¿Cómo disminuir los valores de arsénico presentes en el agua?

Consideraciones generales

Los métodos de tratamiento para disminuir los valores de arsénico presentes en el agua se seleccionan de acuerdo al caudal, tipo de proceso, las concentraciones de contaminante, límites de concentración máximo admisible en el producto final, entre otros. Las alternativas tecnológicas más comúnmente utilizadas son:

Comparación de Tecnologías

• Coagulación y Filtrado
  

El proceso se basa en una tecnología robusta capaz de abatir arsénico de aguas subterráneas hasta niveles no detectables, cuando se ajustan los parámetros del proceso apropiadamente.
El proceso consiste en el agregado de un coagulante como policloruro de aluminio o uno con base férrica como cloruro férrico, al agua contaminada con arsénico, debido a la tendencia que presenta el arsénico a formar complejos tanto con el hierro como con el aluminio. El coagulante se hidroliza en agua y adquiere una carga neta positiva, favoreciendo la adsorción del anión arseniato mediante un mecanismo de acomplejamiento superficial.

• Opciones de Filtración:
  

La co-precipitación y filtración del hierro son utilizadas frecuentemente para eliminar efectivamente el arsénico. Un flujo general de proceso podría incluir la oxidación, co-precipitación de arsénico con sales de hierro, y filtración de floculante. Algunas variaciones incluyen:

1.  Oxidación-Filtración: se utiliza cuando el hierro que ocurre naturalmente es suficiente para eliminar el arsénico.
2.  Coagulación-Filtración: se añade un coagulante a base de hierro antes de la filtración.
   
3.  Coagulación-Clarificación-Filtración: la clarificación se utiliza para disminuir la carga de sólidos para el filtro. Podría requerirse la oxidación para oxidar el arsenito y el hierro y manganeso que ocurren de manera natural, de estar presentes.
   

• Filtración por Medios de Adsorción Directa
  

Como alternativa se utilizan medios filtrantes con alta capacidad de adsorción de arsénico, los cuales adsorben el contaminante de forma irreversible. El funcionamiento es igual al de un filtro convencional, en el sentido que pasa agua a través del medio contenido en un tanque a un determinado caudal de servicio; la diferencia principal es que una vez agotado el medio no es posible regenerarlo y es necesaria su disposición y reemplazo por una nueva carga.
Esta alternativa involucra un bajo costo de inversión en equipamientos, pero un costo medio de recambio del medio filtrante.
 

• Osmosis Inversa

Los sistemas de ósmosis inversa logran a través de una membrana semipermeable separar agua en dos corrientes, una con alto contenido de sales y una desmineralizada. En el paso por estas membranas el agua sufre un proceso de desmineralización, en el que se reduce también el contenido de arsénico.
Las membranas para aguas salobres tienen un rechazo de arsénico de alrededor del 94-96 %, obteniendo calidades de agua excelentes para el consumo humano. Como ventaja reducen también el contenido de flúor (suele estar presente en aguas que contienen arsénico) y otros compuestos perjudiciales para la salud.
Debido a su alto rechazo, es posible tratar solamente una parte del caudal de agua, obteniendo así niveles bajos de arsénico con altos costos operativos y de equipamiento.
La ventaja de este proceso es que remueve otros minerales, además de disminuir el TDS, por lo que en el caso de contaminación múltiple es el método seleccionado.

• Intercambio Iónico
  Este método puede remover fácilmente el arsénico disuelto en agua. Al considerar su aplicación es necesario tener en cuenta que existen efectos de competencia entre iones. Las resinas de intercambio iónico presentan selectividad para el intercambio de iones, y el arsénico no es de los iones con mayor selectividad para la remoción, ya que los sulfatos, nitratos, flúor por ejemplo serán removidos antes que el arsénico.

El intercambio de aniones es simplemente el intercambio de un anión por otro. El anión que es intercambiado es mantenido en la resina hasta ser eliminado periódicamente durante el proceso de regeneración. El arsenito no es eliminado efectivamente, por lo que podría requerirse la oxidación. El intercambio de aniones puede eliminar efectivamente el arsénico, usando por lo general resinas de intercambio aniónico de base fuerte en forma de cloruro. El sulfato, nitrato y otros aniones presentes en altas concentraciones pueden reducir ampliamente el ciclo de funcionamiento, al competir con el arsénico.
En general, para aguas con un contenido de sulfatos mayores a 120 ppm o niveles de TDS mayores a 500 ppm no es económicamente viable el tratamiento por intercambio iónico, y si lo es el de ósmosis inversa.
Además como se requiere una oxidación previa (usualmente con cloro) para llevar todo el arsénico a su forma pentavalente, se debe incorporar un filtro de carbón activado para declorar el agua, que de otra forma reduciría la capacidad de remoción de las resinas al oxidarlas.
 

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