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Tratamiento de Aguas Residuales

Cada comunidad produce residuos líquidos, sólidos y emisiones de aire. Las aguas residuales acumuladas de los municipios y las comunidades deberían devolverse en última instancia a las aguas receptoras, a la tierra o ser potencialmente reutilizadas. Las aguas residuales contienen numerosos microorganismos patógenos que habitan en el tracto intestinal humano. Otros contaminantes incluyen compuestos orgánicos biodegradables (medidos como la demanda bioquímica de oxígeno "BOD" y la demanda química de oxígeno "COD") que pueden llevar al agotamiento de los recursos naturales de oxígeno, nutrientes (como nitrógeno y fósforo) que pueden estimular el crecimiento de la vida acuática no deseada y puede contener compuestos tóxicos que pueden ser mutagénicos o carcinogénicos. Por las razones antes mencionadas, la eliminación inmediata de las aguas residuales de su fuente de generación, seguida del tratamiento, la reutilización o la eliminación al medio ambiente es necesaria para proteger la salud pública y el ecosistema.

Tecnología de Biorreactor de Membrana

La tecnología de biorreactor de membrana (MBR) es una integración del tratamiento biológico y la filtración de membrana en un solo proceso, en el cual los microorganismos son responsables de la eliminación orgánica y de nitrógeno, mientras que las membranas capturan la biomasa y los sólidos suspendidos físicamente del licor mixto. El proceso de MBR utiliza tecnología de microfiltración (MF) o ultrafiltración (UF) que varía de 0.05 a 0.4 µm para permitir la retención completa de flóculos bacterianos y sólidos suspendidos. Las membranas MF son responsables de eliminar los sólidos en suspensión, las algas, los protozoos y las bacterias, mientras que las membranas UF también pueden retener pequeños coloides y virus.

Hay dos configuraciones principales del proceso MBR: Inmerso (iMBR) y flujo lateral (sMBR). Los iMBR generalmente requieren menos energía que los sMBR, ya que la implementación de módulos de membrana en un flujo cruzado de flujo lateral bombeado aumenta significativamente la demanda de energía debido a las altas presiones y los flujos volumétricos impuestos. Los sMBR suelen funcionar a un flujo más alto y, por lo tanto, tienden a experimentar una mayor propensión al ensuciamiento (es decir, una menor permeabilidad) que los iMBR. Como tal, la tendencia actual en el diseño de MBR fomenta las configuraciones inmersas sobre flujo lateral.

La configuración de la membrana juega un papel crucial en la determinación del rendimiento del proceso. Existen principalmente tres tipos de configuraciones de membrana que se utilizan en las tecnologías MBR:

1) Placa y Marco / Hoja Plana (FS)

2) Fibra Hueca (HF)

3) Multi-tubular (MT)

En las membranas FS, el fluido fluye desde el lado recubierto de la membrana hacia el lado permeado. En el módulo MT, el fluido fluye desde el interior hacia el exterior del tubo (lumen hacia el lado de la carcasa), mientras que en la configuración HF el fluido fluye desde el exterior hacia el interior (lado de la carcasa hacia el lumen).

¿Cómo Funciona una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales?

En general, las plantas de tratamiento de aguas residuales se construyen para tratar las aguas residuales y limpiar los lodos para que cada una pueda ser devuelta al medio ambiente. A medida que estas plantas eliminan los sólidos suspendidos, los contaminantes y el material orgánico del agua purificada, la composición de oxígeno se restaura. Estos resultados se obtienen a través de cuatro divisiones de tratamientos denominados preliminar, primario, secundario y de lodo.

Evaluación de Pretratamiento

La fase de tratamiento previo consiste en filtrar grandes materiales de desecho del agua. La tasa de entrada de agua también se controla para separar materiales orgánicos como arena, vidrio y piedra.

Aireación de Aguas Residuales

Después del tratamiento previo, el proceso de aireación se utiliza para suministrar oxígeno a las bacterias para purificar y conservar las aguas residuales. Este desarrollo permite la biodegradación, que disuelve las sustancias orgánicas que contienen carbono en compuestos más pequeños para formar CO2 y agua.

Tratamiento Primario

El tratamiento primario consiste en el uso de equipos para descomponer grandes contaminantes. Posteriormente, la extracción de estos contaminantes se realiza mediante el uso de sedimentación. El tratamiento secundario generalmente se usa junto con el método primario con el fin de eliminar más la materia orgánica y los lodos que no se capturaron durante el proceso de tratamiento primario.

Postoperatorio

La dosificación de cloración y los sistemas de purificación UV son métodos ampliamente utilizados para eliminar microorganismos dañinos en el agua. El cloro ha ganado su popularidad debido a su eficacia para erradicar las bacterias causantes de enfermedades. Lo hace atacando los componentes biológicos de las bacterias. En cuanto a la purificación UV, estos sistemas dependen de la intensidad de la radiación UV y de la duración del tiempo que los microorganismos visibles a la radiación. Si las aguas residuales tratadas o el agua recuperada se utilizarán en parques acuáticos recreativos, piscinas o para aplicaciones de agua potable, se debe utilizar un sistema de ósmosis inversa o de ultrafiltración como pulidor final.

¿Cómo Funciona el Biorreactor de Membrana?

Un biorreactor de membrana MBR utiliza un biorreactor en el que los microbios eliminan material orgánico, nitrógeno y sólidos en suspensión. Las membranas están diseñadas para absorber y separar la biomasa y los sólidos suspendidos (SST) del agua. Estos dos pasos de procesamiento pueden ejecutarse en sucesión con la reutilización de algunos de los lodos divididos al biorreactor. Los biorreactores de membrana son ahora el proceso de tratamiento de aguas residuales preferido para aplicaciones municipales e industriales.

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