Fundamentos de la coagulación química

Fundamentos de la coagulación química.
Las partículas coloidales encontradas en las aguas residuales típicamente tienen una carga superficial negativa. El tamaño de los coloides es tal que las fuerzas del cuerpo atrayentes entre las partículas son considerablemente menos que las fuerzas repelentes de la carga eléctrica. El movimiento aleatorio ocurre por el constante bombardeo termal de laspartículas coloidales de las relativamente pequeñas moléculas de agua que las rodean. La coagulación es el proceso de desestabilizar las partículas coloidales para que el crecimiento de una partícula pueda suceder como resultado de una colisión de partículas. La teoría de las reacciones de coagulación química es muy compleja. Las reacciones simplificadas usadas aquí para describir los procesos decoagulación y precipitación químicas solo pueden ser consideradas aproximaciones ya que puede ser que las reacciones no necesariamente actúen de la manera indicada.
Las reacciones de coagulación a menudo son incompletas, y numerosas reacciones secundarias con otras substancias en las aguas residuales pueden ocurrir dependiendo de las características del agua la cual variará a través del día ydurante distintas temporadas. Para introducir el tema de la coagulación los siguientes temas son discutidos en esta sección: definiciones básicas para la coagulación y floculación, la naturaleza de las partículas en las aguas residuales, el desarrollo y mediciones de la carga superficial, consideración de la interacción entre partículas, desestabilización de partículas con potencial determinando iones yelectrolitos, desestabilización de partículas y remoción con iones de metal hidrolizados. La siguiente discusión está diseñada para servir como una introducción a la naturaleza de los fenómenos y procesos involucrados en el proceso de coagulación.
Definiciones básicas.
El término “coagulación química” a como es usado en este texto incluye todas las reacciones y mecanismos involucrados en ladesestabilización química de partículas y en la formación de partículas más grandes a través de la floculación peri cinética (agregación de las partículas en el rango de 0.01 a 1 nanómetro). Coagulante y floculante son términos que también son utilizados en la literatura de coagulación En general, un coagulante es el químico que es añadido para desestabilizar las partículas coloidales en las aguasresiduales para que la formación de floc pueda resultar. Un floculante es un químico, típicamente orgánico, añadido para mejorar el proceso de floculación. Coagulantes y floculantes típicos incluyen polímeros sintéticos y naturales, sales metales como sulfato de aluminio y sulfato férrico, y sales metales pre hidrolizadas como cloruro de polialuminio y cloruro poliférrico. Los floculantes,especialmente aquellos polímeros orgánicos, son también usados para mejorar el rendimiento de los filtros medios granulares y en el drenaje de bisólidos digestados. En estas aplicaciones, los floculantes químicos son identificados a menudos como ayuda de filtros.
El término “floculación” es usado para describir el proceso en donde el tamaño de las partículas se incrementa como un resultado de la colisiónde partículas. Hay dos tipos de floculación : Microfloculación, en donde la agregación de partículas se lleva a cabo por el movimiento aleatorio termal de las moléculas fluidas conocido como el movimiento Browniano y Macrofloculación, en donde la agregación de partículas es llevado a cabo al inducir gradientes de velocidad y mezclando en el fluido conteniendo las partículas que serán floculadas.Otra forma de Macrofloculación es llevada a cabo por asentamientos diferenciales en donde las partículas grandes toman a las partículas pequeñas para formar partículas más grandes. El propósito de la floculación el de producir partículas, por medios de agregación, que puedan ser removidas por procedimientos baratos de separación de partículas, como gravedad, sedimentación y filtración. La...