Planta de tratamiento de agua potable
Páginas: 47 (11601 palabras)
Publicado: 29 de junio de 2014
Capitulo II
MARCO TEORICO
2.1Coagulación
La materia en suspensión puede tener tamaño y densidad que hace posible su eliminación del agua por simple sedimentación, pero hay partículas que son de tamaño muy pequeño y tienen carga eléctrica superficial que las hace repelerse continuamente, impidiendo su aglomeración y formación de una partícula más pesada que pueda sedimentar, estaspartículas son llamadas coloides. La coagulación es el proceso a través del cual se añaden coagulantes al agua reduciendo las fuerzas que tienden a mantener separadas las partículas coloidales, consiguiéndose su desestabilización.
El tratamiento de coagulación óptimo de un agua cruda tiene por objeto lograr un equilibrio muy complejo en el que están implicadas muchas variables. Entre ellas seencuentran (Ref. Internet 5.):
pH.
Sales disueltas (composición química del agua).
Naturaleza de la turbiedad.
Tipo de coagulante.
Temperatura.
Las interrelaciones son tan complejas que en la actualidad sobre una base puramente teórica no es posible predecir la dosis óptima de coagulante para un agua dada, en consecuencia la dosis y condiciones típicas adecuadas para lograr la coagulación deben serdeterminadas empíricamente para cada tipo de agua.
La necesidad y efectividad de la coagulación se determina generalmente midiendo la turbiedad y color del agua (Arboleda, 1993).
2.1.1 Material coloidal
Los coloides tienen un tamaño intermedio entre las partículas en solución verdadera y las partículas en suspensión (1 y 1.000 milimicrómetros), siendo el tamaño y la naturaleza delmaterial los que determinan si la partícula es coloidal. La característica principal de los coloides es que poseen carga eléctrica.
Los coloides son a menudo responsables para un alto porcentaje de color, turbiedad y DBO para aguas crudas y ciertas aguas residuales industriales.
Los coloides pueden dividirse en liofílicos e liofóbicos. Los primeros muestran gran atracción por el agua y comoejemplos de estos se tiene a las proteínas, jabones, almidones, gomas, ácidos nucleicos, polímeros naturales y sintéticos; los coloides liofóbicos muestran menor atracción por el agua y entre estos se encuentran los óxidos metálicos, metales y arcillas.
2.1.2 Turbiedad
La turbiedad es una propiedad óptica que tiene una sustancia liquida o sólida de diseminar en todas direcciones la luz que pasaa través de ella. (Arboleda, 1993)
Los contaminantes causantes de la turbiedad en agua son las partículas en suspensión tales como arcilla, minerales, sedimento, materia orgánica e inorgánica finamente dividida, plancton y otros organismos microscópicos. Los tamaños de las partículas varían desde partículas coloidales hasta partículas más grandes. (Ref. Internet 1.)
La turbiedad en lanaturaleza depende del grado de turbulencia, en los lagos la turbiedad es debida a partículas extremadamente finas. (Ref. Internet 11.)
2.1.3 Color
El color esta constituido por sustancias químicas, la mayoría de las veces provenientes de la degradación de la materia orgánica, tales como hojas y plantas acuáticas con las cuales el agua entra en contacto. (Arboleda, 1993)
2.1.4 Estabilidad einestabilidad de las suspensiones coloidales
El sistema coloidal no presenta carga eléctrica debido a que la carga de superficie negativa es balanceada con los iones de carga contraria presentes en el agua (Ref. Internet 1.).
Al ser la carga de la partícula negativa atrae iones positivos en la región de la interfaz sólido líquido, estos iones positivos forman junto con la carga negativa de lapartícula la capa de Stern, los iones negativos se aproximan a esta atrayendo a los positivos formándose de este modo la capa difusa, esto se muestra en la figura Nº 1.
Figura Nº 1: Potenciales del coloide (Arboleda, 1993)
El modelo que mejor explica el fenómeno de la doble capa eléctrica es el propuesto por Stern – Gouy, en este modelo se tienen tres potenciales de interés:
1) El potencial de...
MARCO TEORICO
2.1Coagulación
La materia en suspensión puede tener tamaño y densidad que hace posible su eliminación del agua por simple sedimentación, pero hay partículas que son de tamaño muy pequeño y tienen carga eléctrica superficial que las hace repelerse continuamente, impidiendo su aglomeración y formación de una partícula más pesada que pueda sedimentar, estaspartículas son llamadas coloides. La coagulación es el proceso a través del cual se añaden coagulantes al agua reduciendo las fuerzas que tienden a mantener separadas las partículas coloidales, consiguiéndose su desestabilización.
El tratamiento de coagulación óptimo de un agua cruda tiene por objeto lograr un equilibrio muy complejo en el que están implicadas muchas variables. Entre ellas seencuentran (Ref. Internet 5.):
pH.
Sales disueltas (composición química del agua).
Naturaleza de la turbiedad.
Tipo de coagulante.
Temperatura.
Las interrelaciones son tan complejas que en la actualidad sobre una base puramente teórica no es posible predecir la dosis óptima de coagulante para un agua dada, en consecuencia la dosis y condiciones típicas adecuadas para lograr la coagulación deben serdeterminadas empíricamente para cada tipo de agua.
La necesidad y efectividad de la coagulación se determina generalmente midiendo la turbiedad y color del agua (Arboleda, 1993).
2.1.1 Material coloidal
Los coloides tienen un tamaño intermedio entre las partículas en solución verdadera y las partículas en suspensión (1 y 1.000 milimicrómetros), siendo el tamaño y la naturaleza delmaterial los que determinan si la partícula es coloidal. La característica principal de los coloides es que poseen carga eléctrica.
Los coloides son a menudo responsables para un alto porcentaje de color, turbiedad y DBO para aguas crudas y ciertas aguas residuales industriales.
Los coloides pueden dividirse en liofílicos e liofóbicos. Los primeros muestran gran atracción por el agua y comoejemplos de estos se tiene a las proteínas, jabones, almidones, gomas, ácidos nucleicos, polímeros naturales y sintéticos; los coloides liofóbicos muestran menor atracción por el agua y entre estos se encuentran los óxidos metálicos, metales y arcillas.
2.1.2 Turbiedad
La turbiedad es una propiedad óptica que tiene una sustancia liquida o sólida de diseminar en todas direcciones la luz que pasaa través de ella. (Arboleda, 1993)
Los contaminantes causantes de la turbiedad en agua son las partículas en suspensión tales como arcilla, minerales, sedimento, materia orgánica e inorgánica finamente dividida, plancton y otros organismos microscópicos. Los tamaños de las partículas varían desde partículas coloidales hasta partículas más grandes. (Ref. Internet 1.)
La turbiedad en lanaturaleza depende del grado de turbulencia, en los lagos la turbiedad es debida a partículas extremadamente finas. (Ref. Internet 11.)
2.1.3 Color
El color esta constituido por sustancias químicas, la mayoría de las veces provenientes de la degradación de la materia orgánica, tales como hojas y plantas acuáticas con las cuales el agua entra en contacto. (Arboleda, 1993)
2.1.4 Estabilidad einestabilidad de las suspensiones coloidales
El sistema coloidal no presenta carga eléctrica debido a que la carga de superficie negativa es balanceada con los iones de carga contraria presentes en el agua (Ref. Internet 1.).
Al ser la carga de la partícula negativa atrae iones positivos en la región de la interfaz sólido líquido, estos iones positivos forman junto con la carga negativa de lapartícula la capa de Stern, los iones negativos se aproximan a esta atrayendo a los positivos formándose de este modo la capa difusa, esto se muestra en la figura Nº 1.
Figura Nº 1: Potenciales del coloide (Arboleda, 1993)
El modelo que mejor explica el fenómeno de la doble capa eléctrica es el propuesto por Stern – Gouy, en este modelo se tienen tres potenciales de interés:
1) El potencial de...
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