Treatment of biorefractory wastewater through membrane-assisted oxidation processes
Descripción:
Water scarcity is one of the major challenges for assuring a sustainable development. Among other measures, research into efficient wastewater treatment systems to deal with biorefractory wastewaters, which need to be amended before their biological degradation, is required. The Fenton process is an advanced oxidation process that can be used as potential pre-treatment for this purpose. However, the pre-treatment presents two main limitations: the use of iron salts as homogeneous catalyst, which are continuously thrown away in the reactor effluent, and the high consumption of oxidant, which is partially wasted. The present thesis aims at studying the improvement of the Fenton process applied on phenolic wastewater through its coupling with membrane technologies such as nanofiltration, membrane emulsification or membrane reactors. The coupling allows confining the catalyst and increasing the oxidation efficiency, thus enhancing the treatment efficiency in environmental and economic terms. La escasez de agua se presenta como uno de los mayores retos para asegurar el desarrollo sostenible. Entre otras actuaciones, se deben investigar e implementar sistemas eficientes de tratamiento de aguas biorecalcitrantes, que necesitan ser condicionadas antes de su depuración biológica. Uno de los posibles pre-tratamientos es el proceso Fenton de oxidación avanzada, que presenta dos principales inconvenientes: la utilización de sales de hierro como catalizador homogéneo, que abandonan continuamente la etapa de oxidación, y el elevado consumo de oxidante, en parte desaprovechado. La presente tesis se centra en el estudio de la mejora del proceso Fenton de aguas fenólicas mediante su acoplamiento con tecnologías de membrana como la nanofiltración, la emulsificación con membranas o los reactores de membrana. El acoplamiento de dichas tecnologías con el proceso Fenton permite el confinamiento del catalizador y el aumento de la eficiencia de oxidación, mejorando así el tratamiento en términos ambientales y económicos.