PHREEQC como herramienta de apoyo al diseño de sistemas de tratamiento no convencionales de agua contaminada con arsénico y metales

Abstract

Existen una variedad de elementos de origen natural y/o antropogénico que pueden afectar la salud humana, como lo es el arsénico. Por ello, se han buscado métodos convencionales y no convencionales para remover el arsénico de fuentes naturales. Dentro de las opciones de sistemas de tratamiento no convencionales están los humedales construidos, los cuales no presentan actualmente una guía oficial de diseño para remover arsénico. Por ende, el presente estudio busca comprobar la legitimidad de utilizar el programa de modelación hidrogeoquímico PHREEQC como una herramienta de apoyo al diseño de sistemas de tratamiento no convencionales de agua contaminada con arsénico y metales. Para cumplir con lo anterior, se validaran los experimentos a escala de laboratorio de Henry (2015) de tipo batch con sustrato de piedra caliza y zeolita, y tipo columna con sustrato de piedra caliza, utilizando la métrica de validación RRMSE.. Los análisis realizados ayudaran a conocer las limitaciones de PHREEQC y su capacidad de representación de experimentos tipo batch y columna montados en laboratorios. Final-mente, se diseña un humedal construido de flujo vertical tipo columna utilizando un tipo de agua representativo del agua del río Azufre. Los resultados muestran que los experimentos batch con sustrato de calcita modelados en PHREEQC, la mejor precisión se tiene con las combinaciones de variación de concentración de As inicial y con 100 mg/L de Fe, y cuando se varió la masa del sustrato, y la peor combinación es cuando se varío el tiempo de contacto con 50 mg/L de Fe. En el caso de los modelos con sustrato de zeolita, la única combinación excelente fue cuando se varío la masa del sustrato. En el caso de los experimentos de columna se obtuvieron precisiones excelentes. Del análisis de la curva de avance se obtiene que el tiempo útil para remover arsénico de una columna de sustrato de piedra caliza disminuye al aumentar la concentración inicial de arsénico o al aumentar la velocidad de flujo