Estudio de la ultrafiltración directa asistida por coagulación-floculación para depuración de aguas residuales domésticas

Abstract

Desde hace algunos años, se viene planteando el interés por sistemas alternativos a las estaciones tradicionales de depuración de aguas residuales de lodos activados por tecnologías más sencillas y que requieran un menor espacio a la hora de su instalación. Además de necesitar grandes espacios, las tecnologías tradicionales presentan algunos inconvenientes cuando el agua de alimentación varía continuamente; dándose en ocasiones el caso de no conseguir los resultados óptimos para su correcto vertido o reutilización. Es por ello por lo que se ha planteado el estudio de una tecnología novedosa, la ultrafiltración directa (UFD) acompañada de un pretratamiento. Este sistema de depuración se adapta ante los cambios que pueda sufrir el agua residual y, los resultados obtenidos para los parámetros más significativos (DQO, SST, Turbidez…) son mejores que los obtenidos con las tecnologías convencionales, pudiéndose lograr la reutilización de la mayor parte del agua tratada. Sin embargo, presenta el inconveniente del ensuciamiento de las membranas, lo que produce una disminución del flujo o un aumento de la presión con el tiempo. Por eso, el presente TFG se ha centrado en el estudio a escala laboratorio de la UFD aplicada a un agua residual doméstica pretratada mediante coagulaciónfloculación-sedimentación. Este estudio ha analizado diferentes condiciones de pretratamiento y filtración con el fin de hallar las óptimas y definir el mejor tratamiento de limpieza física para limitar el ensuciamiento de la membrana, y prolongar el tiempo de operación. Más concretamente, se ha estudiado la aplicación de un módulo de membrana rotatorio de UFD y su combinación con limpieza mediante retrolavado y relax.

From some years now, the interest in alternative systems to conventional wastewater treatment facilities by activated sludge has been raised. This interest has been focused on simpler technologies with lower space requirements. On the other hand, conventional treatment technologies show some drawbacks under overloading or fluctuating events resulting in effluent unaccomplished for proper disposal or reuse. In this framework, direct ultrafiltration (DUF) assisted by physical-chemical pretreatment, has been proposed by previous studies. This treatment system can adapt to quality and quantity changes in wastewater and the final quality of the effluent can be better than those obtained by conventional technologies. However, the main drawback of this technological option is membrane fouling, causing flux decrease and over- pressure along the time. The current academic work has studied at lab-scale the DUF process of pre-treated domestic wastewater by coagulation-flocculation-sedimentation. This study has analysed different pre-treatment and filtration conditions in order to stablish the optimal ones and define the best physical cleaning method for limiting membrane fouling, and prolong net operating time. More specifically, the application of a DUF by rotating membrane hollow-fiber module and its combination with backwash cleaning and relaxation has been studied.