ingenieria ambiental

Operaciones Unitarias utilizadas en el tratamiento de agua
Se conocen como operaciones unitarias a los métodos de tratamiento en los que predominan los fenómenos físicos, y como procesos unitarios a los métodos que la eliminación de los contaminantes se realiza en base a procesos químicos o biológicos. En la actualidad, estas operaciones y procesos unitarios se agrupan entre sí para constituirlos así llamados tratamiento primario, secundario y terciario (o tratamiento avanzado).
El tratamiento primario contempla el uso de operaciones físicas tales como la sedimentación y el desbaste para la eliminación de los sólidos sedimentables y flotantes presentes en el agua residual. En el tratamiento secundario se realizan procesos biológicos y químicos, los cuales se emplean para eliminar lamayor parte de la materia orgánica. Y por último, en el tratamiento terciario se emplean combinaciones adicionales de los procesos y operaciones unitarias para remover esencialmente nutrientes, cuya reducción con tratamiento secundario no es significativa.
Separación de Solidos y Líquidos

• Destilación: Corresponde a la separación de una mezcla líquida basada en la diferencia de volatilidad. Laoperación puede ser principalmente simple, súbita o extractiva. Se utilizan columnas de relleno (packing towers) y su campo de aplicación es en petróleo, solventes, licores, etc.

• Extracción (lixiviación o lavado): Es la extracción sólido líquido, operación para separar los constituyentes solubles de un sólido inerte con un solvente. El proceso completo de extracción suele comprender larecuperación por separado del solvente y del soluto. La extracción sólido-líquido tiene gran importancia en un gran número de procesos industriales. En metalurgia en la extracción de: cobre con ácido sulfúrico, oro con cianuro, etc. Muchos productos orgánicos naturales se separan de sus estructuras originales mediante lixiviación. Por ejemplo el azúcar se separa por lixiviación de la remolacha conagua caliente.

• Adsorción: Separación de los componentes de un fluido mediante un sólido adsorbente. Se diferencia de la absorción en que la sustancia queda retenida en la interface, sin pasar al seno de la otra fase. Se distingue de la cristalización porque el componente que se transfiere a través del fluido no tiene la misma naturaleza que la fase sólida, sino que se fija sobre ella. Laoperación puede ser a través de lecho fijo, alumina, sílica gel, etc. Se utilizan generalmente columnas de lecho fijo en paralelo para secar gases, eliminar olores y solventes.

• Sedimentación: Consiste en la separación, por la acción de la gravedad, de las partículas suspendidas cuyo peso específico es mayor que el del agua. Es una de las operaciones unitarias más utilizadas en el tratamiento delas aguas residuales. En la mayoría de los casos, el objetivo principal es la obtención de un efluente clarificado. En función de la concentración y de la tendencia a la interacción de las partículas, se pueden producir cuatro tipos de sedimentación: discreta, floculenta, retardada (zonal), y por compresión.

• Flotación: Se emplea para la separación de partículas sólidas o líquidas de unafase líquida. La separación se consigue introduciendo finas burbujas de gas, normalmente aire, en la fase líquida. Las burbujas se adhieren a las partículas, y la fuerza ascensional que experimenta el conjunto partícula-burbuja de aire hace que suban hasta la superficie del líquido. De esta forma, es posible hacer ascender a la superficie partículas cuya densidad es mayor que la del líquido,además de favorecer la ascensión de las partículas cuya densidad es inferior, como el caso del aceite en el agua. En el tratamiento de aguas residuales, la flotación se emplea para la eliminación de la materia suspendida y para la concentración de los fangos biológicos. La principal ventaja del proceso de flotación frente al de sedimentación consiste en que permite eliminar mejor y en menos tiempo...