Coagulación y Floculación

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CUIDAD GUZMÁN

Potabilización y uso eficiente del agua
Coagulación y Floculación




Unidad 3
Floculación y Coagulación

Actividad 1
Investigación de conceptos

Quetzalli Betzabe Cedeño Ferrer

Prof. Fernando Mancilla Peña
Fecha: 22 de febrero de 2013
3. Coagulación y floculación

3.1 Teoría
La Coagulación y Floculación son dos procesos dentrode la etapa de clarificación del agua. Ambos procesos se pueden resumir como una etapa en la cual las partículas se aglutinan en pequeñas masas llamadas flocs tal que su peso específico supere a la del agua y puedan precipitar. La coagulación se refiere al proceso de desestabilización de las partículas suspendidas de modo que se reduzcan las fuerzas de separación entre ellas.
La floculacióntiene relación con los fenómenos de transporte dentro del líquido para que las partículas hagan contacto. Esto implica la formación de puentes químicos entre porosa. Así se formaría, mediante el crecimiento de partículas coaguladas, un floc suficiente mente grande y pesada como para sedimentar.
El término coágulo se refiere a las reacciones que suceden al agregar un reactivo químico (coagulante)en agua, originando productos insolubles. La coagulación comienza al agregar el coagulante al agua y dura fracciones de segundo.

3.2 Tipos de coagulantes
Agentes coagulantes
Los coagulantes son materiales químicos que se adicionan al agua para lograr la descarga de todas las partículas coloidales dando origen a la formación de medios más grandes (flóculos), que sedimentan más rápidamente.Coagulantes convencionales
Los coagulantes más comunes que se usan en el tratamiento de aguas son compuestos inorgánicos de aluminio o hierro como el sulfato de aluminio, aluminato de sodio, sulfato ferroso, sulfato férrico y cloruro férrico. Cada coagulante tiene un rango específico de pH donde tiene la mínima solubilidad y ocurre la máxima precipitación dependiendo, también, de lascaracterísticas químicas del agua cruda. Con excepción del aluminato de sodio, estos coagulantes son sales ácidas que disminuyen el pH del agua.
Por esta razón y dependiendo del agua a tratar, es necesario agregar un álcali como cal, soda ash o soda cáustica.
Coagulantes alternativos (PAC`s)
En los últimos 25 años se ha desarrollado una nueva generación de coagulantes inorgánicos pre polimerizados tales comoPAC´s, los cuales se comportan diferentes a los coagulantes convencionales en el proceso de clarificación debido a sus características de especiación química. Los PAC´s tienen diferentes fases sólidas en las reacciones hidrolíticas respecto a los coagulantes convencionales: los flóculos de PAC´s tienden a ser grupos de pequeñas esferas y/o estructuras tipo cadena con tamaño menor a 25 mm,mientras que los flóculos de sulfato de aluminio son usualmente estructuras esponjosas y porosas con tamaño de 25 a 100 mm. Esta diferencia estructural hace que los PAC´s produzcan una menor turbiedad en suspensión que el sulfato de aluminio.
Los PAC´s contienen una gama de especies hidrolíticas de Al (III) preformadas de calidad superior y poseen una estructura que es bastante estable ante hidrólisisposteriores, que contribuye a su mayor eficiencia de coagulación; se consideran más eficientes que el sulfato de aluminio dadas las ventajas de menor producción de lodos y la menor dependencia de la temperatura y el pH. Sin embargo, su eficiencia también se ve afectada por algunos parámetros como la composición del agua cruda y las condiciones de operación específicas.
Se considera que un PAC esmás eficiente que el sulfato de aluminio dada su mayor capacidad de remoción de sólidos suspendidos y, por tanto, requiere menos dosis; dependiendo del tipo de agua, puede sustituir de 1.5 a 2.0 partes de sulfato de aluminio grado A y de 3.5 a 3.9 de sulfato de aluminio grado B. Los PAC´s son producidos adicionando una base al cloruro de aluminio hasta lograr la fórmula empírica Al(OH)nCl3n,...