Determinación de los parámetros de operación en un reactor Batch y propuesta de dimensionamiento para la remoción de arsénico del agua del río Locumba – Ite, Región Tacna, utilizando Cloruro Férrico

• Autor: Machaca Rodríguez, Angélica Sofía
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2021
• Institución: Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann
• Repositorio: UNJBG-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:172.16.0.151:UNJBG/4393
• Enlace del recurso: http://repositorio.unjbg.edu.pe/handle/UNJBG/4393
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Reacciones químicas; Arsénico; Remoción; Cloruros; Tratamiento del agua; Río Locumba; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.01

En la presente tesis se determinaron las mejores condiciones de operación en un reactor batch para la remoción del arsénico en el agua del Río Locumba – Ite cumpliendo con los estándares de calidad referentes a las concentraciones de arsénico y hierro establecidos por la norma (DS N° 031-2010-SA) utilizando cloruro férrico al 40 % como coagulante. Esto se logró utilizando un diseño factorial fraccionado 25-1 y posteriormente, se realizó su optimización mediante un diseño de superficie de respuesta de Box- Behnken. Las variables evaluadas en el screening fueron dosis de cloruro férrico (x1), pH inicial (x2), velocidad de floculación (x3), tiempo de floculación (x4) y tiempo de sedimentación (x5) que luego del análisis se consideró mantener el pH constante a 7 y el tiempo de floculación a 25 rpm, mientras que las variables: Dosis de cloruro férrico (x1), velocidad de floculación (x2) y tiempo de sedimentación (x3) que mostraron mayor variación se utilizaron para realizar el diseño de superficie de respuesta de Box- Behnken. Las concentraciones de arsénico total y hierro total se cuantificaron por análisis con kits de determinación por comparación de color y por Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS). Se realizaron análisis con y sin filtración (se utilizó el filtro Whatmann N° 40) del agua tratada, utilizando los resultados sin filtración para el análisis estadístico. Experimentalmente se logró alcanzar un mínimo en las concentraciones de arsénico y hierro total con una dosis de cloruro férrico de 50 ppm, velocidad de floculación 40 rpm y tiempo de sedimentación de 80 min. Los resultados obtenidos mostraron remociones de arsénico desde 0,01186 hasta 0,0538 mg/L As, en los resultados sin filtración, siendo la concentración del agua cruda de 0,437 mg/l As. El modelo estadístico para el arsénico total presentó un adecuado coeficiente de determinación R2 = 94,34 % permitiendo alcanzar una remoción de As promedio del 94,65 %, mientras que el R 2 ajustado fue 85,842 %; para el hierro total, el coeficiente de determinación R2 fue 93,94 % y el R2 ajustado 84,85 %, siendo el factor más significativo para ambos la velocidad de floculación. Para la propuesta de dimensionamiento se utilizó el valor de la velocidad de floculación de la optimización de ambas variables dependientes, que fue de 47 rpm, un tiempo de floculación de 25 min y un caudal de 8 l/s, que es el caudal con el que actualmente trabaja el floculador de la planta de tratamiento de agua de la localidad de Ite.