Floculacion




COAGULACION Y FLOCULACION DE CONTAMINANTES DEL AGUA

CURSO: OPERACIONES UNITARIAS.



CICLO: 2013 – I


2013















I. INTRODUCCIÓN

El tratamiento de agua puede subdividirse en cuatro etapas: clarificación, desinfección, acondicionamiento químico y acondicionamiento organoléptico. En este trabajo se pretende explicarla etapa de clarificación, la cual consiste en la eliminación de partículas finas. Se subdivide en coagulación, floculación y sedimentación y/o filtración. El agua consta de tres tipos principales de impurezas: físicas, químicas y biológicas. Desde el punto de vista físico se puede hablar que los sólidos totales que son impurezas del agua se pueden clasificar como partículas no filtrables o ensuspensión, filtrables o disueltas y una tercera posibilidad es el caso intermedio que corresponde a los coloides. En general los coloides no tienen un límite fijo de tamaño y se suelen estudiar bajo un enfoque fisicoquímico desde el punto de vista de sus propiedades. Un material coloidal puede tardar 755 días en sedimentar por tanto es importante cambiar esta condición.

Paracomprender mejor el estudio del proceso de clarificación del agua se introduce el concepto de turbiedad. Se entiende por turbiedad a la propiedad óptica de una muestra de diseminar y absorber la luz en lugar de transmitirla en línea recta. Existen dos tipos de equipos para medir turbiedad.
En cuanto a los coloides, se pueden clasificar en el rango de tamaño entre 1 m a 1000 mmediante un microscopio electrónico. Los coloides se pueden clasificar según varios aspectos. Pueden considerarse liofílicos si se estabilizan con capas de hidratación o bien liofóbicos si presentan repulsión por el solvente y por tanto son más inestables. También pueden clasificarse según sea su duración en Caduco (cambian rápidamente) o Diuturno (larga duración).Del punto de vista de la química hay dos clases: orgánicos o inorgánicos.





II. MARCO TEORICO

2.1 Propiedades de los coloides.
Los coloides pueden estudiarse bajo una serie de propiedades. Las principales se presentan a continuación:

a) Propiedades cinéticas:
i) Movimiento Browniano: movimiento constante e irregular de los coloides.

ii) Difusión: dispersión por alta energíacinética. Responde a la ley de Fick.

Dónde:
A: área
D: coeficiente de difusión
m: masa
t: tiempo
c: concentración
x: dirección de difusión

iii) Presión Osmótica: Presión hidrostática que iguala dos medios (agua y sistema coloidal). El paso de agua iguala las concentraciones en ambos medios separados por una membrana semipermeable.

b) Propiedades ópticas:i) Dispersión de la luz (efecto de Tyndall – Faraday): La dispersión de la luz es proporcional al tamaño de las partículas.

ii) Opalescencia: Las soluciones coloidales son incoloras generalmente. Sin embargo algunas pueden ser coloreadas. Esto depende de la diseminación de la luz y a la adsorción selectiva bajo cierta longitud de onda.

c) Propiedades de Superficie:

Lasuperficie específica de los coloides en general es muy alta ya que las partículas son muy pequeñas. Esto permite que tengan una gran capacidad de adsorción de sustancias.

d) Propiedades electrocinéticas:

En este sentido se dice que los coloides en general tienen carga eléctrica y por tanto pueden ser afectados por campos eléctricos. Estas cargas puedenexplicarse por la presencia de imperfecciones en la superficie de la estructura reticular. Puede también existir ionización y por tanto la superficie de los coloides puede ionizarse (los grupos funcionales probables de sufrir ionización son: -OH, -COOH, -OPO3H2 y –SH) y por último puede haber adsorción preferencial de iones en la superficie de los coloides o bien haber ligandos de...