coagulacion

Las aguas potables o residuales, en distintas cantidades, contienen material suspendido, slidos que pueden sedimentar en reposo, slidos dispersados que no sedimentan con facilidad. Una parte considerable de estos slidos que no sedimentan pueden ser coloides. En los coloides, cada partcula se encuentra estabilizada por una serie de cargas de igual signo sobre su superficie, haciendo que serepelan dos partculas vecinas como se repelen dos polos magnticos. Puesto que esto impide el choque de las partculas y que formen as masas mayores, llamadas flculos, las partculas no sedimentan. Las operaciones de coagulacin y floculacin desestabilizan los coloides y consiguen su sedimentacin. Esto se logra por lo general con la adicin de agentes qumicos y aplicando energa de mezclado. Fig xDistribucin de tamaos de las partculas en el agua Los trminos Coagulacin y Floculacin se utilizan ambos indistintamente en colacin con la formacin de agregados. Sin embargo, conviene sealar las diferencias conceptuales entre estas dos operaciones. La confusin proviene del hecho de que frecuentemente ambas operaciones se producen de manera simultnea. Para aclarar ideas definiremos Coagulacin como ladesestabilizacin de la suspensin coloidal, mientras que la Floculacin se limita a los fenmenos de transporte de las partculas coaguladas para provocar colisiones entre ellas promoviendo su aglomeracin. Por tanto Coagulacin Desestabilizacin de un coloide producida por la eliminacin de las dobles capas elctricas que rodean a todas las partculas coloidales, con la formacin de ncleos microscpicos.Floculacin Aglomeracin de partculas desestabilizadas primero en microflculos, y ms tarde en aglomerados voluminosos llamados flculos. En la Figura (1) se muestra como los coagulantes cancelan las cargas elctricas sobre la superficie del coloide permitiendo la aglomeracin y la formacin de flculos. Estos flculos inicialmente son pequeos, pero se juntan y forman aglomerados mayores capaces de sedimentar.Para favorecer la formacin de aglomerados de mayor tamao se adicionan un grupo de productos denominados floculantes. Cuando se aproximan dos partculas semejantes, sus capas difusas interactan y generan una fuerza de repulsin, cuyo potencial de repulsin est en funcin de la distancia que los separa y cae rpidamente con el incremento de iones de carga opuesta al de las partculas. Esto se consigue slocon los iones del coagulante Figura (2). Existe por otro lado, un potencial de atraccin Ea entre las partculas llamadas fuerzas de Van der Waals, que dependen de los tomos que constituyen las partculas y de la densidad de estos ltimos. Si la distancia que separa a las partculas es superior a L las partculas no se atraen. E es la energa que las mantiene separadas. La precipitacin del coloideimplica por tanto dos etapas 1) Desestabilizacin. Las teoras sobre el mecanismo de este fenmeno se basan en la qumica coloidal y de superficies. 2) Transporte de ncleos microscpicos para formar agregados densos. La teora del transporte est basada en la mecnica de fluidos. 2.1.1. Coloides Las especies coloidales halladas en aguas superficiales y residuales incluyen arcillas, slice, hierro, metalespesados, color slidos orgnicos como por ejemplo residuos de animales muertos. Se han postulado diversas teoras para describir el fenmeno de las repulsiones entre partculas coloidales. Prcticamente, todo lo que se necesita para definir el sistema es la determinacin de la naturaleza y la magnitud de la carga de la partcula. La magnitud de la carga, ilustrada por la capa que en la Figura (1) rodea alcoloide, determina lo cerca que pueden aproximarse las partculas. El potencial Z es una medida de esta fuerza de repulsin. Para coloides en fuentes de agua natural, con un pH entre 5 y 8, oscila entre -15 y -30 mV. Cuanto mayor es, en valor absoluto, mayor es la carga de la partcula. A medida que disminuye el potencial Z las partculas pueden aproximarse aumentando la posibilidad de una colisin. Los...