Fotoceldas

1. INTRODUCCIÓN.
La presencia en el agua de muchas sustancias sólidas constituye la parte más importante y aparente de la contaminación.
El tamaño de las partículas contaminantes presentes en el agua es muy variado.
Hay sólidos que por su tamaño pueden observarse a simple vista en el agua y dejando la suspensión en reposo, se pueden separar bien por decantación bajo la influencia de lagravedad o bien por flotación, dependiendo de las densidades relativas del sólido y del agua. También resulta fácil separarlas por filtración.
Sin embargo, hay otras partículas muy finas de naturaleza coloidal denominadas coloides que presentan una gran estabilidad en agua. Tienen un tamaño comprendido entre 0,001 y 1 µm y constituyen una parte importante de la contaminación, causa principal de laturbiedad del agua. Debido a la gran estabilidad que presentan, resulta imposible separarlas por decantación o flotación. Tampoco es posible separarlas por filtración porque pasarían a través de cualquier filtro.
La causa de esta estabilidad es que estas partículas presentan cargas superficiales electrostáticas del mismo signo, que hace que existan fuerzas de repulsión entre ellas y les impidaaglomerarse para sedimentar.
Estas cargas son, en general, negativas, aunque los hidróxidos de hierro y aluminio las suelen tener positivas.
El tratamiento físico químico del agua residual tiene como finalidad mediante la adición de ciertos productos químicos la alteración del estado físico de estas sustancias que permanecerían por tiempo indefinido de forma estable para convertirlas en partículassusceptibles de separación por sedimentación.
Mediante este tratamiento puede llegar a eliminarse del 80 al 90% de la materia total suspendida, del 40 al 70% de la DBO5 y del 30 al 40% de la DQO.
[editar2. ETAPAS DEL TRATAMIENTO FÍSICO-QUÍMICO.
Para romper la estabilidad de las partículas coloidales y poderlas separar, es necesario realizar tres operaciones: coagulación, floculación y decantación oflotación posterior ( figura 1)
¿dónde está la figura 1?
[editar] 2.1 Coagulación.
La coagulación consiste en desestabilizar los coloides por neutralización de sus cargas, dando lugar a la formación de un floculo o precipitado.
La coagulación de las partículas coloidales se consigue añadiéndole al agua un producto químico (electrolito) llamado coagulante. Normalmente se utilizan las sales dehierro y aluminio.
Se pueden considerar dos mecanismos básicos en este proceso:
a) Neutralización de la carga del coloide.
El electrolito al solubilizarse en agua libera iones positivos con la suficiente densidad de carga para atraer a las partículas coloidales y neutralizar su carga.
Se ha observado que el efecto aumenta marcadamente con el número de cargas del ión coagulante. Así pues, paramaterias coloidales con cargas negativas, los iones Ba y Mg, bivalentes, son en primera aproximación 30 veces más efectivos que el Na, monovalente; y, a su vez, el Fe y Al, trivalentes, unas 30 veces superiores a los divalentes.
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 quedando inmersas 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 unintervalo 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 zona óptima 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...