coagulacion

Tema 5. Coagulación-Floculación

1. OBJETIVO
El objetivo de esta práctica es realizar ensayos de coagulación-floculación a
diferentes muestras de agua (potables, residuales o industriales). A partir de los
resultados se seleccionarán las condiciones de tratamiento y dosis de los reactivos
necesarios para cada aplicación concreta.
2. INTRODUCCIÓN
Los tratamientos fisico-químicos cubrenuna serie de objetivos, de los cuales cabría
destacar los siguientes:
A) Aguas residuales:

-

Reducción de sólidos en suspensión y materia orgánica (DQO y DBO) como
alternativa al tratamiento biológico.

-

Laminado o estabilización de cargas contaminantes para controlar la entrada
a los tratamientos biológicos.

-

Reducción de contaminantes industriales no biodegradables (sobretodo
metales pesados).

-

Eliminación de fósforo.
Espesamiento de lodos.

B) Aguas potables:

-

Eliminación de color, olor, turbidez, etc., de aguas de ríos y embalses.

-

Eliminación de dureza para aguas potables o aguas de calderas.

2.1. Operaciones de coagulación y floculación
Las aguas potables o residuales, en distintas cantidades, contienen material
suspendido, sólidosque pueden sedimentar en reposo, ó sólidos dispersados que no
sedimentan con facilidad. Una parte considerable de estos sólidos que no sedimentan
pueden ser coloides. En los coloides, cada partícula se encuentra estabilizada por una
serie de cargas de igual signo sobre su superficie, haciendo que se repelan dos partículas
vecinas como se repelen dos polos magnéticos. Puesto que esto impide elchoque de las
partículas y que formen así masas mayores, llamadas flóculos, las partículas no

sedimentan. Las operaciones de coagulación y floculación desestabilizan los coloides y
consiguen su sedimentación. Esto se logra por lo general con la adición de agentes
químicos y aplicando energía de mezclado.

Los términos Coagulación y Floculación se utilizan ambos indistintamente encolación con la formación de agregados. Sin embargo, conviene señalar las diferencias
conceptuales entre estas dos operaciones. La confusión proviene del hecho de que
frecuentemente ambas operaciones se producen de manera simultánea. Para aclarar
ideas definiremos Coagulación como la desestabilización de la suspensión coloidal,
mientras que la Floculación se limita a los fenómenos de transporte de laspartículas
coaguladas para provocar colisiones entre ellas promoviendo su aglomeración. Por
tanto:

Coagulación: Desestabilización de un coloide producida por la eliminación de las
dobles capas eléctricas que rodean a todas las partículas coloidales, con la formación de
núcleos microscópicos.

Floculación: Aglomeración de partículas desestabilizadas primero en microflóculos, y
más tardeen aglomerados voluminosos llamados flóculos.

En la Figura 1 se muestra como los coagulantes cancelan las cargas eléctricas sobre la
superficie del coloide permitiendo la aglomeración y la formación de flóculos. Estos
flóculos inicialmente son pequeños, pero se juntan y forman aglomerados mayores
capaces de sedimentar. Para favorecer la formación de aglomerados de mayor tamaño se
adicionanun grupo de productos denominados floculantes. Cuando se aproximan dos
partículas semejantes, sus capas difusas interactúan y generan una fuerza de repulsión,
cuyo potencial de repulsión está en función de la distancia que los separa y cae
rápidamente con el incremento de iones de carga opuesta al de las partículas. Esto se
consigue sólo con los iones del coagulante (Figura 2). Existe por otrolado, un potencial
de atracción Ea entre las partículas llamadas fuerzas de Van der Waals, que dependen
de los átomos que constituyen las partículas y de la densidad de estos últimos. Si la
distancia que separa a las partículas es superior a “L” las partículas no se atraen. E es la
energía que las mantiene separadas.

Figura 1. Desestabilización del coloide y compresión de la capa...