Abstract:
CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. The treatment of brackish groundwater by capacitive electrodialysis (CED) is presented
as an innovative alternative to improve water quality. This study evaluates the efficiency
of CED in the removal of dissolved salts from well water in Chanduy parish, Ecuador,
with the objective of reducing conductivity and improving its viability for industrial
applications.
The project was developed using a pilot CED system with ion exchange membranes
and activated carbon electrodes. Tests were carried out with voltages of 2, 4, 6, 8 and
10 V, with a water recovery rate of 50% and flow rates of 600, 800 and 1000 ml/min.
Physicochemical tests were performed before and after treatment, measuring
conductivity, total dissolved solids, pH, temperature, and presence of key ions.
The results showed a significant reduction in electrical conductivity, reaching up to 69
% removal of dissolved salts and 85 % removal of ions, with a flow rate of 600 ml/min
and 8 V. In addition, lower energy consumption was evidenced compared to reverse
osmosis (RO), with specific energy consumption values between 0.1 and 0.38 kWh/m³
vs. 0.63 kWh/m³ of RO.
It is concluded that capacitive electrodialysis is an efficient and sustainable technology
for the treatment of saline groundwater, with advantages in terms of energy efficiency,
versatility, economic resources and water recovery. Its implementation would
contribute to the optimization of water resource use in areas with water deficit.
Keywords: Capacitive electrodialysis, reverse osmosis, flow, voltage, ions, industry,
specific energy consumption.
Description:
CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. El tratamiento de aguas subterráneas salobres mediante electrodiálisis capacitiva
(CED) se presenta como una alternativa innovadora para mejorar la calidad del agua.
Este estudio evalúa la eficiencia de la CED en la eliminación de sales disueltas de
agua de pozo en la parroquia Chanduy, Ecuador, con el objetivo de reducir la
conductividad y mejorar su viabilidad para aplicaciones industriales.
El proyecto se desarrolló utilizando un sistema piloto de CED con membranas de
intercambio iónico y electrodos de carbón activado. Se realizaron ensayos con voltajes
de 2, 4, 6, 8 y 10 V, con un porcentaje de recuperación de agua del 50 % y con caudales
de 600, 800 y 1000 ml/min. Se realizaron ensayos fisicoquímicos antes y después del
tratamiento, midiendo conductividad, sólidos disueltos totales, pH, temperatura, y
presencia de iones clave.
Los resultados demostraron una reducción significativa de la conductividad eléctrica,
alcanzando hasta un 69 % de eliminación de sales disueltas y con respecto a la
remoción de los iones se alcanzó un 85 % de remoción, con un caudal de 600 ml/min
y 8 V. Además, se evidenció un menor consumo energético en comparación con la
ósmosis inversa (RO), con valores de consumo específico de energía entre 0.1 y 0,38
kWh/m³ vs 0,63 kWh/m³ de RO.
Se concluye que la electrodiálisis capacitiva es una tecnología eficiente y sostenible
para el tratamiento de aguas subterráneas salinas, con ventajas en términos de
eficiencia energética, versatilidad, recursos económicos y recuperación de agua. Su
implementación contribuiría a la optimización del uso del recurso hídrico en zonas con
déficit de agua.
