On the use of iron oxide colloidal suspensions for improving water

Abstract

De entre todas las amenazas que perjudican la calidad del agua (acidificación, salinización y contaminación con xenobióticos), la eutrofización se ha convertido en una de las más comunes que afecta a lagos y embalses de todo el mundo. El incremento de fósforo (P) en las masas de agua, el cual es el nutriente limitante para la producción primaria, constituye la principal causa de la eutrofización. El lavado de nutrientes que procede de la escorrentía de zonas agrícolas así como el tratamiento ineficiente de las aguas residuales son las principales causas del incremento de P en los ecosistemas acuáticos, lo cual se traduce en una pérdida de biodiversidad, blooms de cianobacterias tóxicas y cambios en la función general del sistema. En esta tesis doctoral el objetivo principal fue evaluar el rendimiento de tres diferentes adsorbentes para eliminar / adsorber P de agua de los lagos y sedimentos en un contexto de restauración del lago. Dos de estos compuestos son magnéticos como el caso de las partículas comerciales de carbonilo Fe micronizadas (grado HQ y CC, BASF) y partículas magnéticas híbridas de quitosán sintetizadas en laboratorio mientras que el otro es no magnético y corresponde al CFH-12®. Aparte de la eliminación de P, se estudió también la factibilidad de utilizar partículas de carbonilo micronizadas de Fe para eliminar Mn de la solución acuosa en el tratamiento de agua.

Among all threats that impair water quality (acidification, salinization or contaminantion with xenobiotics), eutrophication has become one of the most common affecting lakes and reservoirs from all over the world. Enrichment of phosphorus (P) in water bodies, which is the growth-limiting nutrient of primary productivity in freshwater bodies, constitutes the main cause of eutrophication. Fertilizer run-off coming from agricultural areas and insufficient wastewater treatment are the main responsible for the increase of P inputs to the aquatic ecosystems leading to biodiversity loss, toxic cyanobacteria blooms and changes in the function of the system. In this PhD dissertation the main purpose was to assess the performance of three different adsorbents to remove/adsorb P from lake water and sediment in a context of lake restoration. Two of these compounds are magnetic as the case of commercial micronsized carbonyl Fe particles (grade HQ and CC, BASF) and hybrid chitosan magnetic particles synthesized in laboratory whereas the other one is non magnetic and corresponds to CFH-12®. Apart from the removal of P, the feasibility of using micronsized carbonyl Fe particles to remove Mn from the aqueous solution in water treatment was also studied.