2 FLOCULACIÓN Procesos est

Procesos
Fisicoquímicos

Floculación
Álvaro Castillo Miranda
Ingeniero Sanitario
Esp. Ingeniería Sanitaria y
Ambiental
Esp. Estudios pedagógicos

noentendibien@gmail.com

Floculación
La floculación es la operación
mediante la cual las partículas ya
desestabilizadas entran en
contacto efectivo, formando flocs
o flóculos que pueden removerse
por sedimentación.
En una buena floculación, losflóculos deben adquirir una
velocidad de sedimentación tal que
puedan removerse en el

Álvaro Castillo Miranda

Tipos de Floculación

Floculació
n

Pericinétic
a
Ortocinéti
ca
Álvaro Castillo Miranda

Floculación
La floculación pericinética se
realiza mediante la unión de
partículas coloidales, motivada por
un efecto térmico que provoca la
difusión uniforme de las partículas
en la solución(principalmente el
movimiento browniano).Esta
floculación
demora
muy
poco
La floculación ortocinética se debe
tiempo.
al gradiente
de velocidad. Es
producto de la masa del fluido en
movimiento, con cierto grado de

Álvaro Castillo Miranda

Secuencia del proceso de Coagulación Floculación
Aplicación de
Coagulante

Desestabilizac
ión de las
Partículas

Floculación
Ortocinética

Floculación
Pericinética

ÁlvaroCastillo Miranda

Floculación
Ortocinética
 Esta floculación permite el
crecimiento y aglomeración de los
flóculos recién formados (por la F.
pericinética), aumentando el
tamaño y peso necesarios para
sedimentar con facilidad.
 Un mezclado
demasiado intenso
rompe los flocs y raramente se
vuelven a formar en su tamaño y
consistencia óptimos.
 La agitación no solo incrementa
el tamaño delflóculo, sino su

Floculación
Ortocinética
La agitación no debe ser ni muy
lenta que favorezca la
sedimentación
En la floculación ortocinética el
tiempo de retención y el
gradiente de velocidad óptimos
varían con la calidad del agua; por
lo tanto, estos parámetros deben
seleccionarse simulando el
proceso en el laboratorio con una
muestra del agua que se va a

Modelos matemáticos
Smoluchowski(Representativa de la floculación
pericinética)
 

donde:
J = número de colisiones entre las
partículas
n1 = concentración de partículas de
diámetro (d1)
n2 = concentración de partículas de
diámetro (d2)

Modelos matemáticos
Camp y Stein
Según Camp y Stein, la frecuencia
de colisiones está expresada por la
siguiente ecuación:
 

(Hij) es el número de colisiones por unidad de
tiempo y por unidad de volumenentre las
partículas de radio (Ri) y (Rj); (ni ) y (nj) son las
concentraciones de las partículas colisionantes;
(Rij) es el radio de colisión, y G es el gradiente
de velocidad

Modelos matemáticos
Harris, Kaufman y
Krone
 

K: constante de reacción
Ø: ConcentracIon coloidal: volumen total
de sólidos, incluyendo el coagulante, por
unidad de volumen (concentración de
partículas)
t: tiempo defloculación
G: gradiente de velocidad
m: número de cámaras del floculador

Álvaro Castillo Miranda

Modelos matemáticos
Argaman y
Kaufman
 

KA: Constante de aglomeración. Depende
del agitador
KB: Constante de ruptura
 

Factores que inciden en la
floculación
Naturale
za del
Agua

Cámaras
de la
unidad

Grado de
Desestabi
lización
Floculaci
ón

Tiempo
de
Floculaci
ón

Gradient
e de
Veloc.Floculación
GradientesOrtocinética
elevados en los primeros
compartimentos promueven una
aglomeración más acelerada de los
flóculos; gradientes más bajos en las
últimas
cámaras
la de
Cuanto
mayor
es el reducen
gradiente
fragmentación.
velocidad, más
rápida es la velocidad de
aglomeración de las partículas. Mientras
que, a medida que los flóculos aumentan
de tamaño, crecen también las fuerzas de
cizallamientohidrodinámico, inducidas
por el gradiente
velocidad.
Los flóculos
creceránde
hasta
un tamaño
máximo, por encima del cual las fuerzas
de cizallamiento alcanzan una intensidad
que los rompe en partículas menores.

Floculación
Ortocinética
 

G óptimo

Los valores de (n) y (K) varían en
función de la calidad de cada agua.

Tiempo óptimo de floculación

Gradiente de velocidad óptimo
Versus...