Sedimentación

Introducción
Una vez coagulada y floculada el agua, el problema consiste en separar los sólidos de los líquidos o sea las partículas floculantes del agua, donde están suspendidas.
Esto se puede conseguir por medio de: sedimentación, filtración y la combinación de ambos procesos que es lo más utilizado.
La sedimentación y la filtración deben considerarse como procesos complementarios: lasedimentación realiza la separación de las partículas más densas que el agua y, que tengan una velocidad de sedimentación tal, que permita que lleguen al fondo del tanque sedimentador en un tiempo económicamente aceptable. La filtración, en cambio, separa aquellas partículas de una densidad próxima a la del agua y de baja velocidad de sedimentación o que son resuspendidas por cualquier causa y, que poresto, no son removidas en la sedimentación.
En la potabilización del agua, el proceso de sedimentación está gobernado por la ley de Stokes, que indica que las partículas sedimentan más fácilmente cuanto mayor es su diámetro, su peso específico comparado con el del líquido, y cuanto menor es la viscosidad del mismo. Por ello, cuando se quiere favorecer la sedimentación se trata de aumentar eldiámetro de las partículas, haciendo que se agreguen unas a otras, proceso denominado coagulación y floculación.
En este pequeño trabajo sobre la sedimentación se definirá lo que es el concepto de la sedimentación, su equipo, que se calcula en la operación unitaria, las condiciones de la operación unitaria, fases de la alimentación, variables, así como su producto.










Concepto desedimentación
La sedimentación es una operación unitaria consistente en la separación por la acción de la gravedad de las fases sólida y líquida de una suspensión diluida para obtener una suspensión concentrada y un líquido claro.
Clasificación
Se pueden distinguir dos tipos de sedimentación, atendiendo al movimiento de las partículas que sedimentan:
- Sedimentación libre: se produce ensuspensiones de baja concentración de sólidos. La interacción entre partículas puede considerarse despreciable, por lo que sedimentan a su velocidad de caída libre en el fluido.
- Sedimentación por zonas: se observa en la sedimentación de suspensiones concentradas. Las interacciones entre las partículas son importantes, alcanzándose velocidades de sedimentación menores que en la sedimentaciónlibre. La sedimentación se encuentra retardada o impedida. Dentro del sedimentador se desarrollan varias zonas, caracterizadas por diferente concentración de sólidos y, por lo tanto, diferente velocidad de sedimentación.
Dependiendo de cómo se realice la operación, la sedimentación puede clasificarse en los siguientes tipos:
- Sedimentación intermitente: el flujo volumétrico total de materia fueradel sistema es nulo, transcurre en régimen no estacionario. Este tipo de sedimentación es la que tiene lugar en una probeta de laboratorio, donde la suspensión se deja reposar.
- Sedimentación continua: la suspensión diluida se alimenta continuamente y se separa en un líquido claro y una segunda suspensión de mayor concentración. Transcurre en régimen estacionario.


Equipo de sedimentaciónTanques simples de precipitación por gravedad:
Son tanques de distintos diseños, formas tamaños, y se usan para separación de una fase liquida dispersa en otra fase, también son llamados sedimentadores estáticos.





Sedimentador Cilíndrico-Cónico:







Sedimentador Estático de flujo horizontal:









Sedimentador laminar:







Sedimentador pulsator:Sedimentador turbocirculator:



Sedimentador por zonas
En la figura 1 se representa el proceso de sedimentación por zonas en una probeta. Este proceso consta de las siguientes etapas: en un principio el sólido, que se encuentra con una concentración inicial X0 (figura 1a), comienza a sedimentar (figura 1b), estableciéndose una interfase 1 entre la superficie de la capa de...