Electrocoagulación en la remoción de mercurio de las aguas residuales en el centro poblado la Rinconada Puno

Abstract

En el presente estudio, se evaluó la electrocoagulación para la remoción de mercurio de las aguas residuales del centro poblado La Rinconada. Se trataron por electrocoagulación 2 muestras de agua residual tomadas de distintos puntos del centro poblado La Rinconada-Puno. Los trabajos experimentales fueron realizados en los laboratorios del Instituto del Mar del Perú (IMARPE-Puno) y Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional del Altiplano-Puno. Los experimentos se realizaron en una celda de electrocoagulación, para ello se construyó una celda de material acrílico para tratar volúmenes de muestra de 1000 mL. La configuración de la celda fue monopolar con 5 electrodos de aluminio 3 placas conectadas al ánodo y 2 placas conectadas al cátodo con una separación entre electrodos de 20 mm. Las aguas residuales presentaron las siguientes características físicas y químicas en la muestra M1: pH 4.21, conductividad eléctrica 1.76 mS/cm, dureza 501.60 mg/L, alcalinidad 200.80 mg/L, cloruros 31.20 mg/L, sulfatos 360.00 mg/L, calcio 85.12 mg/L, magnesio 416.48 mg/L y mercurio 0.596 mg/L. En la muestra M2: pH 4.60, conductividad eléctrica 1.64 mS/cm, dureza 486.40 mg/L, alcalinidad 160.64 mg/L, cloruros 28.37 mg/L, sulfatos 367.00 mg/L, calcio 77.52 mg/L, magnesio 408.88 mg/L y mercurio 0.522 mg/L. Después del tratamiento de electrocoagulación se observó un incremento del pH, conductividad eléctrica y cloruros. Mientras que las concentraciones de dureza, alcalinidad, sulfatos, calcio, magnesio y mercurio experimentaron una reducción en ambas muestras de agua residual. Los experimentos de electrocoagulación para la remoción de mercurio se realizaron mediante un diseño compuesto central a través del diseño de Box-Wilson, para el tratamiento de las aguas residuales con concentraciones de mercurio de 0.596 mg/L y 0.522 mg/L cuyas variables de operación fueron: densidad de corriente (J), concentración de NaCl (m) y tiempo de electrocoagulación (t); la variable respuesta fue el porcentaje de remoción de mercurio. Bajo las condiciones ensayadas se obtuvieron altos porcentajes de remoción de mercurio del 97.00% (M-1) y 94.93% (M-2) a una densidad de corriente de 6.61 mA/cm2, concentración de NaCl de 3 g/L y 30 minutos de tratamiento. Los modelos de regresión de segundo orden ajustados fueron: %R1 = -54.339 + 15.420J + 26.002m + 4.982t – 1.286J2 – 4.285m2 – 0.072t2 + 0.433Jm – 0.295mt %R1 = -50.489 + 14.503J + 30.374m + 4.186t – 1.476J2 – 5.503m2 – 0.077t2 + 0.166Jt – 0.170mt