DOSIS OPTIMA DE COAGULANTE.

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DOSIS ÓPTIMA DE COAGULANTE

W, Anaya-Delgado, Y. Murillo-Angulo, J. Negrete- Hernández, C. Rodríguez -Arteta

Laboratorio de Tratamiento y Potabilización de Agua, Ingeniería Ambiental, Facultad de Ciencias Ambientales, Universidad de la Costa  

wenceanaya@hotmail.com

imacodema_10@hotmail.com

Johana-negrete@hotmail.com 

carlosarteta@hotmail.es

                                                                                         01-03-2016

RESUMEN

En el tratamiento y potabilización de  agua es de vital importancia la dosificación del  coagulante que es preparado para la remoción del material disuelto que se encuentran en el agua, buscando que las partículas que se encuentra puedan  ser removidas hasta en un 100% de su totalidad, conociendo esto, esta práctica consistió en la aplicación de la dosis optima de coagulante mediante prueba de jarras, verificando así cuál de estas presento mejor comportamiento con respecto a los parámetro fisicoquímicos establecidos por la norma resolución 2115 de 2007 para el consumo humano, en este caso la jarra número tres aunque aceptablemente fue la protagonista,   utilizando principalmente el sulfato de aluminio como coagulante el cual tuvo una influencia clave en el desarrollo de dicha práctica, lo previamente mencionado junto con la validez de los resultados fueron los principales objetivos de esta experiencia de laboratorio, lo cual fue logrado satisfactoriamente..  

Palabras Claves:

Agua, Coagulante, dosis optima, parámetro[pic 2]

1. INTRODUCCION.

La turbiedad y el color del agua son principalmente causados por partículas muy pequeñas, llamadas partículas coloidales. Estas partículas permanecen en suspensión en el agua por tiempo prolongado y pueden atravesar un medio filtrante muy fino. Por otro lado aunque su concentración es muy estable, no presentan la tendencia de aproximarse unas a otras. [1]  

Para eliminar estas partículas se recurre a los procesos de coagulación y floculación, la coagulación tiene por objeto desestabilizar las partículas en suspensión es decir facilitar su aglomeración. En la práctica este procedimiento es caracterizado por la inyección y dispersión rápida de productos químicos. La floculación tiene por objetivo favorecer con la ayuda de la mezcla lenta el contacto entre las partículas desestabilizadas. Estas partículas se aglutinan para formar un floc que pueda ser fácilmente eliminado por los procedimientos de decantación y filtración.[1]

Revisando lo previamente mencionado esta práctica  tendrá como objetivo principal determinar la dosis óptima de coagulante para una muestra de agua cruda (agua del rio magdalena), para este caso el sulfato de aluminio cumplirá con el papel de coagulante, mediante la aplicación de este mismo se observara el comportamiento de la alcalinidad del agua, pH, color aparente y turbiedad. También se evidenciara la aglomeración de las partículas coloidales mediante el proceso de floculación (mezcla lenta), al finalizar se comparara la calidad del agua tratada con la dosis de coagulante aplicada, basándose en lo establecido por la resolución 2115 de 2007.

1. MARCO TEÓRICO.

El agua es esencial para los procesos ambientales como sociales y es fundamental para el surgimiento y desarrollo de la vida; sin embargo el agua de los ríos principalmente en zona cercanas a áreas urbanas son afectadas por fuentes de contaminación que alteran la calidad del agua. Los vertimientos en las aguas de rio incluyen sustancias, sólidos y organismos. Es por ellos que es esencial el tratamiento del agua para el consumo humano regido por la normativa (resolución 2115 de 2007) para de esta forma garantizar la seguridad y bienestar de los consumidores.

Entre los procesos de tratado que debe pasar el agua cruda para convertirse en agua potable tenemos la coagulación.

2.1 COAGULACIÓN DEL AGUA:

La coagulación es un proceso de desestabilización química de las partículas coloidales, esto se produce al neutralizar las fuerzas que las mantiene separadas, por medio de la adicción de los coagulantes químicos y la aplicación de la energía de mezclado.

La coagulación es un proceso que implica muchas reacciones de transferencia de masa. Este proceso consta de varias etapas: 1) Desestabilización de las partículas. 2) La interacción contaminante-coagulante. 3) Agrupación de partículas.

Es clave en la coagulación, las fuerzas de atracción y de repulsión ya que son las responsables de la estabilidad de las partículas (coloides). Estas fuerzas se reducen mediante la adición de productos químicos llamados coagulantes, lo que facilita la interacción de las partículas mediante la agitación física. La mezcla rápida permite la dispersión e el agua del coagulante y promueve el choque de las partículas coloidales, lo que hace que las partículas se agrupen para formar flocúlos. Después de la mezcla rápida durante determinado tiempo es necesario disminuir la velocidad de la mezcla para formar flocúlos más grandes y pueda darse la sedimentación.

En la imagen se muestra como las sustancias químicas anulan las cargas eléctricas de la superficie del coloide permitiendo que las partículas coloidales se aglomeren formando flóculos.

Figura 1, Desestabilización química de partículas coloidales.

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Fuente: Ing. Yolanda Andía Cárdenas (2000). Tratamiento de agua coagulación y floculación.

La coagulación es un tratamiento eficaz pero también es el que representa un gasto elevado cuando no está bien realizado. Es igualmente el método universal porque elimina una gran cantidad de sustancias de diversas naturalezas y de peso de materia que son eliminados al menor costo, en comparación con otros métodos.

2.2 TIPOS DE COAGULANTES:

Los componentes son productos químicos que al adicionar al agua son capaces de producir una reacción química con los componentes químicos del agua, especialmente con la alcalinidad del agua para formar un precipitado voluminoso, muy absorbente, constituido generalmente por el hidróxido metálico del coagulante que se está utilizando.

Los principales coagulantes utilizados para desestabilizar las partículas el son:

• Sulfato de aluminio (Al2 (SO4)3: El sulfato de aluminio es el coagulante más usado. Se le conoce como aluminio o alumbre. Reacciona con la alcalinidad del agua y los fosfatos.

• Sulfato ferroso (FeSO4): se usa generalmente junto con la cal (CaO) o junto con el cloro para llevar a cabo una coagulación efectiva. La reacción del FeSO4 con la cal hidratada se va favorecida a pH altos.

• Sulfato férrico (Fe2 (SO4))3: El sulfato férrico esta disponibilidad comercialmente en forma granular de color marrón rojizo. Es muy soluble en agua. Puede reaccionar con la alcalinidad del agua o con materiales alcalinos añadidos como la cal. 

• Cloruro férrico (FeCl3): Esta disponible en fase solida y liquida. Se genera por la oxidación del sulfato ferroso con cloro. Este método tiene la ventaja de que la coagulación puede ser llevada bajo diferentes pH (entre 4,8 y 11). Es usado en tratamiento de aguas residuales e industriales. Reacciona con la alcalinidad del agua y con los compuestos alcalinos añadidos

Siendo los más utilizados las sales de Aluminio y de Hierro; cuando se adiciona estas sales al agua se producen una serie de reacciones muy complejas donde los productos de hidrólisis son más eficaces que los iones mismos; estas sales reaccionan con la alcalinidad del agua y producen los hidróxidos de aluminio o hierro que son insolubles y forman los precipitados.

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