Coagulacion

Coloides
Los coloides son las partículas de muy bajo diámetro que son responsables de la turbidez o del color del agua superficial. Debido a su muy baja sedimentación la mejor manera de eliminarlos es por los procesos de coagulación-floculación.
Coagulación
La coagulación consiste en desestabilizar los coloides por neutralización de sus cargas, dando lugar a la formación de un floculo oprecipitado.
La coagulación de las partículas coloidales se consigue añadiéndole al agua un producto químico (electrolito) llamado coagulante. Normalmente se utilizan las sales de hierro (cloruro férrico) y aluminio.
Las aguas potables o residuales, en distintas cantidades, contienen material suspendido, sólidos que pueden sedimentar en reposo, ó sólidos dispersados que no sedimentan con facilidad. Unaparte 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 el choque de las partículas y que formen así masas mayores, llamadas flóculos, las partículas nosedimentan. Las operaciones de coagulación y floculación desestabilizan los coloides y consiguen su sedimentación. Esto se logra por lo general con la adicción de agentes químicos y aplicando energía de mezclado.
a) Neutralización de la carga del coloidal
El electrolito al solubilizarse en agua libera iones positivos con la suficiente densidad de carga para atraer a las partículas coloidales yneutralizar su carga.
Se ha observado que el efecto aumenta marcadamente con el número de cargas del ión coagulante. Así pues, para materias coloidales con cargas negativas, los iones Ba (bario) y Mg (magnesio), bivalentes, son en primera aproximación 30 veces más efectivos que el Na (sodio), monovalente; y, a su vez, el Fe (hierro) y Al (aluminio), trivalentes, unas 30 veces superiores a losdivalentes.
Para los coloides con cargas positivas, la misma relación aproximada existe entre el ión cloruro, Cl-, monovalente, el sulfato, (SO4)-2, divalente, y el fosfato, (PO4)-3, trivalente
b) Inmersión en un precipitado o flóculo de barrido.
Los coagulantes forman en el agua ciertos productos de baja solubilidad que precipitan. Las partículas coloidales sirven como núcleo de precipitación quedandoinmersas dentro del precipitado.

Los factores que influyen en el proceso de coagulación:
a) pH EL pH es un factor crítico en el proceso de coagulación. Siempre hay un intervalo de pH en el que un coagulante específico trabaja mejor, que coincide con el mínimo de solubilidad de los iones metálicos del coagulante utilizado.
Siempre que sea posible, la coagulación se debe efectuar dentro de esta zonaóptima de pH, ya que de lo contrario se podría dar un desperdicio de productos químicos y un descenso del rendimiento de la planta.
Si el pH del agua no fuera el adecuado, se puede modificar mediante el uso de coadyuvantes o ayudantes de la coagulación, entre los que se encuentran:
Cal viva.
Cal apagada.
Carbonato sódico.
Sosa Cáustica.
Ácidos minerales.
b) Agitación rápida de la mezcla.
Para que lacoagulación sea óptima, es necesario que la neutralización de los coloides sea total antes de que comience a formarse el flóculo o precipitado.
Por lo tanto, al ser la neutralización de los coloides el principal objetivo que se pretende en el momento de la introducción del coagulante, es necesario que el reactivo empleado se difunda con la mayor rapidez posible, ya que el tiempo de coagulación esmuy corto (1sg).
c) Tipo y cantidad de coagulante.
Los coagulantes principalmente utilizados son las sales de aluminio y de hierro. Las reacciones de precipitación que tienen lugar con cada coagulante son las siguientes:
Sulfato de aluminio (también conocido como sulfato de alúmina) (Al2(SO4)3)
Cuando se añade sulfato de alúmina al agua residual que contiene alcalinidad de carbonato ácido de...