Electrocoagulación con radiación UV para remover DQO, COT y SDT en aguas residuales dela industria textil empleando electrodos de grafito

• Rodriguez Oviedo, María Alejandra ^[1] ; Sanchez Suarez, Angela Daniela ; Agudelo Valencia, Rafael Nikolay ^[1]
  1. [1] Universidad Libre de Colombia
• Localización: RIAA, ISSN-e 2145-6453, Vol. 13, Nº. 2, 2022, 219 págs.
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Electrocoagulation intensified by uv radiation to remove cod, cot and tds in wastewater of the textile industry using graphite electrodes
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  • español

    Contextualización: La industria textil hace uso de grandes cantidades de agua y diversas sustancias químicas que hacen parte de las distintas etapas del procesamiento, incluidos los procesos de pintura y acabado. Como resultado del uso de estas sustancias químicas, las aguas residuales de la industria textil presentan altas concentraciones de demanda química de oxígeno (DQO), carbono orgánico total (COT), sólidos disueltos totales (SDT) y baja biodegradabilidad.

    Vacío de conocimiento: En la actualidad las distintas industrias en el país presentan fallas en la disposición final de las aguas residuales ya que se ha logrado identificar que algunas ciudades no cumplen con la normatividad que establece los valores límites máximos permisibles de vertimientos y algunos parámetros necesarios para la captación, transporte, tratamiento y disposición final de estas.

    Propósito del estudio: La presente investigación tiene como objetivo evaluar el proceso de electrocoagulación empleando electrodos de grafito e intensificado por radiación UV en busca de determinar el porcentaje de remoción de DQO, COT y SDT en las aguas residuales de la industria textil.

    Metodología: Se realizó una investigación experimental con el fin de evaluar la técnica de electrocoagulación intensificada por radiación con lámpara UV sumergible. Para el desarrollo metodológico se midieron algunos parámetros físicos y químicos antes y después de cada ensayo. Se llevó a cabo un diseño experimental de tipo factorial, con dos factores en tres niveles (32) es decir 9 ensayos, todos estos se realizaron por triplicado para un total de 27 experimentos. Los factores o variables seleccionados fueron el pH inicial del agua residual (6, 7 y 8) y la intensidad de corriente aplicada (0.5 A, 1 A y 1.5 A). Las variables de respuesta seleccionadas fueron el porcentaje de remoción de DQO, COT y SDT. Una vez realizados todos los ensayos, los resultados se analizaron por medio de análisis de varianza para determinar el efecto o influencia de cada factor sobre cada una de las variables de respuesta.

    Resultados: Los ensayos permitieron determinar que las condiciones experimentales más favorables para el proceso de electrocoagulación fueron pH inicial 8 a una intensidad de corriente de 0,5 amperios. El proceso presenta alta eficiencia en cuanto al porcentaje de remoción de DQO, COT y SDT para cada uno de los ensayos lo cual es coherente teniendo en cuenta el uso de electrodos inertes que poseen una mayor resistencia química lo que facilita el proceso de oxidación y reducción en conjunto con el uso de radiación UV que intensifica el proceso por dar lugar a la formación de ozono y radicales OH* en el agua, en especial a pH alcalino, estos factores permiten alcanzar valores más altos en cuanto a la remoción de los distintos contaminantes presentes en el agua residual de la industria textil.

  • English

    Contextualization: The textile industry makes use of large quantities of water and various chemicals that are part of the different stages of the cloth processing, including painting and finishing. As a result of the use of these chemicals, wastewater from the textile industry has high concentrations of chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC), total dissolved solids (TDS) and low biodegradability.

    Knowledge gap: Currently, the different industries in Colombia have failures in the final disposal of wastewater, since it has been identified that some industries do not comply the regulations that establish the maximum permissible values of some pollutants in their discharges. Specifically, the textile industry consumes large volumes of water and contributes considerably to the pollutant loads in the water bodies, which is why searching for alternatives to improve the treatment of this type of effluent is a matter of particular interest. On the other hand, current techniques for the treatment of these waters require the use of different chemical inputs, so the evaluation of electrocoagulation with graphite electrodes and UV radiation represents an alternative that allows reducing the consumption of inputs and reducing the concentration of pollutants present in these effluents.

    Purpose: This research aims to evaluate the electrocoagulation process in water treatment, using graphite electrodes and intensified by UV radiation, to determine the percentage of removal of COD, TOC, and TDS in the wastewater of the textile industry.

    Methodology: Experimental research was carried out to evaluate the technique of electrocoagulation, intensified by radiation from a submersible UV lamp. For methodological development, some physical and chemical parameters were measured before and after each test. A factorial-type experimental design was carried out, with two factors in three levels 32), specifically 9 trials; all of which were performed in triplicate for a total of 27 experiments. The factors or variables selected were the initial pH of the wastewater (6, 7 and 8) and the electric current intensity applied (0.5 A, 1 A, and 1.5 A). The response variables selected were the percentage of removal of COD, TOC, and TDS. After all the trials, the results were evaluated by analysis of variance to determine the effect or influence of each factor on each of the response variables.

    Results and conclusions: The tests determined that the most favorable experimental conditions for the electrocoagulation process were pH 8 at a electric current intensity of 0.5 amperes. The process has high efficiency in the percentage of removal of COD, TOC, and TDS for each of the tests, which is consistent with the use of inert electrodes that have greater chemical resistance than other electrodes, which facilitates the oxidation and reduction process in conjunction. Besides, the use of UV radiation intensifies the process by giving rise to the formation of ozone and OH* radicals in water, specially having an alkaline pH. These factors combined allow that higher values can be achieved in the removal of various contaminants present in the wastewater of the textile industry.