El tratamiento de aguas mediante coagulación y floculación es un proceso que permite separar y eliminar los sólidos suspendidos en los efluentes, esto se logra gracias a la adición de determinados químicos que favorecen la sedimentación o aumenta la formación de flóculos.
¿Qué son las partículas coloidales?
Son partículas de pequeño tamaño formados habitualmente por sílice, arcilla y materia orgánica, en la que su presencia aporta turbidez y color al agua.
Las partículas coloidales suelen tener una carga superficial negativa lo cual unido a su pequeño tamaño impide que puedan ser eliminados por el agua por sedimentación ya que si dos partículas coloidales se aproximan las fuerzas electrostáticas impidan que se agreguen por repulsión, además debido a su pequeño tamaño, el movimiento browniano los mantiene en suspensión.
Tipos de tratamientos físico-químicos del agua
Existen una gran variedad de tratamientos fisicoquímicos que mejoran la calidad del agua mediante la aplicación de fuerzas físicas o la adición de productos químicos, en particular se utiliza los procesos de coagulación floculación junto con los procesos de sedimentación, flotación y/o filtración para eliminar partículas coloidales del agua.
Para diseñar un proceso de coagulación y floculación que permita eliminar partículas coloidales del agua se realizan ensayos a escala de laboratorio denominados pruebas de jarra en las que se van a evaluar los aditivos químicos, dosis, pH, orden de adición, tiempo de retención hidráulica, condiciones de mezcla, entre otros.
Prueba de jarras para tratamiento del agua
- Coagulación: es un proceso químico de desestabilización de las fuerzas repulsivas entre las partículas coloidales. Estas fuerzas repulsivas impiden que al chocar las partículas formen agregados de mayor tamaño que pueden ser posteriormente separados por sedimentación.
Para lograr que las fuerzas repulsivas desaparezcan y que se formen flóculos resistentes y de gran tamaño se utilizan reactivos y aditivos siendo estos los más usados:
- Coagulantes primarios: alúmina, sales aluminosas, sales férricas, etc.
- Coadyuvantes: sílice activada y polielectrolitos no iónicos, anicónicos o catiónicos.
- Agentes alcalinos: CaCO3, dolomita (58% Cao, 40% MgO), Ca(OH)2, MgO, Na2CO3, NaOH
- Agentes que incrementan la concentración coloidal y la densidad de los flóculos: bentonita, caolín, arcillas.
- Floculación: es un proceso físico en la que se produce la colisión de adherencia de las partículas coloidales previamente desestabilizadas para formar partículas de mayor tamaño denominadas flóculos.
El objetivo es conseguir flóculos que puedan ser separados del agua mediante un proceso físico posterior como por ejemplo un sedimentador.
Separación de flóculos
Una vez ensayados los reactivos más adecuados para el agua a procesar, deberá tenerse en cuenta que, una vez floculados, los sólidos deben separarse del agua tratada y ésta debe salir del sistema lo más clarificada posible. Sin una buena separación de los sólidos floculados, el rendimiento del tratamiento será insuficiente, por lo que será necesario determinar si flóculos formados tenderán a decantar o a flotar.
Por ello, al seleccionar la combinación de reactivos no sólo debemos procurar que la decantación de flóculos sea óptima; sino que debemos considerar la posibilidad de mejorar los rendimientos aprovechando que algunos de esos flóculos tenderán a flotar.
Proceso de tratamiento de coagulación y floculación
El objetivo es eliminar del agua partículas coloidales en suspensión mediante procesos físico químicos (Coagulación, floculación, sedimentación y filtración). El diseño de los equipos de un sistema físico químico con las características antes descritas son las siguientes:
Autora: Gaby Mila Llanos Evangelista
(Participante del programa de empleabilidad Líderes por el Agua 2021-2022)
