La eliminación del color con ozono de las aguas residuales industriales y los textiles es un enfoque eficaz en comparación con otras soluciones químicas. En las plantas de procesamiento de aguas residuales textiles y en otros procesos de aguas residuales industriales, el ozono se ha utilizado con éxito para eliminar el color.

Un sistema de tratamiento biológico, como los lodos activados, se utiliza a menudo junto con el ozono en el tratamiento de aguas residuales. El tamaño molecular de las moléculas de tinte orgánico las hace refractarias, y la adsorción en lodos activados solo puede eliminar una pequeña cantidad de ellas. El uso de ozono a veces ha ocurrido antes del proceso biológico, pero rara vez se hace antes. El pretratamiento con lodos activados es una opción si las aguas residuales no son fácilmente biodegradables o son tóxicas.

Tratamiento industrial de aguas residuales

Dado que tiende a descomponer las moléculas orgánicas en especies más pequeñas y biodegradables, puede utilizarse antes de un proceso biológico. De esta forma, el proceso puede ser más eficiente. Además, el tratamiento de aguas residuales con ozono eleva el contenido de oxígeno del agua (oxígeno no convertido y ozono descomponiéndose en oxígeno, que se mezcla con el agua), lo que favorece el desarrollo de procesos aeróbicos.

El beneficio de esto es bien conocido, ya que está bien documentado en la investigación, sin embargo, tiene dificultades para aplicarse prácticamente, ya que es difícil predecir cuánto será la mejora, y puede ser difícil realizar estudios piloto con ozono y procesos biológicos. Se ha observado que un sistema biológico mejora el textil tratamiento de aguas residuales en un 20-30%.

En cuanto a los efectos del agua tratada en la corriente receptora, vale la pena considerar la capacidad del ozono para mejorar la biodegradabilidad y reducir la toxicidad. Se debe considerar un proceso de tratamiento de agua al realizar pruebas de toxicidad en el agua tratada.

Se ha observado que la destrucción de una molécula orgánica en un proceso de tratamiento puede resultar en la creación de otras más tóxicas, por ejemplo, los tratamientos químicos de MTBE pueden crear una más aguas residuales tóxicas. Los tensioactivos y la necesidad de su eliminación del agua son otros factores a tener en cuenta. Las concentraciones de tensioactivos pueden estar estrictamente reguladas en algunas áreas y deben ser inferiores a 1 ppm. Como resultado, se requiere una mayor cantidad de oxidante.

Sin embargo, todos los tintes utilizados en el procesamiento textil se pueden eliminar eficazmente con ozono. Los objetivos de eliminación de color para los cuerpos de agua receptores determinan la cantidad de ozono requerida para el sistema de ozono. El consumo de oxígeno depende de varios factores, incluida la cantidad de color eliminado durante el proceso biológico, el tinte utilizado, dónde se aplica el ozono, etc. Cuando no se dispone de experiencia previa exacta, a menudo se utilizan pruebas piloto en los casos en que es difícil predecir la cantidad de ozono requerida.

Aproximadamente 1 mg de ozono por mg de tinte es necesario para eliminar el 95% del color, aunque el valor depende del tipo de tinte. Se requieren aproximadamente 1,5 mg de ozono por mg de tinte para eliminar el 100% del color. Se tarda unos 10 minutos en eliminar el tinte. Es típico que la industria textil utilice 15 miligramos por litro después del tratamiento biológico, pero el nivel podría superar fácilmente los 25 miligramos por litro. Es importante tener en cuenta que la dosis de ozonización no tiene que mineralizar los componentes del compuesto de tinte para ser eficaz.

¿Cómo funciona el generador de ozono?

La descarga de corona (silenciosa) es un método común utilizado por generadores de ozono industriales para convertir oxígeno en ozono. Existen varios métodos para obtener oxígeno: aire seco, oxígeno destilado del aire u oxígeno disuelto en LOX.

Un generador de ozono es una mejor opción para un volumen de producción determinado, se consume menos energía y, si se emplean inyectores Venturi, el ozono se mezcla con menos energía. Estos ahorros se ven compensados por el coste del LOX, como el equipo utilizado para almacenar y evaporar el LOX, o el aire comprimido necesario para el proceso de concentración. El oxígeno tiende a ser más favorecido a medida que las unidades aumentan de tamaño. Un alto coste de la energía también favorece el oxígeno, pero el LOX se ve desfavorecido.

Las soluciones de ozono para aplicaciones en aguas residuales textiles suelen incluir los siguientes elementos: compresores de aire, secadores de aire, generadores de ozono, sistemas de mezcla de ozono y agua, y destructores de ozono. El generador de ozono es la más económicamente viable en general en comparación con las otras soluciones químicas.

Para operar un generador de ozono de manera efectiva, se debe usar aire seco. Hoy en día, la mayoría de los sistemas de ozono emplean la adsorción por cambio de presión (PSA) utilizando secadores de aire de alta presión. De esta manera, no se requiere una unidad de refrigeración ni un secador desecante calentado, pero el compresor debe poder proporcionar alrededor de 100 PSI de presión.

Cuando el ozono se mezcla con agua, constituye una pequeña fracción (2-3% cuando el gas es aire, y 6-10% cuando es oxígeno). El gas se puede mezclar con el agua utilizando un venturi o difusores de burbuja fina para disolver el ozono. Una vez logrado esto, el gas de desbordamiento debe dispersarse. Los sistemas de inyección que utilizan bombas de vacío tipo venturi requieren bombas de refuerzo. En el fondo de un recipiente de contacto, normalmente se utilizan difusores de burbuja fina. Como la bomba de refuerzo se eliminaría, los difusores podrían reemplazar al venturi y esto sería más económico.

Debe transcurrir un cierto período de tiempo después de que el ozono disuelto esté en contacto con el agua para que la reacción pueda completarse. Es probable que sean suficientes entre 10 y 20 minutos. Sería necesario un recipiente de contacto indirecto para lograr el tiempo de retención deseado. También se puede utilizar un recipiente de contacto indirecto para separar gases y líquidos. Para calcular el costo de este sistema, optamos por utilizar un recipiente de contacto indirecto. En el tanque, el líquido se separará de la mezcla de gases y el gas entrará en el tanque.

Palabras finales

En general, los sistemas generadores de ozono son eficaces tanto en el tratamiento del aire como del agua en las industrias y pueden eliminar eficazmente el color de las aguas residuales textiles y otras aguas residuales industriales. Si tiene alguna pregunta, puede contáctenos. Nos encantaría responder a sus preguntas.