Floculación

|XXXI CONGRESO INTERAMERICANO AIDIS
Santiago – CHILE
Centro de Eventos Casa Piedra
12 – 15 Octubre de 2008 | | |

OPTIMIZACIÓN DE UN FLOCULADOR ACOPLADO A UN REACTOR DE ELECTROCOAGULACIÓN A FLUJO PISTÓN PARA REMOCIÓN DE ARSÉNICO

OPTIMIZATION OF A FLOCCULATOR COUPLED TO PLUG FLOW ELECTROCOAGULATION REACTOR FOR ARSENIC REMOVAL

María de Lourdes Rivera Huerta*
Instituto Mexicano deTecnología del Agua (IMTA)
Maestra en Ingeniería Ambiental por la Universidad Nacional Autónoma de México, 1995. Ingeniera Química por la Universidad Nacional Autónoma de México, 1991.
Alejandra Martín-Domínguez
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA)
Martín Piña Soberanis
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA)
Sara Pérez Castrejón
Consultora independiente
José Edy GarcíaEspinoza
Estudiante de la maestría en Ingeniería Ambiental en la Universidad Nacional Autónoma de México.

* Paseo Cuauhnáhuac No. 8532 – Col Progreso – Jiutepec – Morelos – C. P. 62550 – México Tel.:+52(777) 329 36 00 – Fax: +52(777)319 43 81. e-mail: lrivera@tlaloc.imta.mx

RESUMEN

La electrocoagulación (EC) es una alternativa de tratamiento para la remoción de arsénico del agua. Laeficiencia global del sistema depende en gran medida del diseño y del modo de operación del reactor electroquímico en el que se produce el coagulante, pero también del diseño del tren complementario para la formación y separación de los flocs. En este trabajo se presentan los resultados de pruebas a escala semi-piloto para la optimización de la unidad de floculación subsecuente a un reactor de EC aflujo pistón. Se probaron dos modelos de floculación de tres cámaras cada uno, un floculador mecánico y otro hidráulico en los que se variaron los gradientes de velocidad del fluido. Los resultados mostraron que el gradiente de floculación es una variable importante en la eficiencia de la formación del floc así como en propiciar las características de sedimentación de los mismos. Gradientes develocidad en el mezclado tan altos como 172, 79 y 39 s-1 permiten obtener mayores eficiencias de remoción de los flocs que los tradicionalmente usados entre 80 y 10 s-1.

ABSTRACT

Electrocoagulation (EC) is a water treatment alternative for arsenic removal. The global efficiency of the system depends to a large extent on the design and operation of the electrochemical reactor where the coagulant isproduced, but also on the design of the complementary train for the formation and separation of flocs. This paper presents the results of tests at a semi-pilot scale for the optimization of the flocculation unit subsequent to a plug flow EC reactor. Two three-chamber flocculation models—a mechanical flocculator and a hydraulic flocculator—were tested with various fluid velocity gradients. Resultsshowed that the flocculation gradient is an important variable in the efficiency of floc formation and in enhancing floc sedimentation characteristics. Velocity gradients in the mixture as high as 172, 79, and 39 s-1 allow for greater floc removal efficiencies than those traditionally used, which range from 80 to 10 s-1.
Palabras Clave: arsénico, electrocoagulación, floculación, hidróxidos dehierro

INTRODUCCION

Una alternativa para remoción de arsénico del agua para consumo humano es la electrocoagulación (EC). En este proceso de tratamiento se utiliza un reactor electroquímico con placas de acero que genera en forma continua hierro (Fe 2+) mediante la oxidación electrolítica del ánodo (ánodo de sacrificio). Los mecanismos de remoción de contaminantes en la EC pueden involucraroxidación, reducción, descomposición, deposición, coagulación, absorción, adsorción, precipitación y flotación (Parga, 2005).

Estudios preliminares Martín-Domínguez et al (2006) permitieron verificar la influencia que tiene la hidráulica del sistema sobre la eficiencia del proceso de EC. Con base en los resultados obtenidos en este estudio se determinó que: a) la eficiencia de producción de...