Tratamiento BOD y COD con ozono

Ozone COD and BOD treatment

La demanda química de oxígeno (COD en inglés) es una medida de la calidad de las aguas residuales y del agua que puede ser utilizada como medida indirecta de la cantidad de compuestos oxidables. Esta evalúa todas las sustancias químicas oxidables, y puede relacionarse directamente con la demanda real de oxígeno del efluente si este es liberado al medio ambiente. En la mayoría de los casos, los niveles de COD son más altos que los de BOD en el proceso de las aguas residuales puesto que no todo el material orgánico es biodegradable. El rango típico de DQO para aguas residuales de procesos químicos es de 200 – 40 000 mg/L, y para aguas residuales domésticas de 100 – 450 mg/L. La imagen inferior muestra un breve resumen de los varios tipos de compuestos y cómo pueden ser tratados con ozono.

COD and BOD industrial water ozone treatment

Otros efluentes provenientes de industrias como la cervecera, productos lácteos, hierro y acero, pulpa y papel y la minería también producen agua de proceso que contiene altos niveles COD por encima de 1000 ppm. La COD orgánica en aguas residuales puede ser clasificada en en COD no biodegradable y biodegradable, como puede verse en la siguiente tabla.

COD no biodegradable

La COD no biodegradable es el resultado de sustratos solubles que se encuentran en el efluente y que escapan a las plantas de tratamiento de aguas residuales en bajas concentraciones como microcontaminantes. Algunos de los ejemplos incluyen productos farmacéuticos (por ejemplo, diclofenaco, paracetamol y propofol), contaminantes orgánicos persistentes (plaguicidas, productos químicos industriales y hormonas) y otras moléculas, incluidos los compuestos orgánicos fluorados y bromateados.

Compuestos Ratio BOD5/COD Ratio COD:O3
Farmacéuticos 0.1 6:1 to 3:1
Contaminantes orgánicos persistentes 0.2 5:2 to 2:1
Aldehídos 0.3 7:1 to 4:1
Aminas 0.5 4:1 to 3:1

Un ratio BOD:COD representa un compuesto que no es fácilmente biodegradable.

COD biodegradable

La COD biodegradable se divide a su vez en fácilmente biodegradable (compuestos solubles como nutrientes volátiles, ácidos grasos, azúcar, ciertos alcoholes y proteínas) y en compuestos lentamente biodegradables. Los compuestos lentamente biodegradables están compuestos por particuladas, coloidales y moléculas orgánicas complejas.

Compuestos Ratio BOD5/COD Ratio COD:O3
Ácidos grasos 0.4 2:3
Nutrientes (amoníaco, fosfato orgánico) 0.6 7:1
Proteínas 0.7 6:2
Alcoholes 0.9 5:3
Azúcares 0.7 4:2

 

En la tabla inferior se muestran rangos típicos de concentración de COD y BOD5.

Tipo de demanda de oxígeno (mg/L) Aguas residuales domésticas Alimentacion y bebidas Químicos y farmacéuticos
BOD5 200-300 450-1100 250-1000
COD 450-700 1450-2200 2000-18750

 

Ozono

El ozono es un potente oxidante, fácilmente soluble en agua. Es una tecnología de tratamiento libre de residuos que tiene el potencial de eliminar contaminantes orgánicos complejos. Puede encontrar información más detallada aquí. En las siguientes secciones se presentan algunas oportunidades clave de tratamientos basados en ozono para el tratamiento de carbono orgánico en efluentes de aguas residuales.

Ozono con AOP

Los AOPs son procesos avanzados de oxidación que utilizan especies extremadamente reactivas para la destrucción de contaminantes objetivo. Los radicales que se forman tienen un potencial de oxidación superior al ozono, y una velocidad de reacción aproximadamente un millón de veces mayor, resultando por tanto en tiempos de contacto inferiores y menor huella. También se puede aplicar el AOP para conseguir una oxidación completa o parcial de los contaminantes del proceso de tratado. Algunos ejemplos de los mecanismos de reacción en la formación de radicales hidroxilo con el uso de ozono se muestra seguidamente.

Óxido férrico Fe3++ O3 → (FeO)2+ +OH- + O2 + H+
Hydrogen peroxide O3 + H2O2 → OH- + O2 + H2O
Ultravioleta

O3 + H2O → O2 + H2O2 (En presencia de UV)

2O3 + H2O2 → 2.OH + 3O2

Otros métodos del AOP incluyen la combinación de dióxido de titanio y técnicas UV para producir radicales hidroxilo.

Debajo se muestra un ejemplo de la instalación piloto de Ozonetech: Eliminación de se COD y BOD mediante el uso de ozono en las corrientes de aguas residuales industriales.

Ozone and AOP treatment industrial water BOD/COD

La combinación Ozono-AOP resulta beneficiosa en situaciones en las que el ozono de forma individual no puede lograr la oxidación completa de los compuestos de aguas residuales. En estos casos, el AOP puede aplicarse de manera efectiva para aumentar la cinética de la reacción para así eliminar incluso las sustancias más complejas. Esto puede observarse claramente en el gráfico anterior.

Ozonetech tiene una amplia experiencia en el tratamiento de corrientes orgánicas complejas provenientes de procesos industriales, la industria farmacéutica y la producción de alimentos y bebida. Ofrecemos proyectos piloto y sistemas de tratamiento basados en ozono a escala completa Aquí puede encontrar más información sobre estudios de viabilidad y proyectos piloto.

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