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Universidad Ricardo Palma Facultad de Ingeniería

Ingeniería Industrial 2018-II

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

Curso: Ingeniería de Procesos Industriales Grupo: 02 Docente: Tupayachi Herrera, José Luis Integrantes:  Chávez Zorrilla, John Kevin  Alvino Llanos, Emanuel Sebastian  Raraz Lope Bryan Steve Lima – Perú 2018-II

Contenido 1.-INTRODUCCIÓN: ............................................................................................... 1 2.-Tipos de las aguas residuales ............................................................................ 2 3.-Compuestos orgánicos e inorgánicos en el agua: ............................................... 2 4.- ETAPA :PRE Tratamiento de aguas residuales: ................................................ 5 4.1..- Desbaste .................................................................................................... 5 4.1..- Tamizado: ................................................................................................... 6 4.3.- Desarenado: ................................................................................................ 7 4.4.- Desengrasado y Desaceitado: ..................................................................... 8 5.- ETAPA: TRATAMIENTO PRIMARIO: ................................................................ 9 5.1.- Coagulación – Floculación:........................................................................ 10 5.2.-Flotacion: .................................................................................................... 11 5.3.-

Sedimentación Primaria: ....................................................................... 12

5.4.- Evacuación de Lodos: ............................................................................... 13 5.5.- Digestión de lodos ..................................................................................... 13 6.- ETAPA: TRATAMIENTO SECUNDARIO ......................................................... 14 6.1.- Aireación:................................................................................................... 15 6.2.- Sedimentación secundaria ........................................................................ 15 7.- ETAPA: TRATAMIENTO TERCIARIO ............................................................. 16 7.1.- Intercambio iónico:..................................................................................... 16 7.2.- Adsorción:.................................................................................................. 17 7.3.- Microfiltración: ........................................................................................... 18 7.4.- Ósmosis inversa: ....................................................................................... 19 7.5.- Cloración: .................................................................................................. 19 7.6.- Luz ultravioleta: ......................................................................................... 20 7.7.- Ozonización: .............................................................................................. 20 8.- Flujos de Descarga: ......................................................................................... 21 9.- Tratamiento de Aguas residuales en la minería: .............................................. 22 10.- Conclusiones :................................................................................................ 23 11.- Bibliografía: .................................................................................................... 23

1.-INTRODUCCIÓN: El 59% del consumo total de agua en los países desarrollados se destina a uso industrial, el 30% a consumo agrícola y un 11% a gasto doméstico, según se constata en el primer informe de Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos del mundo, Agua para todos, agua para la vida (marzo 2003). En 2025, el consumo de agua destinada a uso industrial alcanzará los 1.170 km3 / año, cifra que en 1995 se situaba en 752 km3 / año. El sector productor no sólo es el que más gasta, también es el que más contamina. Más de un 80% de los deshechos peligrosos del mundo se producen en los países industrializados, mientras que en las naciones en vías de desarrollo un 70% de los residuos que se generan en las fábricas se vierten al agua sin ningún tipo de tratamiento previo, contaminando así los recursos hídricos disponibles. Estos datos aportan una idea de la importancia que tiene el tratamiento y la reutilización de aguas residuales en el sector industrial en el mundo, y más aún en países que saldan su balance de recursos hídricos con números rojos. El agua es tanto un derecho como una responsabilidad, y tiene valor económico, social y ambiental. Cada ciudadano, cada empresa, ha de tomar conciencia de que el agua dulce de calidad es un recurso natural, cada vez más escaso tanto a nivel superficial como subterráneo, necesario no sólo para el desarrollo económico, sino imprescindible como soporte de cualquier forma de vida en la naturaleza. No cabe duda de que la industria es motor de crecimiento económico y, por lo tanto, clave del progreso social. Sin embargo, demasiado a menudo la necesidad de maximizar el proceso productivo excluye de la planificación la tercera pata del progreso, la protección del Medio Ambiente. El adecuado tratamiento de aguas residuales industriales y su posterior reutilización para múltiples usos contribuye a un consumo sostenible del agua y a la regeneración ambiental del dominio público hidráulico y marítimo y de sus ecosistemas. Sin olvidar que el agua de calidad es una materia prima crítica para la industria.

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2.-Tipos de las aguas residuales -Aguas residuales industriales: Todas las aguas residuales vertidas desde locales utilizados para efectuar cualquier actividad comercial o industrial, que no sean aguas residuales domésticas ni aguas de escorrentía pluvial. -Aguas urbanas: Las aguas residuales domésticas o la mezcla de las mismas con aguas residuales industriales y/o aguas de escorrentía pluvial. Todas ellas habitualmente se recogen en un sistema colector y son enviadas mediante un emisario terrestre a una planta EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales). Las industrias que realicen el vertido de sus aguas residuales en esta red colectora, habrán de acondicionar previamente sus aguas. -Aguas residuales domésticas: Aquellas procedentes de zonas de vivienda y de servicios generadas principalmente por el metabolismo humano y las actividades domésticas.

3.-Compuestos orgánicos e inorgánicos en el agua: Los compuestos orgánicos e inorgánicos se encuentran en aguas residuales procedentes de instalaciones industriales diversas. A diferencia de las aguas residuales domésticas, los efluentes industriales contienen con frecuencia sustancias que no se eliminan por un tratamiento convencional, bien por estar en concentraciones elevadas, o bien por su naturaleza química. Muchos de los compuestos orgánicos e inorgánicos que se han identificado en aguas residuales industriales son objeto de regulación especial debido a su toxicidad o a sus efectos biológicos a largo plazo. El control de la contaminación del agua producida por las actividades industriales comenzó con la aprobación por el Congreso de los Estados Unidos de la enmienda de 1972 a la “Federal Water Pollution Control Act”, que estableció un sistema nacional de descarga y eliminación de contaminantes. Las enmiendas de 1977 y 1987, conocidas como “Clean Water Act” y “Water Qualty Act”, completan la regulación legal norteamericana. Entre las principales sustancias contaminantes que se tomarán obligatoriamente en consideración para fijar valores límite de emisiones a las aguas se encuentran: *· Compuestos órgano-halogenados y sustancias que puedan generarlos en el medio acuático. 2

*· Sustancias y preparados cuyas propiedades cancerígenas, o mutagénicas, que puedan afectar a la reproducción en el medio acuático. *· Hidrocarburos persistentes y sustancias orgánicas tóxicas persistentes y bioacumulables *Cianuros. *Biocidas y productos fitosanitarios. *·Sustancias que ejercen una influencia desfavorable sobre el balance de oxígeno (computables mediante parámetros agregados tales como DBO, DQO). Estos contaminantes proceden de industrias muy variadas y por su naturaleza, concentración o caudal del efluente, hacen que esas aguas residuales demanden un tratamiento antes de su vertido o reutilización. Las Tabla 1.1 muestra la clasificación, por sectores de actividad industrial, de los principales compuestos contaminantes en agua junto con el porcentaje de participación en las emisiones directas, en este caso tomamos datos de la Unión Europea (se han omitido porcentajes inferiores al 10%). TABLA 1.1 Emisoras directas de contaminantes inorgánicos en agua clasificados por actividad Arsénico y sus compuestos

Industrias del metal e instalaciones de calcinación y sinterización de minerales metálicos (22%) Industria química inorgánica de base o fertilizantes (20%) Producción de cemento y materiales cerámicos (18%) Plantas de procesado de residuos peligrosos (10%)

Cadmio y sus compuestos

Cadmio y sus compuestos

Cloruros

Plantas de combustión (40%) Industria química inorgánica de base o fertilizantes (30%) Industria Química Orgánica de base (20%) Industrias del metal e instalaciones de calcinación y sinterización de minerales metálicos (87%)

Cromo y sus compuestos

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Cobre y sus compuestos

Cianuros

Fluoruros

Plomo y sus compuestos

Mercurio y sus compuestos

Níquel y sus compuestos

Compuestos orgánicos de estaño

Industrias del metal e instalaciones de calcinación y sinterización de minerales metálicos (23%) Industria química inorgánica de base o fertilizantes (18%) Industria Química Orgánica de base (12%) Plantas de combustión (12%) Industrias del metal e instalaciones de calcinación y sintetización de minerales metálicos (80%) Industria Química Orgánica de base (10%) Industria química inorgánica de base o fertilizantes (54%) Industrias del metal e instalaciones de calcinación y sintetización de minerales metálicos (22%) Industria Química Orgánica de base (17%) Industrias del metal e instalaciones de calcinación y sintetización de minerales metálicos (40%) Industria química inorgánica de base o fertilizantes (15%) Industria Química Orgánica de base (12%) Refinerías de petróleo y gas (12%) Industria química inorgánica de base o fertilizantes (31%) Industrias del metal e instalaciones de calcinación y sintetización de minerales metálicos (18%) Industria Química Orgánica de base (14%) Industrias del metal e instalaciones de calcinación y sintetización de minerales metálicos (44%) Industria química inorgánica de base o fertilizantes (13%) Industria Química Orgánica de base (13%) Industrias del metal e instalaciones de calcinación y sintetización de minerales metálicos (86%)

TABLA 1.1 Emisoras directas de contaminantes inorgánicos en agua clasificados por actividad

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4.- ETAPA :PRE Tratamiento de aguas residuales: Esta etapa no afecta a la materia orgánica contenida en el agua residual. Se pretende con el pre tratamiento la eliminación de materias gruesas, cuerpos gruesos y arenosos cuya presencia en el efluente perturbaría el tratamiento total y el funcionamiento eficiente de las maquinas, equipos e instalaciones de La estación depuradora. En el pre tratamiento se efectúa un desbaste (rejas) para la eliminación de las sustancias de tamaño excesivo y un tamizado para eliminar las partículas en suspensión. Un desarenado, para eliminar las arenas y sustancias sólidas densas en suspensión y un desengrasado para eliminar los aceites presentes en el agua residual así como elementos flotantes.

4.1..- Desbaste Es una operación en la que se trata de eliminar sólidos de mayor tamaño que el que habitualmente tienen las partículas que arrastran las aguas. El objetivo es eliminarlos y evitar que dañen equipos posteriores del resto de tratamientos. Suele ser un tratamiento previo a cualquier otro. El equipo que se suele utilizar son rejas por las que se hace circular el agua, construidas por barras metálicas de 6 o más mm, dispuestas paralelamente y espaciadas entre 10 y 100 mm. Se limpian con rastrillos que se accionan normalmente de forma mecánica. En otros casos, si el tipo de sólidos lo permite, se utilizan trituradoras, reduciendo el tamaño de sólidos y separándose posteriormente por sedimentación u otras operaciones.

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se clasifica según la separación entre los barrotes de la reja en: Desbaste fino: con separación libre entre barrotes de 10-25 mm. • Desbaste grueso: con separación libre entre barrotes de 50-100 mm. En cuanto a los barrotes, estos han de tener unos espesores mínimos según sea: • Reja de gruesos: entre 12-25 mm. • Reja de finos: entre 6-12 mm. También tenemos que distinguir entre los tipos de limpieza de rejas igual para finos que para gruesos: • Rejas de limpieza manual • Rejas de limpieza automática

4.1..-Tamizado: Consiste en una filtración sobre soporte delgado, y sus objetivos son los mismos que se pretenden con el desbaste, es decir, la eliminación de materia que por su tamaño pueda interferir en los tratamientos posteriores. Según las dimensiones de los orificios de paso del tamiz, se distingue entre: *Macrotamizado: Se hace sobre chapa perforada o enrejado metálico con paso superior a 0,2 mm.. Se utilizan para retener materias en suspensión, flotantes o semiflotantes, residuos vegetales o animales, ramas,... de tamaño entre 0,2 y varios milímetros. * Microtamizado: Hecho sobre tela metálica o plástica de malla inferior a 100 micras. Se usa para eliminar materias en suspensión muy pequeñas contenidas en el agua de abastecimiento (Plancton) o en aguas residuales pre tratadas. Los tamices se incluirán en el pre 9tratamiento de una estación depuradora en casos especiales: * Cuando las aguas residuales brutas llevan cantidades excepcionales de sólidos

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en suspensión, flotantes o residuos.

4.3.- Desarenado: El objetivo de esta operación es eliminar todas aquellas partículas de granulometría superior a 200 micras, con el fin de evitar que se produzcan sedimentos en los canales y conducciones, para proteger las bombas y otros aparatos contra la abrasión, y para evitar sobrecargas en las fases de tratamiento siguiente. Los desarenadores se diseñan para eliminar partículas de arenas de tamaño superior a 0,200 mm y peso específico medio 2,65, obteniéndose un porcentaje de eliminación del 90%. Si el peso específico de la arena es bastante menor de 2,65, deben usarse velocidades de sedimentación inferiores a las anteriores. Los desarenadores se diseñan para eliminar partículas de arenas de tamaño superior a 0,200 mm y peso específico medio 2,65, obteniéndose un porcentaje de eliminación del 90%. Si el peso específico de la arena es bastante menor de 2,65, deben usarse velocidades de sedimentación inferiores a las anteriores.

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4.4.- Desengrasado y Desaceitado: El objetivo en este paso es eliminar grasas, aceites, espumas y demás materiales flotantes más ligeros que el agua, que podrían distorsionar los procesos de tratamiento posteriores. El desaceitado consiste en una separación líquido-líquido, mientras que el desengrase es una separación sólido-líquido. En ambos casos se eliminan mediante insuflación de aire, para desemulsionar las grasas y mejorar la flotabilidad. Los aceites y grasas constituyen un serio problema para las plantas depuradoras tales como:    

Obstrucciones en los tamices Problemas en la decantación Dificultan la aireación en reactores Incrementan la DQO 8

Se podría hacer esta separación en los decantadores primarios al ir provistos éstos de unas rasquetas superficiales de barrido, pero cuando el volumen de grasa es importante, estas rasquetas son insuficientes y la recogida es deficitaria. Si se hacen desengrasado y desarenado junto en un mismo recinto, es necesario crear una zona de tranguilización donde las grasas flotan y se acumulan en la superficie, evacuándose por vertedero o por barrido superficial, y las arenas sedimentan en el fondo y son eliminadas por uno de los métodos que desarrollamos en el apartado anterior.

5.- ETAPA: TRATAMIENTO PRIMARIO: El tratamiento primario que recibe las aguas residuales consiste principalmente en la remoción de sólidos suspendidos floculentos bien mediante sedimentación o floculación, en la neutralización de la acidez o alcalinidad excesivas y en la remoción de compuestos inorgánicos mediante precipitación química. En algunos casos se puede utilizar la coagulación como auxiliar del proceso de sedimentación. Entre los principales procesos y operaciones de tratamiento primario están:     

Coagulación – Floculación Flotación Sedimentación primaria Evacuación de lodos Digestión de lodos

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5.1.- Coagulación – Floculación: Es un proceso de desestabilización química de las partículas coloidales que se producen al neutralizar las fuerzas que los mantienen separados, por medio de la adición de los coagulantes químicos y la aplicación de la energía de mezclado. La coagulación es el tratamiento más eficaz pero también es el que representa un gasto elevado cuando no está bien realizado. Es igualmente el método universal porque elimina una gran cantidad de sustancias de diversas naturalezas y de peso de materia que son eliminados al menor costo, en comparación con otros métodos. El proceso de coagulación mal realizado también puede conducir a una degradación rápida de la calidad del agua y representa gastos de operación no justificadas. Por lo tanto que se considera que la dosis del coagulante condiciona el funcionamiento de las unidades de decantación y que es imposible de realizar una clarificación, si la cantidad de coagulante esta mal ajustada La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado. Es un paso del proceso de potabilización de aguas de origen superficial y del tratamiento de aguas servidas domésticas, industriales y de la minería. Los factores que pueden promover la coagulación-floculación son el gradiente de la velocidad, el tiempo y el pH. El tiempo y el gradiente de velocidad son importantes al aumentar la probabilidad de que las partículas se unan y da más tiempo para que las partículas desciendan, por efecto de la gravedad, y así se acumulen en el fondo. Por otra parte el pH es un factor prominente en la acción desestabilizadora de las sustancias coagulantes y floculantes. La solución floculante más adecuada a la naturaleza de los materiales en suspensión con el fin de conseguir aguas decantadas limpias y la formación de lodos espesos se determina por pruebas, ya sea en laboratorio o en el campo. En la minería, los floculantes utilizados son polímeros sintéticos de alto peso molecular, cuyas moléculas son de cadena larga y con gran afinidad por las superficies sólidas. Estas macromoléculas se fijan por adsorción a las partículas y provocan así la floculación por formación de puentes interpartículas.

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5.2.-Flotacion: Operación física que consiste en generar pequeñas burbujas de gas (aire), que se asociarán a las partículas presentes en el agua y serán elevadas hasta la superficie, de donde son arrastradas y sacadas del sistema. Obviamente, esta forma de eliminar materia en suspensión será adecuada en los casos en los que las partículas tengan una densidad inferior o muy parecida a la del agua, así como en el caso de emulsiones, es decir, una dispersión de gotas de un líquido inmiscible, como en el caso de aceites y grasas. En este caso las burbujas de aire ayudan a “flotar” más rápidamente estas gotas, dado que generalmente la densidad de estos líquidos es menor que la del agua. En esta operación hay un parámetro importante a la hora del diseño: La relación aire/sólidos, ml/l de aire liberados en el sistema por cada mg/l de concentración de sólidos en suspensión contenidos en el agua a tratar. Es un dato a determinar experimentalmente y suele tener un valor óptimo comprendido entre 0.005 y 0.06.

En el tratamiento de aguas se utiliza aire como agente de flotación, y en función de cómo se introduzca en el líquido, se tienen dos sistemas de flotación: - Flotación por aire disuelto - Flotación por aire inducido 11

5.3.-

Sedimentación Primaria:

El objetivo de la sedimentación primaria es remover rápidamente los residuos sólidos sedimentables y materia flotante para así, disminuir la concentración de los sólidos suspendidos. La sedimentación primaria se emplea como parte del pre tratamiento dentro del procesamiento integral de las aguas residuales. Los sedimentadores primarios diseñados y operados pacientemente, remueven entre el 50% y 70% de los sólidos suspendidos y entre el 25% y 40% de DBO5. En las grandes plantas de tratamiento (0.75 Mgal/d o más), la remoción de SST se realiza en tanques de sedimentación circulares o rectangulares con limpieza mecánica y diseño estandarizado, excepto en aquellas plantas que cuentan con tanque imhoff. Cabe anotar que los sedimentadores primarios se omiten con frecuencia dentro del diseño de plantas de tratamiento pequeñas. La elección del tipo de sedimentador con una aplicación dada, depende del tamaño de las instalaciones, de las normas emitidas por autoridades locales de control, de las condiciones locales del sitio y de la experiencia del ingeniero a cargo. La etapa de sedimentación debe contar por lo menos con dos unidades de manera que si un sedimentador se encuentra en trabajo de reparación y mantenimiento, es posible garantizar la continuidad en el tratamiento.

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5.4.- Evacuación de Lodos: En los tratamientos anteriores se generan una cantidad de residuos en donde se concentra la contaminación eliminada (lodos). Al retirarlos también nos llevamos una gran cantidad de agua (aproximadamente un 95%) por lo que ocupan volúmenes importantes y facilitan la putrefacción de los mismos. La finalidad del espesamiento o espesado es reducir el volumen de los lodos mediante la eliminación parcial de esta agua. Los tipos de espesamiento más utilizados son:  Espesamiento por Gravedad  Espesamiento por Flotación  Espesamiento mediante Métodos Mecánicos

5.5.- Digestión de lodos 13

Los lodos, después de pasar por el espesador, son llevados a unos depósitos separados, llamados digestores anaerobios, donde se procede a su estabilización. Esta estabilización se consigue mediante un procedimiento biológico que permite una degradación importante de la materia orgánica por medio de una fermentación llevada a cabo por unos microorganismos en un recinto cerrado y en ausencia de aire. De esta fermentación se obtienen ciertos gases, sobre todo: metano y dióxido de carbono.

6.- ETAPA: TRATAMIENTO SECUNDARIO El tratamiento secundario de depuración constituye una serie de importantes procesos de naturaleza biológica de tratamiento de las aguas residuales que tienen en común la utilización de microorganismos (entre las que destacan las bacterias) para llevar a cabo la eliminación de materia orgánica biodegradable, tanto coloidal como disuelta, así como la eliminación de compuestos que contienen elementos nutrientes (N y P). En la mayor parte de los casos, la materia orgánica constituye la fuente de energía y de carbono que necesitan los microorganismos para su crecimiento. Además, también es necesaria la presencia de nutrientes, que contengan los elementos esenciales para el crecimiento, especialmente los compuestos que contengan N y P, y por último, en el caso de sistema aerobio, la presencia de oxígeno disuelto en el agua. Este último aspecto será clave a la hora de elegir el proceso biológico más conveniente. Los procesos aerobios se basan en la eliminación de los contaminantes orgánicos por su transformación en biomasa bacteriana, CO2 y H2O.

. Los procesos fisicoquímicos que pueden ser incluidos en esa etapa son: 14

 Aireación  Sedimentación secundaria ( clarificador)

6.1.- Aireación: La aireación abastece de grandes cantidades de oxígeno a las aguas residuales para las bacterias aeróbicas y otros micro-organismos que ayudan a descomponer el material orgánico dañino en las aguas residuales. Los cúmulos de material de desecho sólido resultantes se asientan en el fondo del tanque, esto es llamado el lodo activado. Las aguas residuales aireadas son luego depositadas en un tanque de sedimentación secundaria (clarificación secundaria) donde se les da tiempo a los micro-organismos útiles para que cumplan su función.

6.2.- Sedimentación secundaria Se combina con frecuencia con la aireación en un tanque grande o en una poza. La aireación ocurrirá en la parte superior y el asentado de lodos ocurrirá en el fondo. El corazón del sistema lo compone el lodo activado del proceso de aireación. Este proceso permite que los flóculos se asienten y que impurezas superficiales adicionales sean retiradas de la superficie antes de salir hacia el efluente claro. Este producto final es extremadamente bajo en contenido orgánico.

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7.- ETAPA: TRATAMIENTO TERCIARIO Los objetivos del tratamiento terciario son eliminar la carga orgánica remanente de un tratamiento secundario, eliminar microorganismos patógenos, eliminar color y olor indeseables, remover detergentes, fosfatos y nitratos residuales, que ocasionan espuma y eutrofización respectivamente. La cloración es parte del tratamiento terciario o avanzado que se emplea para lograr un agua más pura, incluso hasta llegar a potabilizarla si se desea. Consisten en procesos físicos y químicos especiales con los que se consigue limpiar las aguas de contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos, etc. Este tratamiento consiste en un proceso físico-químico que utiliza la precipitación, la filtración y/o la cloración para reducir drásticamente los niveles de nutrientes inorgánicos. Los procesos fisicoquímicos que pueden ser incluidos en esa etapa son:       

Intercambio iónico Adsorción Microfiltración Ósmosis inversa Cloración Luz ultravioleta Ozonización

7.1.- Intercambio iónico: El intercambio iónico es un proceso de tratamiento de agua utilizado generalmente para el ablandamiento o desmineralización del agua, aunque también es utilizado para remover otras sustancias del agua en procesos tales como la desalcalinización, desionización, y desinfección. ¿Pero de qué se trata exactamente el intercambio iónico? 16

El intercambio iónico describe un proceso químico específico en el que iones disueltos no deseados son intercambiados por otros iones con una carga similar. Los iones son átomos o moléculas que contienen un número total de electrones que no es igual al número total de protones. Hay dos grupos diferentes de iones, los cationes, que están cargados en forma positiva, y los aniones, que están cargados en forma negativa. Tenemos que agradecerle a Michael Faraday por estos nombres, que provienen de la atracción de los cationes hacia el cátodo y de la atracción de los aniones hacia el ánodo en un dispositivo galvánico.

7.2.- Adsorción: El proceso de adsorción consiste en la captación de sustancias solubles en la superficie de un sólido. Un parámetro fundamental es este caso será la superficie específica del sólido, dado que el compuesto soluble a eliminar se ha de concentrar en la superficie del mismo. La necesidad de una mayor calidad de las aguas está haciendo que este tratamiento esté en auge. Es considerado como un tratamiento de refino, y por lo tanto al final de los sistemas de tratamientos más usuales, especialmente con posterioridad a un tratamiento biológico. El sólido universalmente utilizado en el tratamiento de aguas es el carbón activo, aunque recientemente se están desarrollando diversos materiales sólidos que mejoran, en ciertas aplicaciones, las propiedades del carbón activo. Hay dos formas clásicas de utilización de carbón activo, con propiedades diferentes y utilizado en diferentes aplicaciones:

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· Carbón activado granular (GAC). Se suele utilizar una columna como medio de contacto entre el agua a tratar y el carbón activado, en la que el agua entra por la parte inferior y asciende hacia la superior. El tamaño de partícula en este caso es mayor que en el otro. Se suele utilizar para eliminar elementos traza, especialmente orgánicos, que pueden estar presentes en el agua, y que habitualmente han resistido un tratamiento biológico. Son elementos, que a pesar de su pequeña concentración, en muchas ocasiones proporcionan mal olor, color o sabor al agua. ·

Carbón activo en polvo (CAP). Este tipo de carbón se suele utilizar en procesos biológicos, cuando el agua contiene elementos orgánicos que pueden resultar tóxicos. También se suele añadir al agua a tratar, y pasado un tiempo de contacto, normalmente con agitación, se deja sedimentar las partículas para su separación previa. Suelen ser operaciones llevadas a cabo en discontinuo.

7.3.- Microfiltración: Puede ser aplicada a muchos tipos diferentes de tratamientos de agua cuando se necesita retirar de un líquido las partículas de un diámetro superior a 0.1 mm. Las membranas usadas para la microfiltración tienen un tamaño de poro de 0.1 y 10 µm.

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7.4.- Ósmosis inversa: La ósmosis es un proceso físico a través del cual se hace pasar agua por una serie de filtros especiales y una membrana semipermeable al con la finalidad de filtrar impurezas como los microorganismos, metales pesados, exceso de sales, y otros tipo de sustancias tóxicas. El resultado final del proceso es la obtención de un agua pura. La ósmosis inversa es la inversión de la osmosis para la purificación del agua. A la inversa de la osmosis el flujo se invierte aplicando una presión opuesta que supere la presión osmótica. Mediante la ósmosis inversa se extrae el agua a fuerza de una solución concentrada, dejando atrás el soluto (es decir las impurezas). Con la ósmosis inversa son eliminados una altísimo porcentaje de impurezas, bacterias y microorganismos presentes en el agua, que por este procedimiento son separadas quedando retenidas. Este método nos permite disfrutar de un agua pura, clara y de una gran calidad, para cualquier tipo de consumo humano (beber, cocinar, etc.). El sistema de filtros y membrana consigue eliminar los niveles de metales pesados y sales minerales, principalmente el plomo, el sodio y nitratos tan perjudiciales para la salud, Asimismo, la ósmosis inversa filtra las partículas disueltas en el agua y mejora la composición causante de los olores y sabores (principalmente el cloro).

7.5.- Cloración: Se trata de mantener el agua depurada en un depósito final de distribución con un contenido adecuado de cloro libre para evitar la proliferación de microorganismos con el objetivo de hacerla apta para su reutilización. La cloración del agua residual es el sistema más sencillo y económico para un tratamiento terciario de reutilización de agua para riego de jardines y plantas. 19

7.6.- Luz ultravioleta: Con el propósito de mantener el equilibrio entre la seguridad pública, la protección del medio ambiente y una necesidad de desinfección eficaz, muchas instalaciones de aguas residuales han adoptado la luz ultravioleta (UV) como la opción mas adecuada de tratamiento – comparable con la desinfección química. La desinfección UV es un proceso físico que neutraliza los microorganismos instantáneamente cuando estos pasan a través de las lámparas ultravioleta sumergidas en el efluente. El proceso no añade nada al agua excepto luz UV y por lo tanto no tiene impacto sobre la composición química o en el contenido de oxígeno disuelto en el agua. A este respecto se asegura el cumplimiento con la cada vez más estricta normativa de descarga del efluente de agua residual.

7.7.- Ozonización: Consiste en la inyección de ozono en gas en un burbujeador o tubería del agua producto para purificarlo. El ozono es un poderoso oxidante y desinfectante con una velocidad de esterilización superior a la de un tratamiento convencional de cloro aumentando su eficacia. El ozono tiene un potencial de oxidación muy elevado y su efectividad es muy superior a los productos o tratamientos convencionales, de ahí que su utilización se propague exponencialmente a nivel mundial. Además tiene otras ventajas: El ozono en aguas residuales consigue: Eliminar, toxinas y pesticidas · Eliminación de virus, bacterias , hongos y mohos · Oxidación del Hierro y Manganeso. · Reducción de Sales pesadas. · Eliminación del color, sabor, olor · Reduce la turbiedad, el contenido de sólidos en suspensión y las demandas químicas (DQO) y biológicas (DBO) de oxígeno. 20

· Eliminación de Algas. · Oxidación de Orgánicos (Fenoles, Detergentes, Pesticidas). · Microfloculación de disolventes orgánicos. · Oxidación de Inorgánicos (Cianuros, Sulfuros y Nitritos). · Pretrata miento de procesos biológicos (Sales, Antracitas, GAC). · Reducción de Trihalometanos, y otros elementos órgano-clorados.

8.- Flujos de Descarga: El último control que la planta tiene sobre los efluentes está en su salida. El agua debe pasar por una estructura efluente compuesta de varias compuertas grandes y canales de concreto o de un sistema de tuberías y válvulas. El agua puede ser devuelta a un lago o río, o puede ser devuelta al mar. Cuando se usa su salida hacia el océano, el efluente es normalmente bombeado a través de una larga tubería de 6 pies de diámetro antes de ser liberado en algún lugar a cientos de metros, o incluso a unos cuantos kilómetros en alta mar.

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9.- Tratamiento de Aguas residuales en la minería: La actividad minera metálica y no metálica, en el Perú es muy importante, siendo de los principales productores a nivel mundial de algunos metales como plata, cobre, zinc, estaño, oro, plomo, molibdeno, selenio, cadmio, hierro. Así mismo en la minería no metálica se produce piedra, caliza, arcilla, puzolana, sílice, sal común, yeso, mica, hormigón, mármol, carbón antracita y bituminoso, roca fosfórica, arena, talco, boratos, feldespato, caolín, diatomita, cal, entre otros. Ésta gran productividad produce también aguas residuales, que en Perú por norma las llamaremos efluente líquido de actividades minero-metalúrgicas, éste efluente tiene una composición que varía de acuerdo a la empresa minera de la que procede y a las actividades de dicha empresa, por lo que es distinto en cada empresa En la actualidad hay una serie de métodos, procesos, tecnologías, para el tratamiento de aguas residuales, los cuales con el pasar del tiempo van actualizándose, modernizándose y haciéndose cada vez más eficientes y eficaces. Las tecnologías para el tratamiento de aguas residuales en minería, pueden ser tecnologías de tratamiento activo y tecnologías de tratamiento pasivo; también se clasifican en tratamientos previo, secundario y terciario, otros las clasifican como tecnologías biológicas, químicas y físicas. -PROCESOS: Para el caso del tratamiento de las aguas residuales de la industria minerometalúrgica se cuenta con los siguientes procesos: SEDIMENTACION

DEPOSITO DE RELAVES

TRATAMIENTO DE CIANURO

METODO BIOLOGICOACTIVOS-ING ECOLIGICA

COAGULACIONFLOCULACION

PRESIPITACION QUIMICA

ADSORCION

ESPESAMIENTO

AIREACION

INTERCAMBI O IONICO

METODO BIOLOGICOPASIVOS HUMEDALES

FILTRACION

NEUTRALIZACION

OSMOSIS INVERSA

ELECTRODIALISIS

ELECTRODESIONIZACION

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10.- Conclusiones : La aplicación de tecnologías en el tratamiento de aguas residuales, reduce en forma exponencial la propagación de enfermedades, con lo que se evita la muerte de muchas personas.

El tratamiento de aguas residuales, mediante la aplicación de tecnologías ha dejado de ser importante y ha pasado a ser indispensable para el adecuado desarrollo del ser humano.

11.- Bibliografía: https://www.madrimasd.org/uploads/informacionidi/biblioteca/publicacion/doc/VT/V T2_Tratamientos_avanzados_de_aguas_residuales_industriales.pdf http://spenagroup.com/tratamiento-aguas-residuales-mineria/#1480302933322620d5241-6f10 https://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_de_aguas_residuales_de_origen_industri al http://www.revistaseguridadminera.com/operaciones-mineras/de-donde-provienenlas-aguas-residuales-industriales/

https://www.iagua.es/blogs/maria-sanchez-montes/aguas-residuales-peru-costoimprovisacion

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