Diseño de un proceso para la recuperación y degradación de fenol de aguas residuales industriales

Abstract

En esta tesis se analizan distintas tecnologías para el tratamiento de aguas residuales industriales contaminadas con fenol con el fin de seleccionar aquellas que muestren mejores características de remoción del agente contaminante. Se analizan tecnologías de separación convencionales, procesos de degradación y nuevas tecnologías de recuperación de contaminantes (procesos no convencionales). Entre estos nuevos procesos, se presenta la pervaporación asociados a la producción de un agente químico, pero en menor medida a procesos de descontaminación de aguas residuales. Se discuten los procesos de transporte asociados con esta tecnología y se analizan, además, las principales variables que afectan el proceso de la pervaporación. Se propone un método para determinar las condiciones de temperatura y presión para la pervaporación. Los resultados obtenidos por simulación son analizados y finalmente se plantea un esquema de pervaporación compuesto por 10 unidades. Así, se logra disminuir la concentración del fenol desde 60000ppm hasta concentraciones menores que 200ppm. El fenol recuperado está lo suficientemente concentrado como para ser reutilizado en el proceso productivo. La corriente que tiene una con 200ppm es ingresada a un foto-reactor de 60m el cual es capaz de reducir la concentración de fenol hasta 0.05ppm. El esquema de tratamiento propuesto logra reducir la concentración a niveles menores que los establecidos actualmente en la ley colombiana de vertimiento de aguas residuales contaminadas con fenol (0.2ppm). (Texto tomado de la fuente)

In this thesis different Technologies for the treatment of industrial wastewater contaminated with phenol are analyzed with the purpose of selecting those that show better characteristics of removal of the polluting agent. Conventional technologies of separation, degradation processes and new technologies (nonconventional processes) of recovery of polluting agents are analyzed. Between these new processes, the pervaporation is discussed. This is a promising technology for the treatment of wastewater contaminated with organic compounds. This technology has been applied mainly to processes of separation associated to the production of chemical agents, but hardly studied to processes for decontamination of water. The transport phenomena associated with this technology and the main variables that affect the process are discussed and analyzed. A method to determine the conditions of temperature and pressure for the pervaporation is showed. The simulations results are analyzed and finally a scheme of pervaporation made up 10 units is proposed. It is capable to diminish the concentration of phenol from 60000ppm to concentrations lesser than 200ppm. The phenol recovered is sufficiently concentrated like being reused in the productive process. The stream that has a concentration of 200ppm is entered to a photo-reactor of 60m length which is able to reduce the concentration of phenol until 0.05ppm. The scheme proposed in this thesis can low the concentration levels smaller than the established ones at the moment in the Colombian law of contaminated residual wastewater polluted with phenol (0.2ppm).