Study of arsenic removal in drinking water at household level using solar oxidation and coagulation-flocculation techniques
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Editorial Tecnológica de Costa Rica (entidad editora)
Abstract
Description
In Costa Rica, even though there have been efforts to provide safe water to communities affected by the presence of arsenic, there is a part of the population still exposed because might not be connected to a network of aqueducts. Two solutions household level use for As reduction are presented: one is the solar radiation oxidation (SORAS) and second one is the flocculation - coagulation process. Both solutions showed reduced As concentration due to adsorption or co-precipitation on the iron (III) oxide hydroxides. The SORAS system needed 2h and 4h of exposure in a sunny or cloudy day respectively to reduce the arsenic concentration from 200μg / L to less than the standard (10 ug / L). For coagulation - flocculation system, best conditions were achieved at pH 6 with synthetic flocculant FK-930-S (polymer polydiallyl-dimethylammonium chloride) at 1 mg/L dose and FeCl3 12 mg/L dose; for natural flocculant it was achieved at pH 6 with mozote (Triumfetta semitriloba) at 250 mg/L dose, and FeCl3 14 mg/L dose. A prototype consisting in a coagulation-flocculation container and a sand filtration step was able to treat 15 liters of synthetic water with 200μg / L As and natural water with 10 and 50 ug / L. Despite these results, it is necessary to evaluate both techniques in communities, including aspects of training and acceptance.
En Costa Rica, a pesar de que se han hecho esfuerzos por abastecer de agua segura a las comunidades afectadas por la presencia de arsénico en el líquido, una parte de la población aún se encuentra expuesta, posiblemente debido a que no están conectadas a una red de acueductos. Es por ello que en este estudio se presentan dos soluciones a nivel domiciliar para eliminar el arsénico: una por oxidación solar (SORAS) y otra por un proceso de coagulación-floculación. En ambos casos, el arsénico es removido por adsorción o coprecipitación sobre los óxidos hidróxidos de hierro (III) formados. En el sistema SORAS se encontró que para reducir la concentración de arsénico de 200μg/L a menos de la norma (10μg/L), se necesitan entre 2h y 4h de exposición en un día soleado o nublado, respectivamente. En el sistema de coagulación-floculación, las condiciones óptimas para obtener niveles de arsénico por debajo de la norma fueron las siguientes: con floculante sintético, el pH fue 6 con 1 mg/L de FK-930-S (polímero de cloruro de polidialil-dimetilamonio) con dosis de FeCl3 12 mg/L; con floculante natural, el pH fue 6 con 250 mg/L de mozote (Triumfetta semitriloba), con dosis de FeCl3 de 14 mg/L. Un prototipo consistente en un recipiente de coagulación-fluculación y otro de filtración en arena fue capaz de tratar 15 L de agua sintética con 200μg/L As y agua natural con 10 y 50μg/L. A pesar de estos resultados, es necesario evaluar ambas técnicas en las comunidades, incluyendo aspectos de capacitación y aceptación.
En Costa Rica, a pesar de que se han hecho esfuerzos por abastecer de agua segura a las comunidades afectadas por la presencia de arsénico en el líquido, una parte de la población aún se encuentra expuesta, posiblemente debido a que no están conectadas a una red de acueductos. Es por ello que en este estudio se presentan dos soluciones a nivel domiciliar para eliminar el arsénico: una por oxidación solar (SORAS) y otra por un proceso de coagulación-floculación. En ambos casos, el arsénico es removido por adsorción o coprecipitación sobre los óxidos hidróxidos de hierro (III) formados. En el sistema SORAS se encontró que para reducir la concentración de arsénico de 200μg/L a menos de la norma (10μg/L), se necesitan entre 2h y 4h de exposición en un día soleado o nublado, respectivamente. En el sistema de coagulación-floculación, las condiciones óptimas para obtener niveles de arsénico por debajo de la norma fueron las siguientes: con floculante sintético, el pH fue 6 con 1 mg/L de FK-930-S (polímero de cloruro de polidialil-dimetilamonio) con dosis de FeCl3 12 mg/L; con floculante natural, el pH fue 6 con 250 mg/L de mozote (Triumfetta semitriloba), con dosis de FeCl3 de 14 mg/L. Un prototipo consistente en un recipiente de coagulación-fluculación y otro de filtración en arena fue capaz de tratar 15 L de agua sintética con 200μg/L As y agua natural con 10 y 50μg/L. A pesar de estos resultados, es necesario evaluar ambas técnicas en las comunidades, incluyendo aspectos de capacitación y aceptación.