Author: ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ

Revisión de variables de diseño y condiciones de operación en la electrocoagulación

Review of disign variables and operation conditions in electrocoagulation

MARTIN PIÑA SOBERANIS ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ (2011)

En este documento se presenta una revisión bibliográfica sobre los fundamentos teóricos más importantes de la electrocoagulación, se analizan algunos diseños y se muestran los resultados más relevantes al aplicarla al tratamiento de agua para la remoción de diversos contaminantes de origen orgánico e inorgánico. Se enumeran algunas de sus ventajas con respecto a la coagulación química, se hace un análisis comparativo de los diseños experimentales utilizados, así como de las metodologías aplicadas, a fin de poder identificar las principales variables que intervienen en los mecanismos de remoción, tales como: la densidad de corriente; el tipo de material, tamaño y distancia en los electrodos; el tipo de conexiones utilizadas; el amperaje y voltaje aplicado; el pH, temperatura y conductividad del agua; el tiempo de residencia y el tipo de flujo utilizado. De la literatura especializada que fue consultada se concluye que los mecanismos que intervienen en la electrocoagulación no han sido aun claramente entendidos y hay pocas consideraciones de los factores que influyen en la efectiva remoción de especies iónicas, especialmente iones metálicos en el agua.

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Electrocoagulación Tratamiento del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Efecto de la velocidad de flujo y de la calidad del agua en la pasivación de un reactor de electrocoagulación

Effect of flow velocity and water quality in the passivation of an electrocoagulation reactor

SARA PEREZ CASTREJON Silvia Gelover Santiago Alejandra Martín-Domínguez (2012)

En los últimos años se ha incrementado el interés por las técnicas electroquímicas para el tratamiento de distintos tipos de agua contaminada y, debido a esto, el desarrollo y la evaluación del desempeño de los reactores ha jugado un papel muy importante en el éxito de estas tecnologías. En ese sentido, el presente estudio muestra el efecto de la velocidad de flujo (vf) y la calidad fisicoquímica del agua a tratar, sobre la pasivación de un reactor de electrocoagulación. Las pruebas se hicieron a escala piloto en un reactor a flujo pistón, con electrodos de aluminio monopolares operando en forma galvanostática y con cambios de polaridad temporizada.

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Electrocoagulación Calidad del agua Pasivación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Incidencia del gradiente de velocidad en la eficiencia de la electrocoagulación para remover arsénico en un reactor a flujo pistón

ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ María de Lourdes Rivera Huerta MARTIN PIÑA SOBERANIS SARA PEREZ CASTREJON (2008)

Se realizaron estudios a escala de laboratorio usando un reactor electroquímico a flujo pistón con electrodos de hierro, que produce hidróxidos de hierro en línea como coagulante. Los objetivos fueron analizar la influencia de la turbulencia en el fenómeno de coagulación por neutralización de carga, así como definir los parámetros que más influyen en la eficiencia electroquímica de producción de hierro y en la remoción de los flocs formados. Los resultados mostraron que las eficiencias de producción de hierro y de remoción de los flocs producidos aumentaron al incrementarse el gradiente de velocidad en el mezclado (G) y el producto de éste por el tiempo de residencia en el reactor (Gt). La producción de hierro disminuyó conforme transcurrió el tiempo de operación del reactor; sin embargo, un valor de conductividad de 600μS·cm-1 originado por la adición de NaCl evitó este decremento y aumentó la eficiencia electroquímica. La presencia de cloro en el agua elevó significativamente la eficiencia en la remoción de hierro pero no influyó en la producción del mismo. En el estudio se partió del supuesto que entre más hierro se removiera después de la sedimentación, mayor sería la cantidad de arsénico que se eliminaría del agua. Los resultados mostraron que hay una buena correlación entre la eliminación de los dos contaminantes.

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Electrocoagulación Remoción de contaminantes Arsénico Tratamiento del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Comparación entre la coagulación convencional y la electrocoagulación en la remoción de fluoruros de agua para consumo humano

Comparison between conventional coagulation and electrocoagulation in fluride removal for drinking water

FABIÁN ALMAZÁN GARCÍA MARIA DE LOURDES RIVERA HUERTA ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ (2012)

El consumo prolongado de agua con concentraciones superiores a 1.5 mg/L de fluoruros (F-), provoca severos padecimientos en el organismo humano tales como fluorosis dental y esquelética. En México este problema se presenta principalmente en los estados del norte y centro del país. La electrocoagulación es una tecnología emergente que se vislumbra como una alternativa para la remoción de Fˉ-. En este trabajo se presentan los resultados de estudios a escala laboratorio en los que se compara el desempeño de los procesos de coagulación química con sales de aluminio (CQ) y la electrocoagulación con electrodos de aluminio (EC), para remover F- del agua destinada a consumo humano. También se muestran los efectos del gradiente de velocidad de mezclado (G) dentro del reactor electroquímico y la conductividad eléctrica del agua (CE), sobre la eficiencia de remoción de este anión, utilizando un diseño estadístico de experimentos tipo factorial a dos niveles 2K. Los resultados mostraron que la EC comparada con la CQ a diferentes condiciones de operación (G y CE) tiene mayor eficiencia de remoción de F- con la misma dosis de aluminio (Al+3) utilizado como coagulante.

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Remoción de fluoruros Electrocoagulación Tratamiento del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estudio de tratabilidad y coexposición a arsénico y fluoruros en agua de bebida

María de Lourdes Rivera Huerta Juana Enriqueta Cortés Muñoz Alejandra Martín-Domínguez FABIÁN ALMAZÁN GARCÍA (2013)

Se llevó a cabo un estudio de tipo ecológico (encuesta y datos de monitoreo del agua), a fin de evaluar la co-exposición a estas especies químicas y su posible asociación con las tasas de mortalidad por enfermedades endócrinas. Con la información disponible para cuatro municipios del estado de Guanajuato y once de Hidalgo, se estimó que el agua de consumo, aporta al organismo humano entre el 56 y el 78% de los fluoruros, y prácticamente el 100% del arsénico. Aunque este tipo de estudios no son suficientemente robustos para determinar causalidad, se identificaron asociaciones significativas entre las concentraciones de arsénico y fluoruros en agua y las tasas de mortalidad debidas a enfermedades endócrinas y metabólicas, Diabetes mellitus tipo II, enfermedades hipertensivas y del aparato urinario e insuficiencia renal, lo que evidencia las necesidades de tratamiento del agua para consumo humano.

Working paper

Flúor Arsénico Agua potable Tratamiento del agua Estudios de factibilidad Guanajuato Hidalgo INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Electrocoagulation to remove silica from cooling towers water

IVAN EMMANUEL VILLEGAS MENDOZA ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ SARA PEREZ CASTREJON Silvia Gelover Santiago (2014)

El presente artículo muestra los resultados de un estudio que se llevó a cabo para evaluar el efecto de la calidad del agua en la remoción de sílice disuelto mediante un proceso de electrocoagulación utilizando electrodos de aluminio. La sílice se encuentra en el agua de repuesto (RW) y de purga de las torres de enfriamiento (CTBW). Las pruebas se hicieron a escala semipiloto a flujo continuo en un tren de tratamiento consistente de electrocoagulación (EC), floculación, sedimentación y filtración en arena. Se estudiaron dos RW y CTBW, con características fisicoquímicas diferentes. Las variables de respuesta analizadas fueron las siguientes: eficiencia del aluminio para remover sílice (relación mgl-1 de Al3+ dosificado/mgl-1 de sílice removido), eficiencia de remoción de Al3+ dosificado, pérdida de carga hidráulica a través del reactor electroquímico y el voltaje. Se calculó el costo del tratamiento de los cuatro tipos de agua. La relación mgl-1 de Al3+ dosificado/mgl-1 de sílice removido osciló de 1.09 ± 0.06 a 1.33 ± 0.05 al tratar RW, mientras que para CTBW fue de 0.85 ± 0.1. Los costos de energía, sustancias químicas y consumo de electrodos para el tratamiento de RW osciló de US$0.52 a US$ 0.74 m-3, y el costo del tratamiento de CTBW fue de aproximadamente US$0.53 m-3.

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Aluminio Torre de enfriamiento Electrocoagulación Agua de repuesto Ciclos de concentración INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Análisis técnico-económico de tecnologías para remoción de fluoruros 2a parte y evaluación de riesgos a la salud por exposición a fluoruros presentes en agua

María de Lourdes Rivera Huerta JUANA ENRIQUETA CORTES MUÑOZ Alejandra Martín-Domínguez CESAR GUILLERMO CALDERON MOLGORA Sara Pérez-Castrejón (2012)

En el país hay regiones en donde la concentración de flúor en el agua puede ser considerada dentro de la normativa nacional e internacional y sin embargo, existe fluorosis. Por este motivo, se han propuesto diversas teorías según las cuales hay otros factores de riesgo, entre los que destacan el consumo de alimentos o de sustancias con fluoruros, el estado de nutrición, la temperatura de la zona y la altitud. Tal es el caso de la fluorosis dental en habitantes del municipio de Tula de Allende y otras localidades en el estado de Hidalgo. Por lo anterior, el presente estudio tuvo como finalidad: a) mediante la aplicación de una metodología de evaluación de riesgos, caracterizar los riesgos a la salud asociados con la ingestión de flúor a través de agua de consumo humano y, b) escalar a nivel semipiloto las tecnologías de adsorción de flúor en agua para analizar los costos.

Working paper

Fluorosis dentaria Fluoruros Agua potable Evaluación del riesgo para la salud Informes de proyectos Valle del Mezquital, Hidalgo INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Modelación hidráulica de un reactor de electrocoagulación tubular de sección anular

JAVIER DE JESUS CANTO RIOS Alejandra Martín-Domínguez Sara Pérez-Castrejón VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA Velitchko Tzatchkov (2017)

El presente trabajo se enfoca en el estudio de las pérdidas de carga totales en un reactor de electrocoagulación con flujo a presión y sección transversal anular simple y múltiple, donde esta última característica depende del arreglo de los electrodos. Se presenta el análisis de las pérdidas de carga por cortante y accesorios, las cuales se modelaron utilizando diferentes expresiones empíricas y se compararon con las mediciones realizadas a escala semipiloto. Como resultado del análisis se observó que la ecuación de Bahramir, Yovanovich y Culham (2006) asemeja las pérdidas reales en secciones anulares múltiples, mientras que la expresión propuesta por Davis describe mejor la sección anular simple. Estos resultados permitirán tener herramientas para diseñar reactores de electrocoagulación a escala real.

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Electrocoagulación Modelación Pérdidas de carga hidráulica Secciones anulares INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estrategia para potabilización de agua en las cuencas de los ríos Yautepec y Cuautla, Morelos, con un enfoque holístico: tercera etapa

Sara Pérez-Castrejón Silvia Gelover Santiago Arturo González Herrera Alejandra Martín-Domínguez MARTIN PIÑA SOBERANIS María de Lourdes Rivera Huerta ANA MARIA SANDOVAL VILLASANA IVAN EMMANUEL VILLEGAS MENDOZA (2016)

En esta etapa se continuaron las pruebas de tratabilidad para remover contaminantes emergentes y arsénico con los métodos de potabilización que ya se habían explorado en el 2015. Se buscó la mejora en la eficiencia de remoción y se estimaron los costos de tratamiento. De igual manera, se realizaron pruebas de estrogenicidad empleando el pez Danio rerio con muestras sintéticas y ambientales (antes y después de los tratamientos). Asimismo, se desarrolló un programa en Excel que permite el diseño de plantas potabilizadoras de filtración directa para remover arsénico utilizando cloruro férrico como coagulante.

Working paper

Contaminación ambiental Ambiente acuático Impactos en la salud Desarrollo sostenible Contaminantes emergentes Arsénico Estrógenos Morelos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Comparación técnico-económica entre coagulación química y electrocoagulación para remover arsénico del agua

SARA PEREZ CASTREJON María de Lourdes Rivera Huerta ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ Silvia Gelover Santiago MARTÍN PIÑA SOBERANIS Juana Enriqueta Cortés Muñoz (2012)

En este trabajo se comparan los procesos de coagulación química (CQ) y electrocoagulación (EC) para remover arsénico de agua de pozo. El estudio se realizó a escala piloto en una fuente de abastecimiento de agua para consumo humano con presencia de arsénico entre 60 y 77 μg/l. El caudal de operación fue de 15 l/min y el tren de tratamiento se integró por CQ o EC, seguida de floculación, sedimentación y filtración en arena. Con los dos procesos se logra obtener agua que cumple con el valor guía de 0.010 mg/l para arsénico, sugerido por la Organización Mundial de la Salud, el cual es más bajo que el límite máximo permisible de 0.025 mg/l, establecido por la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994, modificada en el año 2000. Los costos de operación resultaron más bajos con la CQ ($1.19/ m3) que con la EC ($1.67/m3), en ambos casos se incluyeron costos de reactivos y energía.

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Arsénico Potabilización Coagulación química Electrocoagulación Hierro Costos de operación BIOLOGÍA Y QUÍMICA