Diseño de un sistema dual de ultrafiltración-adsorción para el tratamiento de corrientes provenientes de un proceso de la industria textil. Caudal de diseño 10 m3/día

Abstract

[ES] La industria textil es uno de los sectores industriales más contaminantes debido a su emisión al medio de grandes volúmenes de aguas residuales generadas en sus procesos, en los cuales se aplican productos químicos entre otros compuestos. Además, dada la dispersión del sector, se producen efluentes con composiciones muy dispares. En España, estas corrientes no se suelen segregar, por lo que los afluentes finales sueles ser elevadamente coloreados, tienen una DQO elevada y conductividad alta. Para solucionar este problema, se propone realizar el diseño de un tratamiento dual con membranas de UF y carbón activo, en el cual se trata una corriente de 10 m3/día de composición modelo procedente del sector textil. Se espera conseguir una reducción de DQO y de color del efluente elevada, junto con una baja retención de sales, obteniendo una corriente que debe someterse a posteriores tratamientos tipo NF/OI para su posible reutilización como agua regenerada, si bien se puede utilizar como agua de limpieza y en algunos puntos del proceso textil. Para ello, se abordará la fabricación de membranas con carbón activo integrado en su composición y se comparará con el sistema dual UF+CA. En este trabajo, en una primera etapa se fabricarán y caracterizarán membranas de UF con nanopartículas de carbón activo, indicando los índices de rechazo y coeficientes de permeado que presentan. Posteriormente, en una segunda etapa, se caracterizará el carbón activo utilizado mediante la determinación de isotermas y se diseñará la columna de adsorción. Finalmente, se planteará el sistema dual (UF+CA) que tratará el efluente textil en una primera etapa de UF, y posteriormente el permeado procedente del proceso de UF será tratado con la columna de CA diseñada. Se diseñará el proceso híbrido y se presupuestará la instalación.

[EN] The textile industry is one of the most polluting industrial sectors due to its emission into the environment of large volumes of wastewater generated in its processes, in which chemicals and other compounds are applied. In addition, given the dispersion of the sector, effluents with very different compositions are produced. In Spain, these currents are not usually segregated, so the final tributaries are usually highly coloured, have a high COD and high conductivity. To solve this problem, it is proposed to design a dual treatment with UF membranes and activated carbon, in which a current of 10 m3 /day of model composition from the textile sector is treated. A high reduction in COD and effluent colour is expected, along with a low salt retention, obtaining a current that must undergo subsequent NF/RO treatments for possible reuse, although it can be used as cleaning water and at some points of the textile process. To this end, the production of membranes with activated carbon integrated in their composition will be addressed and compared with the dual system UF+AC. In this project, in a first step, UF membranes with activated carbon nanoparticles will be manufactured and characterized, indicating the rejection indices and permeate coefficients they present. Subsequently, in a second step, the active carbon used will be characterised by the determination of isotherms and the adsorption column will be designed. Finally, the dual system (UF+AC) which will treat the textile effluent will be posed in a first stage of UF, and then the permeate from the UF process will be treated with the designed AC column. The hybrid process will be designed, and the facility budgeted.

[CA] La indústria tèxtil és un dels sector industrial més contaminant a causa de la seua emissió al mitjà de grans volums d’aigües residuals generades en els seus processos, en els quals s’apliquen productes químics entre altres compostos. A més, donada la dispersió del sector, es produeixen efluents amb composicions molt dispars. A Espanya, aquests corrents no se solen segregar, per la qual cosa, els efluents finals solen ser elevadament acolorits, tenen una DQO elevada i conductivitat alta. Per a solucionar aquest problema, es proposa realitzar el disseny d’un tractament dual amb membranes d’UF i carbó actiu, en el qual es tracta un corrent de 10 m3 /dia de composició model procedent del sector tèxtil. S’espera aconseguir una elevada reducció de DQO i de color de l’efluent, juntament amb una baixa retenció de sals, obtenint un corrent que ha de sotmetre’s a posteriors tractaments tipus NF/OI per a la seua possible reutilització, si bé es pot reutilitzar com a aigua de neteja i en alguns punts del procés tèxtil. Per això, s’abordarà la fabricació de membranes amb carbó actiu integrat en la seua composició i es compararà amb el sistema dual UF+CA. En aquest treball, en una primera etapa es fabricaran i caracteritzaran membranes de UF amb nanopartícules de carbó actiu, indicant els índexs de rebuig i coeficients de permeat que presenten. Posteriorment, en una segona etapa, es caracteritzarà el carbó actiu utilitzat mitjançant la determinació d'isotermes i es dissenyarà la columna d'adsorció. Finalment, es plantejarà el sistema dual (UF+CA) que tractarà l'efluent tèxtil en una primera etapa d’UF, i posteriorment el permeat procedent del procés d’UF serà tractat amb la columna de CA dissenyada. Es dissenyarà el procés híbrid i es pressupostarà la instal·lació.