Uso de zeolita faujasita para adsorción de iones en  aguas residuales municipales

Dayana P. de la Vega; Claudia González; César A. Escalante; Jaime Gallego; Maurin Salamanca; Lis Manrique Losada

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Uso de zeolita faujasita para adsorción de iones en aguas residuales municipales

Dayana P. De -La - Vega ^[1] ; Claudia González ^[1] ; César A . Escalante ^[1] ; Jaime Gallego ^[2] ; Maurin Salamanca ^[1] ; Lis Manrique - Losada ^[1]
1. [1] Universidad de la Amazonia
  
  Universidad de la Amazonia
  
  Colombia
2. [2] Universidad de Antioquia
  
  Universidad de Antioquia
  
  Colombia
Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 9, Nº. 4 (julio-agosto), 2018, págs. 184-208
Idioma: español
Títulos paralelos:
- Use of faujasite - type zeolite for ion adsorption in municipal wastewater
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Resumen
- español
  En e ste trabajo se sintetizó una zeolita tipo f aujasita a partir de aluminio y sílica gel , por el método sol - gel.
  
  Dicho procedimiento se realizó por medio de espectroscopía de infrarrojo (FTIR por su nombre en inglés ), difracción de rayos X (XRD por su nombre en inglés ), análisis termogravimétrico (TGA por su nombre en inglés ) y mic roscopía de electrónica de barrido (SEM por su nombre en inglés ) .
  
  Se identificó el material sintetizado como zeolita tip o f aujasita X.
  
  Se evaluó la capacidad de remoción de materia orgánica , nitrógeno amoniacal, dureza y metales pesados (Fe, Cu, Zn, Pb) utilizando aguas residuales municipales (ARM) y agua sintética .
  
  La afinidad de la zeolita tipo faujasita X , por los iones metálicos estudiados presenta el siguiente comportamiento :
  
  Zn 2+ > Cu 2+ > Pb 2+ > Fe 3+ en ARM , con alta concentración de materia orgánica .
  
  S e observó que la dosis de zeolita, el tipo de ion, la concentración de las especies catiónicas y el tamaño del catión hidratado fueron factores determinantes en el proceso de adsorción .
  
  Se obtuvo una mayor capacidad de adsorción de la zeolita para iones de Ca 2+ y Mg 2+ (dureza) , y nitrógeno amoniacal en ARM . La sencillez del proceso y la efectividad conseguida por la zeolita para la remoción de distintos iones con porcentajes de remoción mayores al 70% , la convierten en una alternativa viable como adsorbente de iones metálicos, dureza y nitrógeno amoniacal en ARM. Lo anterior conduce a la posibilidad de implementar columnas de adsorción a gran escala para el tratamiento de ARM.
- English
  In this work, a faujasite - type zeolite was synthesized from aluminum and silica gel using the sol - gel method.
  
  The zeolite was characterized using infrared spectroscopy (FTIR), x - ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM). The synthesized material was identified as faujasite - type X. The capacity of the zeolite to remove organic m atter, ammoniacal nitrogen, water hardness and heavy metals (Fe, Cu, Zn, and Pb) was evaluated. The removal capacity was studied in municipal wastewater and synthetic water. The sequence of effectiveness for the heavy metal removal by the faujasite - type X zeolite was Zn 2+ > Cu 2+ > Pb 2+ > Fe 3+ in municipal wastewater containing a high concentration of organic matter. Several factors affected ion removal, such as the concentration and type of the cationic species and the size of the hydrated cations in the ad sorption process. The removal percentage obtained for heavy metal ions, water hardness and ammoniacal nitrogen 186 was higher than 70%. A greater removal capacity for Ca 2+ and Mg 2+ (water hardness) and ammoniacal nitrogen was found. Therefore, the simplicity a nd the effectiveness of the synthesized zeolite made this a suitable alternative for treating municipal wastewater for ions, water hardness, and ammoniacal nitrogen removal. The results open the possibility for evaluating the implementation of adsorption c olumns on a large scale for municipal wastewater treatment.