Contextualizando la investigación
El método de pretratramiento «tradicional» v/s Electrocoagulación
Un método tradicional para mejorar la eficiencia de la filtración de aguas residuales consiste en agregar floculantes químicos como sales de aluminio (Al) o hierro (Fe) a las aguas residuales antes del filtrado ( Kimura et al. 2014 ). Ebeling et al. (2006) utilizaron floculantes químicos (alumbre) para mejorar la capacidad de filtración del sistema de filtro de banda sobre el agua de cola del RAS.
La electrocoagulación (EC) también es un método común para mejorar la separación sólido-líquido de las aguas residuales, en el que el ánodo de sacrificio libera cationes metálicos con características de floculación bajo la acción de un campo eléctrico externo, luego forma floculantes para absorber los contaminantes en el agua ( Heffron et al. año 2019).
Además, el proceso EC produce oxidantes activos, como especies reactivas de oxígeno y cloro libre, que pueden degradar la demanda química de oxígeno ( Moussa et al. 2017 ; Al-Qodah et al. 2019 ), el color ( Medel et al. 2019 ), microorganismos ( Heffron et al. 2019 ), amoníaco y nitrito ( Mook et al. 2012 ), etc.
En comparación con la floculación química tradicional, la EC tiene las ventajas de causar menos contaminación secundaria y menos producción de lodos y tener más capacidad de control; además implica requisitos de operación más fáciles ( Linares-Hernández et al. 2009; Moussa et al. 2017 ).
En la actualidad, la tecnología de filtración EC se ha aplicado con éxito a la purificación de aguas superficiales ( Zhao et al. 2014 ; Chellam & Sari 2016 ), el tratamiento de aguas residuales industriales ( García-Morales et al. 2018 ) y en otros campos.
El tamaño, la estructura y la fuerza de los flóculos producidos por EC tienen un impacto significativo en los procesos posteriores de filtración y separación ( Rong et al. 2013 ). Las propiedades de los flóculos están relacionadas con muchos factores, como el material del ánodo ( Govindan et al. 2014 ), la densidad de corriente y el pH ( Hu et al. 2017 ) y las condiciones hidráulicas ( Rong et al. 2013 ).
Entre estos factores, el material del ánodo y el tiempo de tratamiento con EC parecen particularmente importantes, ya que determinan el tipo y la cantidad de floculantes ( Moussa et al. 2017 ). Al y Fe son los materiales de ánodo más comunes (Nidheesh & Singh 2017 ). Durante el proceso de EC, los flóculos producidos por el ánodo de Al tienen un área superficial grande, una gran capacidad de adsorción, pero una velocidad de formación de complejos lenta y una resistencia estructural baja, en comparación con los flóculos producidos por un ánodo de Fe ( Moussa et al. 2017 ).
En los últimos años, un número creciente de estudios se han centrado en los electrodos compuestos de Al-Fe.
Linares-Hernández et al. (2009) evaluaron la eficiencia de remoción de contaminantes orgánicos en aguas residuales industriales de alta complejidad por EC con Al, Fe y Al+Fe como ánodos de sacrificio, respectivamente, y encontraron que la práctica óptima fue el uso de Al+Fe.
Aoudj et al. (2015)estudió el efecto de los materiales del ánodo en el pretratamiento de efluentes semiconductores ácidos mediante electroflotación EC y descubrió que un ánodo híbrido de Fe-Al funciona mejor que los ánodos de Fe o Al en términos de eliminación simultánea de Cr(VI), fluoruro y turbidez.
A través de la floculación iniciada por los procesos EC, las pequeñas partículas suspendidas en las aguas residuales se coagulan en partículas más grandes, lo que mejora la precisión de la filtración sin cambiar el equipo de filtración original y demuestra que la tecnología de filtración EC tiene un gran potencial y aplicación para los procedimientos de tratamiento de aguas residuales ( Xie et al. .2017 ) .
Sin embargo, la aplicación de la tecnología EC en las aguas residuales de la acuicultura es rara y no se ha informado sobre la aplicación de la tecnología de filtración EC en la acuicultura.
El objetivo principal de la presente investigación fue investigar el efecto de pretratamiento de la tecnología de filtración EC en las aguas residuales de la acuicultura, que se espera que proporcione alguna referencia para la mejora futura de la capacidad de filtración del RAS.
