coagulacion

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 de hierro(cloruro férrico) y aluminio.
Se pueden considerar dos mecanismosbásicos en este proceso:
a) Neutralización de la carga del coloidal
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, para materias coloidales concargas negativas, los ionesBa(bario) y Mg(magnesio), bivalentes, son en primera aproximación 30 veces más efectivos que el Na(sodio), monovalente; y, a su vez, el Fe(hierro) y Al(aluminio), 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 un intervalo de pH enel 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 adecuado, se puedemodificar mediante el uso de coadyuvantes o ayudantes de la coagulación, entre los que se encuentran:
Cal viva.
Cal apagada.
Carbonato sódico.
Sosa Cáustica.
Ácidos minerales.
b) Agitación rápida de la mezcla.
Para que la coagulación sea óptima, es necesario que la neutralización de los coloides sea total antes de que comience a formarse el flóculo o precipitado.
Por lo tanto, al ser laneutralización de los coloides el principal objetivo que se pretende en el momento de la introducción del coagulante, es necesario que el reactivo empleado se difunda con la mayor rapidez posible, ya que el tiempo de coagulación es muy corto (1sg).
c) Tipo y cantidad de coagulante.
Los coagulantes principalmente utilizados son las sales de aluminio y de hierro. Las reacciones de precipitación quetienen lugar con cada coagulante por ejemplo
Sulfato de aluminio (también conocido como sulfato de alúmina) (Al2(SO4)3)
Cuando se añade sulfato de alúmina al agua residual que contiene alcalinidad de carbonato ácido de calcio y magnesio, la reacción que tiene lugar es la siguiente:
Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2 La reacción es análoga cuando se sustituye el bicarbonatocálcico por la sal de magnesio.
Rango de pH para la coagulación óptima: 5-7,5.Dosis: en tratamiento de aguas residuales, de 100 a 300 g/m3, según el tipo de agua residual y la exigencia de calidad.
Con cal:
Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 = 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 Dosis: se necesita de cal un tercio de la dosis de sulfato de alúmina comercial.
Con carbonato de sodio:
Al2(SO4)3 + 3 H2O + 3 Na2CO3 = 2 Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3 CO2 Dosis: se necesita entre el 50 y el 100% de la dosis de sulfato de aluminio comercial.
Floculación
La floculación trata la unión entre los flóculos ya formados con el fin aumentar su volumen y peso de forma que pueden decantar Consiste en la captación mecánica de las partículas neutralizadas dando lugar a un entramado de sólidos de mayor volumen. De esta forma, se consigue un...