Evaluación de un proceso de filtración y oxidación avanzada con ozono para el tratamiento de las aguas residuales municipales

Abstract

The continuous discharges of municipal wastewater into water bodies without any treatment has polluted them to such an extent that their self-purification capacity has been exceeded. In order to support the self-purification process of these water bodies, the effect of a combined treatment of filtration and advanced oxidation with ozone for the oxidation of organic matter in municipal wastwater was investigated. The experimental development of the tests was carried out considering 4 factors (filtration, ozone flux, wastewater flow, and temperature) at two levels (high and low), where the response variable was the removal of organic matter measured as TVS; the tests were monitored by the parameters pH, conductivity, dissolved oxygen, and ambient ozone. The implementation of the experimental design allowed the identification of the factors affecting the treatment system. In order of importance, these are the use of filtration, an ozone flux of 2.11 L/min, a wastewater flow of 2 L/min, and a temperature of 15°C. The results showed that the use of the combined filtration-ozonation treatment system resulted in a TVS removal of 30.09%, a reduction in chemical oxygen demand (COD) of 18.15%, and a biochemical oxygen demand (BOD) was reduced by 30.24%, together with an increase in dissolved oxygen concentration from 0.34 mg/L to 3.61 mg/L during a treatment time of 5 minutes.Las descargas continuas de aguas residuales municipales a los cuerpos de agua sin ningún tipo de tratamiento, los ha contaminado a tal nivel que se ha sobrepasado su capacidad de autodepurarse. Con la finalidad de coadyuvar en el proceso de autodepuración de los cuerpos de agua, se evaluó el efecto de un tratamiento combinado de filtración y oxidación avanzada con ozono, para la oxidación de la materia orgánica en aguas residuales municipales. El desarrollo experimental de las pruebas se realizó considerando 4 factores (filtración, flujo de ozono, caudal de agua residual y temperatura) en dos niveles (alto y bajo) teniendo como variable respuesta la remoción de la materia orgánica medida como STV; el seguimiento de las pruebas se realizó a través de los parámetros de: pH, conductividad, oxígeno disuelto, y ozono ambiental. La implementación del diseño de experimentos permitió identificar los factores que influyen en el sistema de tratamiento, los cuales en orden de importancia son el uso de filtración, el flujo de ozono de 2.11 L/min, el flujo de agua residual de 2 L/min y la temperatura de 15 °C. Los resultados indicaron que el uso del sistema de tratamiento combinado filtración-ozonización logró una remoción de los STV del 30.09 %, de la DQO del 18.15 % y DBO del 30.24 %, además de un incremento en la concentración de oxígeno disuelto pasando de 0.34 mg/L a 3.61 mg/L durante un tiempo de tratamiento de 5 minutos.