UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
INGENIERIA INDUSTRIAL
Alumno: Andrés Cochachin Aliaga
E-mail: andres25357@yahoo.es
Profesor: Ing. Andrés Tinoco Rondán
e-mail: ing.industrial3@gmail.com
PROCESO DE FLOCULACIÓN
El proceso de floculación que sigue a la coagulación, consiste de ordinario en una agitación suave y lenta. Durante la floculación, las partículas entran más en contacto recíproco, se unen unas a otras para formar partículas mayores que pueden separarse por sedimentación o filtración. El alumbre (sulfato de aluminio) es un coagulante que se utiliza tanto al nivel de familia como en las plantas de tratamiento del agua.31, 32 Los coagulantes naturales incluyen semillas en polvo del árbol Moringa olifeira y tipos de arcilla tales como la bentonita.
Así mismo, la floculación es un proceso mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado. Es un paso del procelización de aguas de origen superficial y del tratamiento de aguas servidas domésticas, industriales y de la minería
Los compuestos que pueden estar presentes en el agua pueden ser:
- Sólidos en suspensión;
- Partículas coloidales (menos de 1 micra), gobernadas por el movimiento browniano; y,
- Sustancias disueltas (menos que varios nanómetros).
El proceso de floculación es precedido por la coagulación, por eso se suele hablar de los procesos de coagulación-floculación. Estos facilitan la retirada de las sustancias en suspensión y de las partículas coloidales.
La coagulación es la desestabilización de las partículas coloidales causadas por la adición de un reactivo químico llamado coagulante el cual, neutralizando sus cargas electrostáticas, hace que las partículas tiendan a unirse entre sí;
La floculación es la aglomeración de partículas desestabilizadas en microflóculos y después en los flóculos más grandes que tienden a depositarse en el fondo de los recipientes construidos para este fin, denominados sedimentadores.
Los factores que pueden promover la coagulación-floculación son el gradiente de la velocidad, el tiempo y el pH. El tiempo y el gradiente de velocidad son importantes al aumentar la probabilidad de que las partículas se unan y da más tiempo para que las partículas desciendan, por efecto de la gravedad, y así se acumulen en el fondo. Por otra parte el pH es un factor prominente en acción desestabilizadora de las sustancias coagulantes y floculantes.
La solución floculante más adaptada a la naturaleza de las materias en suspensión con el fin de conseguir aguas decantadas limpias y la formación de lodos espesos se determina por pruebas, ya sea en laboratorio o en el campo.
En la minería, los floculantes utilizados son polímeros sintéticos de alto peso molecular, cuyas moléculas son de cadena larga y con gran afinidad por las superficies sólidas. Estas macromoléculas se fijan por adsorción a las partículas y provocan así la floculación por formación de puentes interpartículas.
Hay diversos factores que influyen en la floculación:
a) Coagulación previa lo más perfecta posible.
b) Agitación lenta y homogénea, La floculación es estimulada por una agitación lenta de la mezcla puesto que así se favorece la unión entre los flóculos. Un mezclado demasiado intenso no interesa porque rompería los flóculos ya formados.
c) Temperatura del agua, La influencia principal de la temperatura en la floculación es su efecto sobre el tiempo requerido para una buena formación de flóculos.
Generalmente, temperaturas bajas dificultan la clarificación del agua, por lo que se requieren periodos de floculación más largos o mayores dosis de floculante.
d) Características del agua, Un agua que contiene poca turbiedad coloidal es, frecuentemente, de floculación más difícil, ya que las partículas sólidas en suspensión actúan como núcleos para la formación inicial de flóculos.
e) Tipos de floculantes Según su naturaleza, los floculantes pueden ser:
- Minerales: por ejemplo la sílice activada. Se le ha considerado como el mejor floculante capaz de asociarse a las sales de aluminio. Se utiliza sobre todo en el tratamiento de agua potable.
- Orgánicos: son macromoléculas de cadena larga y alto peso molecular, de origen natural o sintético.
Los floculantes orgánicos de origen natural se obtienen a partir de productos naturales como alginatos (extractos de algas), almidones (extractos de granos vegetales) y derivados de la celulosa. Su eficacia es relativamente pequeña.
Los de origen sintético, son macromoléculas de cadena larga, solubles en agua, conseguidas por asociación de monómeros simples sintéticos, alguno de los cuales poseen cargas eléctricas o grupos ionizables por lo que se le denominan polielectrolitos.
Según el carácter iónico de estos grupos activos, se distinguen:
-Polielectrolitos no iónicos: son poliacrilamidas de masa molecular comprendida entre 1 y 30 millones.
-Polielectrolitos aniónicos: Caracterizados por tener grupos ionizados negativamente (grupos carboxílicos).
-Polielectrolitos catiónicos: caracterizados por tener en sus cadenas una carga eléctrica positiva, debida a la presencia de grupos amino.
La selección del polielectrolito adecuado se hará mediante ensayos jartest.
En general, la acción de los polielectrolitos puede dividirse en tres categorías:
En la primera, los polielectrolitos actúan como coagulantes rebajando la carga de las partículas. Puesto que las partículas del agua residual están cargadas negativamente, se utilizan a tal fin los polielectrolitos catiónicos.
La segunda forma de acción de los polielectrolitos es la formación de puentes entre las partículas. El puente se forma entre las partículas que son adsorbidas por un mismo polímero, las cuales se entrelazan entre sí provocando su crecimiento.
La tercera forma de actuar se clasifica como una acción de coagulaciónformación de puentes, que resulta al utilizar polielectrolitos catiónicos de alto peso molecular. Además de disminuir la carga, estos polielectrolitos formarán también puentes entre las partículas.
· DOSIFICADOR N° 1, inyecta una solución de Sulfato de Aluminio al agua que ingresa al floculador decantador.
· EL FLOCULADOR DECANTADOR, realiza el proceso de floculación para que las partículas de menor tamaño puedan sedimentarse por efecto de la adición del sulfato de aluminio.
Balance de Masa:
· DOSIFICADOR N° 2, inyecta una solución de Hipoclorito de Calcio (cloro) a la salida de los filtros.
· El agua, baja a través de los filtros que contiene grava y arena para retener las últimas partículas. Finalmente el dosificador n° 2 inyecta cloro al agua para desinfectarla.
· Finalizando el proceso de tratamiento, el agua se almacena en una cisterna de 350m3 para luego ser bombeada a un surtidor.
· Zona de carga de camiones cisterna que realizan viajes a diario llevando agua tratada para regar las áreas verdes.
Por lo tanto este es uno de los procesos en el tratamiento del agua.
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