El tratamiento electroquímico de aguas residuales es una tecnología basada en la degradación oxidativa de compuestos químicos a través de reacciones anódicas.
La Ingeniería Electroquímica tiene un amplio campo de aplicaciones. En los últimos años, un campo de la Electroquímica que se está desarrollando con fuerza es el tratamiento de efluentes industriales, al tratarse de un procedimiento muy atractivo para dar solución a los problemas medioambientales de nuestra industria.

Hasta ahora, la tecnología electroquímica había jugado un papel muy importante en la fabricación de materias primas de gran consumo como son el cloro y la sosa, el adiponitrilo, la extracción y refino de cobre y aluminio y la preparación de otros productos como el flúor.

En los procesos electroquímicos de tratamiento de aguas residuales se aplican dos tratamientos enérgicos en serie. El resultado es un doble tratamiento que alcanza disminuciones de la DQO/DBO y Toxicidad del orden del 95%. Podríamos destacar, entre otros, los siguientes aspectos:

Existen dos etapas, química más electroquímica, que trabajan acopladas.

• En la primera etapa, a través de un oxidante "OXD", se produce una disminución de la DQO que puede alcanzar valores del orden del 60-80% de la DQO inicial.
• En esta etapa (química), el oxidante pasa a su forma reducida llegando a una concentración muy considerable en el efluente (60-200 g/L).

Los pasos del tratamiento y en este orden son:

• Destrucción química de materia orgánica oxidable mediante el par redox OXD/RED.
• Destrucción electroquímica de materia orgánica oxidable directamente sobre el electrodo.
• Regeneración y separación electroquímica del par redox OXD/RED.

El proceso electroquímico utiliza "dos tipos de herramientas de oxidación o tratamiento" en serie, oxidación química + oxidación electroquímica, que se complementan. Cuándo la primera (química) ya no puede oxidar más, la segunda acaba el tratamiento (electroquímicamente) llegando a disminuciones finales cercanas al 95%. Existen productos que pueden ser estables a una oxidación química o electroquímica , pero ya es más difícil encontrar sustancias que sean estables a los dos tipos de oxidación. Por tanto, a priori, se podría decir que el proceso electroquímico garantiza el éxito técnico y que se deberá en cualquier caso esperar al éxito económico para su implantación. Por otro lado, la capacidad de oxidación es tan alta que puede ser aplicado a cualquier sector con cualquier tipo de productos.

La siguiente figura muestra un diagrama de flujo del proceso electroquímico. Se puede apreciar como después de una primera etapa de acondicionamiento (pH generalmente) el efluente es tratado en un reactor químico convencional en unas condiciones determinadas de pH, tiempo de residencia, temperatura, programa de adición, ... Después del tratamiento químico el efluente entra en el compartimento anódico de un reactor electroquímico con separación, donde se regenera el oxidante y se separa del efluente, al mismo tiempo que se realiza una segunda oxidación (oxidación electroquímica directa sobre el ánodo). Este oxidante es nuevamente utilizado en la primera etapa, cerrando así el ciclo. En la separación y regeneración simultánea del par redox intervienen tanto procesos de electrodo como de membrana. Estos procesos permiten también la eliminación de NaCl del efluente (formando un subproducto de interés industrial: hipoclorito sódico o ClH + NaOH).

En el proceso electroquímico, la primera etapa (química) trabaja como fase de depuración en sí, la segunda como fase de regeneración y afino de los parámetros finales de contaminación. Se ha comprobado que el sistema opera correctamente cuando las condiciones de la fase química son elegidas "apropiadamente" de forma que en la fase electroquímica prácticamente se produce la regeneración del oxidante y separación de éste del efluente (encargándose en todo caso de un afino final de la DQO). Si esto no fuera así se podrían presentar problemas de incompatibilidad del efluente con el proceso (electrodos y membranas). Sin embargo, podemos decir que este punto no resulta crítico. De hecho, después de estudiar más de 75 efluentes, se ha llevado a buen término el tratamiento, encontrando siempre condiciones que hacen apto el proceso.