Tratamiento de agua para uso industrial

Proceso de Coagulación-Floculación de las Impurezas del Agua

Los procesos de coagulación-floculación para extraer del agua los sólidos que en ella se encuentran suspendidos siempre que su rapidez natural de asentamiento sea demasiado baja para proporcionar clarificación efectiva en un tiempo razonable. El agua cruda turbia contiene material suspendido, tanto sólidos que puedan asentarsecomo partículas bastante grandes que se encuentran en reposo, o sólidos dispersos que no se asientan con facilidad. Una parte considerable de estos sólidos pueden ser coloidales. Cada partícula se encuentra estabilizada por cargas eléctricas negativas sobre su superficie, haciendo que repela las partículas vecinas, como se repelen mutuamente los polos magnéticos. Ya que esto impide el choque delas partículas y que formen así masas mayores llamadas flóculos, evitando que las partículas se asienten. La coagulación desestabiliza estos coloides al neutralizar las fuerzas que los mantienen separados. Esto se logra por lo general, añadiendo coagulantes químicos y aplicando energía de mezclado. Las sustancias químicas de uso común son las sales de aluminio las sales de hierro y lospolielectrolitos.

La utilidad máxima de estos procesos se encuentra en la eliminación de la materia suspendida y coloidal, acompañada por la eliminación de color, metales pesados y nutrientes (fósforo). En general es una etapa previa al tratamiento secundario o biológico, pero en la actualidad es una alternativa real a los sistemas clásicos. Una ventaja de estos sistemas es sus bajos tiempos deretención y su independencia a los tóxicos presentes. Otra ventaja es la posibilidad de trabajo a distintos regimenes, lo que los hace idóneos para tratamientos de vertido de carácter estacional. Su mayor inconveniente es el volumen de fangos producidos y su costo en reactivos.
Las etapas de un tratamiento fisicoquímico son tres: desestabilización de partículas, agregación de las mismas yseparación de sólidos. Gran parte de la materia que se encuentra en las aguas residuales y los ríos se haya en estado coloidal. Este estado se caracteriza por su alta superficie especifica, de forma que las partículas sólidas presentan una gran superficie, provistas de átomos desestabilizados que se unen con las moléculas del disolvente y que impiden la agregación entre si. Los coloides se dividen enhidrófobos e hidrófilos en función de su afinidad con el disolvente. Los coloides hidrófobos se estabilizan mediante la formación de capas de iones y contraiones que rodean a la partícula. Los hidrófilos por neutralización de carga. En general las partículas orgánicas presentes en el agua están cargadas negativamente, a su alrededor se disponen en capas los cationes presentes en el agua rodeados asu vez por contrapones, en este caso aniones. Estas capas se van sucediendo de forma tal que las cercanas a la superficie de las partículas se encuentran fijas y conforme nos alejamos son más movibles (capa difusa). A su vez estos iones y contraiones fijan una cierta cantidad de moléculas de agua que se mueven con la partícula. Estas capas impiden el acercamiento de las partículas entre siimpidiendo la coagulación. Para lograr la desestabilización de un coloide podemos actuar sobre la doble capa formada o podemos comunicar la energía necesaria para vencer la doble capa y aproximar las partículas. El procedimiento mas empleado para desestabilizar los coloides es la utilización de reactivos químicos que actúan por los siguientes mecanismos:

• Compresión de la doble capa.Aumentando la concentración de iones en el agua se disminuye el espesor de la capa y se posibilita la aproximación.

• Neutralización de la carga por adsorción. La partícula adsorbe los cotraiones en su superficie desapareciendo la doble capa. Si se aumenta la cantidad de reactivo se vuelve a estabilizar el coloide al cambiar la carga de la partícula y por consiguiente la carga de capas.

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