UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Tipos de Coagulantes Plantas de Tratamiento de Agua Potable
Autor: Angel Andreé Loayza Orellana
Semestre: Séptimo “A”
Docente: Ing. Freddy Aguirre
11 de noviembre novie mbre de 2016
OBJETIVO Conocer la importancia y significado de la teoría de la coagulación del agua y reconocer los diferentes tipos de coagulantes que existen para el tratamiento de este recurso hídrico.
MARCO TEÓRICO El objetivo principal de la coagulación es desestabilizar las partículas coloidales que se encuentran en suspensión, para favorecer su aglomeración; en consecuencia se eliminan las materias en suspensión estables; la coagulación no solo elimina la turbiedad sino también la concentración de las materias orgánicas y los microorganismos.
Teoría de la Coagulación En la teoría de la coagulación la llevamos a cabo generalmente con la adición de sales de aluminio y de hierro. Este proceso es producido por el resultado de dos fenómenos: – El primero, esencialmente químico, consiste en las reacciones del coagulante con el agua y la formación de especies hidrolizadas con carga positiva. Este proceso depende de la concentración del coagulante y el pH final de la mezcla. – El segundo, fundamentalmente físico, consiste en el transporte de especies hidrolizadas para que hagan contacto con las impurezas del agua. Este proceso es muy rápido, toma desde décimas de segundo hasta cerca de 100 segundos, de acuerdo con las demás características del agua, las cuales ya conocemos básicamente como son: pH, temperatura, cantidad de partículas, etc. Se lleva a cabo en una unidad de tratamiento denominada mezcla rápida. De allí en adelante, se necesitará una agitación relativamente lenta, la cual se realiza dentro del floculador. En esta unidad las partículas chocarán entre sí, se aglomerarán y formarán otras mayores denominadas flóculos; estas pueden ser removidas con mayor eficiencia por los procesos de sedimentación, flotación o filtración rápida. La remoción de las partículas coloidales está relacionada estrictamente con una adecuada coagulación, pues de ella depende la eficiencia de las siguientes etapas: floculación, sedimentación y filtración. La coagulación está fundamentalmente en función de las características del agua y de las partículas presentes, las mismas que definen el valor de los parámetros conocidos como pH, alcalinidad, color verdadero, turbiedad, temperatura, movilidad electroforética, fuerza iónica, sólidos totales disueltos, tamaño y distribución de tamaños de las partículas en estado coloidal y en suspensión, etcétera. [1]
Fases de la coagulación. Desde un punto de vista esquemático, se puede considerar que la coagulación se desarrolla en cinco fases consecutivas o simultáneas que explican reacciones físicas y químicas, de la siguiente forma:
Primera fase. Hidrólisis de los coagulantes y desestabilización de las partículas existentes en la suspensión; Segunda fase. Precipitación y formación de compuestos químicos que se polimerizan; Tercera fase . Adsorción de las cadenas poliméricas en la superficie de los coloides; Cuarta fase. Adsorción mutua entre coloides; y Quinta fase. Acción de barrido. [2]
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Tipos de Coagulantes Existen una amplia gama de coagulantes comúnmente utilizados para la clarificación de diferentes tipos de aguas. Con carácter general, pueden clasificarse en dos tipos: Inorgánicos y orgánicos. Los inorgánicos suelen estar compuestos de sales metálicas, normalmente de aluminio o hierro (los más usados son sulfato de aluminio, cloruro de hierro y sulfato de hierro), mientras que los orgánicos son polímeros (polielectrolitos), que se refieren a una gran variedad de compuestos macromoleculares, solubles en agua, de origen natural o sintético, que tienen la cualidad de potenciar la floculación de las partículas en suspensión. En la década de los 80 se empezaron a desarrollar los denominados coagulantes prepolimerizados de sales metálicas, entre los que cabe destacar el Policloruro de Aluminio (PAC), convirtiéndose en un compuesto muy común en procesos de coagulación/floculación. Los coagulantes y floculantes convencionales, basados en sales de aluminio y en polímeros, tienen algunos inconvenientes como que es necesaria una gran cantidad de producto y son difíciles de almacenar, manipular y dosificar. También presentan algunos riesgos muy importantes como que contaminan el medio ambiente y son tóxicos para el ser humano, pudiendo causar enfermedades como cáncer o Alzheimer. [3]
Tipos de Coagulación Se presentan dos tipos básicos de coagulación: Por Adsorción y Por Barrido. –
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Coagulación Por Adsorción.- Se presenta cuando el agua presenta una alta concentración de partículas al estado coloidal; cuando el coagulante es adicionado al agua turbia los productos solubles de los coagulantes son absorbidas por los coloides y forman los flóculos en forma casi instantánea. Coagulación por Barrido.- Este tipo de coagulación se presenta cuando el agua es clara (presenta baja turbiedad) y la cantidad de partículas coloides es pequeña; en este caso las partículas son entrampadas al producirse una sobresaturación de precipitado de sulfato de aluminio o cloruro férrico. [4]
CONCLUSIONES – –
A través de la coagulación del agua, las plantas de tratamiento pueden eliminar las partículas de desecho en el agua y continuar con su tratamiento para ser utilizada nuevamente. La aplicación de la coagulación en las aguas residuales, se puede utilizar en el proceso de tratamiento de agua para reducir su turbidez de la misma.
BIBLIOGRAFÍA [1] U. N. A. y. a. Distancia, "LECCIÓN 17: TEORÍA DE LA COAGULACIÓN.," [Online]. Available : http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358040/Contenido_en_linea_Diseno_de_Plantas_Potabilizadoras/leccin_17 teo ra_de_la_coagulacin.html. [Accessed 9 noviemebre 2016]. [2] L. d. – . D. Eaux, "Tratamiento de Agua," 1985. [3] N. K. WATER, "Sistemas para tratamiento de aguas residuales en construcción," 4 febrero 2015. [Online]. Available: https://nihonkasetsuwater.com/2015/02/04/tipos-de-coagulantes-y-floculantes/. [Accessed 9 noviembre 2016]. [4] I. Y. A. C. SEDAPAL, "TRATAMIENTO DE AGUA: COAGULACIÓN FLOCULACIÓN," in Evaluación de Platas y Desarrollo Tecnológico. , http://www.sedapal.com.pe/c/document_library/get_file?uuid=2792d3e3-59b7-4b9e-ae5556209841d9b8&groupId=10154.
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