REMOCIÓN DE FLUORURO MEDIANTE ELECTROCOAGULACIÓN EN FLUJO CONTINUO

Abstract

La contaminación del agua es un problema importante debido a la presencia de varios contaminantes como plaguicidas, metales pesados e iones. Entre estos iones destaca la presencia de fluoruro (F-), el cual en concentraciones superiores a 1.5 mg L-1 puede provocar enfermedades como osteoporosis y fluorosis dental. En México se han reportado concentraciones por encima del límite permisible en Temascalcingo; Estado de México, y Jerécuaro; Guanajuato. El objetivo de esta investigación fue aplicar un proceso de electrocoagulación (EC) en flujo continuo para la desfluorización en el agua potable de las zonas de estudio. En Temascalcingo (T) y Jerécuaro (J) se encontraron concentraciones de F- de 2.3 mg L-1 y 4.5 mg L-1, respectivamente. Para estudiar el efecto de la concentración de F-, se enriqueció una segunda muestra de Temascalcingo hasta 9.2 mg L-1 F- (TE). Se propuso un diseño de superficie de respuesta a través de un modelo de Box-Behnken; las variables estudiadas fueron configuración electródica (Al/Al, Mg/Mg y AlMg/AlMg), flujo hidráulico (10, 13 y 16 mL min-1) e intensidad de corriente (0.1, 0.15 y 0.2 A). Con el sistema Al/Al se alcanza una concentración final de F- dentro de los límites permisibles (0.72 mg L-1), a los 10 min de tratamiento, 0.2 A (j 48.78 A m-2) y 10 mL min-1, con una eficiencia de eliminación de 68.69 %; después de 160 min, la eliminación se incrementa al 99.56 %. El sistema AlMg/AlMg necesita 10 min para alcanzar una concentración de 0.75 mg L-1 F- a 0.2 A (j 25 A m-2), 16 mL min-1 con una eficiencia de eliminación del 67.39 %, y después de 100 min la remoción se incrementa a 92.17 %. Por otro lado, la eficiencia de eliminación más baja se obtuvo utilizando el sistema Mg/Mg, 0.1 A (j 25.64 A m-2), 16 mL min-1 y 100 min de tiempo de tratamiento (30.43 %, 1.6 mg L-1 F-). Una ventaja importante y novedosa es el uso de AlMg como ánodo de sacrificio, ya que permite una remoción aceptable de F- (<1.5 mg L-1) a altas y bajas concentraciones en cortos periodos de tiempo; un efluente libre de aluminio residual (evitando así, los efectos secundarios); y una calidad mejorada del agua de uso y consumo humano (AUCH) tratada. Se encontró que la variable de mayor influencia es la configuración electródica, seguida de la intensidad de corriente y el flujo hidráulico. El pH circundante es importante, pues determina la especiación de los coagulantes y, por tanto, el éxito del proceso de EC.