo tanto, para lograr una vida útil practicable, es necesario regenerarlas. Como resultado esto da lugar a soluciones de regeneración tóxicas, que deben seguir tratándose más a fondo. Esto significa que los intercambiadores de iones no desempeñan ningún papel en la práctica de la eliminación de arsénico.

Pro

  • Es posible la eliminación paralela de otros iones.
  • Los intercambiadores de iones suelen ser regenerables.
  • A menudo presentan una alta cinética de reacción.

Contra

  • Baja selectividad para arsénico --> alta influencia de otros iones como el sulfato.
  • No se elimina el arsenito (As(III)).
  • Frecuentes ciclos de regeneración debido a su baja capacidad.
  • La regeneración requiere productos químicos y produce soluciones que contienen arsénico y que necesitan un tratamiento adicional.
  • Elevados costes del material.

Procesos de membrana

Utilizando altas presiones, el procedimiento por membrana elimina los componentes del agua por exclusión de tamaño e interacción con el material de la membrana. Para eliminar el arsénico de forma segura, se requiere un reducido tamaño de los poros de las membranas de nanofiltración u ósmosis inversa. Aquí, el arsénico se retiene junto con otros componentes del agua que no pueden pasar a través de las membranas y se eliminan por una corriente de aguas residuales. En este proceso el agua bruta se desaliniza total o parcialmente. Seguidamente se continua con el tratamiento de las corrientes de aguas residuales con un alto contenido de arsénico. La eliminación no selectiva no sólo cambia el contenido de arsénico sino también la composición del agua, que dependiendo del uso que se le de al agua puede ser intencionada o perjudicial.

Pro

  • Una tecnología consolidada en el tratamiento de las aguas.
  • Sin proceso selectivo también se eliminan otras impurezas.
  • Diseño modular, fácilmente escalable.

Contra

  • No selectivo, elimina todos los componentes del agua --> agua desmineralizada.
  • Usualmente requiere pretratamiento.
  • El flujo de concentración debe seguir tratándose.
  • Alta demanda de energía.
  • Tecnología del sistema compleja con elevados costes de inversión.
  • Su funcionamiento requiere personal adicional especialmente capacitado.

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Números que hablan por sí solos

170 Mio m³
de agua tratados anualmente con GEH®
2900 kg
de arsénico puro eliminado anualmente del medio ambiente gracias a GEH®
830 t CO₂
se evitaron desde 2013 gracias a las optimizaciones en la producción de GEH®
34 %
más de eficiencia energética gracias a la optimización en la producción de GEH®
60
países en los que se utiliza el GEH®
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