coagulacion floculacion
DESCRIPTION
procesos de tratamiento de aguasTRANSCRIPT
PROCESOS DE PROCESOS DE TRATAMIENTOTRATAMIENTO
COAGULACION-FLOCULACIONCOAGULACION-FLOCULACION
LUZ EDITH BARBA HO.Quimica MSc.
COAGULACIÓN - FLOCULACIÓN
IMPORTANCIA Y SU APLICACIÓN
TRATAMIENTO DE LAS AGUAS
NATURALES RESIDUALES
TRATAMIENTO DE LAS TRATAMIENTO DE LAS AGUASAGUAS
COAGULACION QUIMICA
PROPÓSITOSREMOCIÓN DE:1.TURBIEDAD, Inorgánica y Orgánica2.COLOR , verdadero y aparente 3.BACTERIAS DAÑINAS Y OTROS
PATÓGENOS 4.ALGAS Y OTROS ORGANISMOS DEL
PLANCTON5.SUSTANCIAS PRODUCTORAS DE
OLOR Y SABOR6. FOSFATOS (PO4
-3 ) que sirven para crecimiento de algas
SÓLIDOS EN LAS AGUASSÓLIDOS EN LAS AGUASSUSPENDIDOS
DISUELTOS
COLOIDES
SD:RESIDUOFILTRABLE
SS:RESIDUONO FILTRABLE
GRUESAS
1000mu
FINAS
100mu
ULTRAFINAS1mu
MOLECULAS
SOLIDOS
TOTALES
Proceso relacionado con iones individuales, los cuales están en solución verdadera y dependen de la formación de un compuesto insoluble por reacción química.
PRECIPITACIÓN :
Efectiva por aglomeración de partículas coloidales en partículas de mayor tamaño las cuales pueden lentamente sedimentarse.
Se lleva a cabo donde la coagulación termina e involucra la formación de partículas de mayor tamaño
COAGULACIÓN :
FLOCULACIÓN:
ESTABILIDAD DE LOS ESTABILIDAD DE LOS COLOIDESCOLOIDES
POTENCIAL ZETAPOTENCIAL ZETA
EL POTENCIAL ZETA DE UNA SOLUCIÓN COLOIDAL PUEDE SER DETERMINADO MIDIENDO LA MOVILIDAD DE LAS PARTÍCULAS COLOIDALES BAJO UN EXAMEN MICROSCÓPICO CON UN INSTRUMENTO LLAMADO “ Medidor Zeta “.
Para coloides de Aguas Residuales típicas los valores del potencial Zeta oscilan entre 0.03 -0.06 Voltios.
FUERZAS ENTRE LAS PARTICULAS EN SISTEMAS COLOIDALES
ENERGIA
POTENCIAL
EFECTO COAGULANTEEFECTO COAGULANTE
.
DESESTABILIZAR COAGULACIÓN
SISTEMA COLOIDAL
DISMINUIR E repulsiónQUE MANTIENE LAS PARTÍCULASSEPARADAS
ENERGÍA DE INTERACCIÓN
FUERZAS DE VAN DER WAALS+
FUERZAS DE REPULSIÓN
LA ENERGIA DE INTERACCION LA ENERGIA DE INTERACCION PUEDE LOGRARSEPUEDE LOGRARSE
1. AUMENTO ENERGIA CINETICA Movimiento Browniano.Se neutraliza la
carga de la partícula.
2. ADICION DE IONES METALICOSNeutraliza la carga de la partícula y son absorbidos en forma hidrolizada en la superficie de partícula.a < EREPULSION < POTENCIAL ZETA Coagulación PZ = más o menos 0.0005 voltios
PODER DE LOS IONES PODER DE LOS IONES METALICOSMETALICOS
EL PODER COAGULANTE DE UN ION DEPENDE VALENCIA
PRINCIPALMENTE
IONMONOVALENTE DIVALENTE TRIVALENTE
1 < 30-60 < 600-1000
COAGULANTES PRIMARIOS COAGULANTES PRIMARIOS EN AGUAS NATURALES Y EN AGUAS NATURALES Y RESIDUALESRESIDUALES
ALUMBRE [ Al2(SO4)314H2O]
SALES DE HIERRO ( FeCl3,FeSO4)
CAL
REACCIONES FUNDAMENTALES EN EL PROCESO DE COAGULACION -FLOCULACION
1. MEZCLA RAPIDA
2.FLOCULACION
3.SEDIMENTACION
1. MEZCLA RAPIDA Al+3
Al2(SO4)14H2O + H2O SO4=
PRODUCTOS DE
HIDROLISISAl+3 + H2O Al(OH)+2 + H+
Al+3 + 2H2O Al(OH)2+ +2 H+
Al+3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
Al+3 + 4H2O Al(OH)4- + 4H+
Las especies positivas neutralizan parte de las cargas negativas y ayudan a reducir el potencial zeta a un valor que permite la aglomeración.
Al+3 + COLOIDE Al ( COLOIDE)
PLANTA RIO CALI
PLANTA DE RIO CALICOAGULACION -ADICION DE
SULFATO DE ALUMINIO
MEZCLA RAPIDA
tiempo = 10 segundosRPM = 100 pH = 5.0 - 6.5 UNIDADES
EL ALUMBRE DEBE ESTAR BIEN DISTRIBUIDO EN LA MASA DE AGUA, ASI QUE HALLA UN BUEN CONTACTO CON LAS PARTICULAS COLOIDALES Y NO OCURRAN CAMBIOS INDESEABLES.
PO4-3 y SO4
= PUEDEN FORMAR COMPLEJOS CON Al +3 Y CAMBIAN LA EFECTIVIDAD DE LA COAGULACION Y EL pH.
FLOCULACION
Tiempo = 20 -30 minutos
RPM = 30-40
SE COMPLETA LA AGLOMERACION DEL MATERIAL COLOIDAL Y SE INCORPORA EN LA MASA DEL FLOC PRECIPITADO.
SEDIMENTACION
Tiempo = 30 minutos
EL FLOC SEDIMENTA Y QUEDA LIQUIDO CLARIFICADO.
PLANTA RIO CALI FLOCULADORES
SEDIMENTADORES Y FILTROS
ALCALINIDAD RESIDUAL
ES NECESARIO TENER UNA ALCALINIDAD RESIDUAL DURANTE LA COAGULACION PARA MANTENER EL pH > 5 Y ASEGURAR COMPLETA PRECIPITACION .
REACCIONES.
Al2(SO4)314H2O + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2SO4
3Ca(HCO3)2 + 3H2SO4 3CaSO4 + 6CO2 +6H2O
Al2(SO4)314H2O + 3Ca(HCO3)2 2Al(OH)3 +3CaSO4 +
6CO2
600 partes de Alumbre 300 partes de alcalinidad
1 m/l 0,5 mg/l alcalinidad
600 partes de Alumbre 264 partes CO2
1 m/l 0,44 mg/l CO2
AYUDANTES DE COAGULACIONPOLIMEROS ORGANICO – SINTETICOS 0.1 - 0.2 mg
Sí la unidad monomérica contiene POLIELECTROLITOS grupos ionizables ( COO- , NH2
-, S-)
ANIONICOSCLASIFICACION IONICOS
DE CATIONICOSPOLIELECTROLITOS
ANFOLITOS ( IONES +, -)
POLIMEROS NO NO POSEEN GRUPOS IONIZABLES
IONICOS
POLIMEROS NO IONICOS
A. OXIDO DE POLIETILENO B. POLIACRILAMIDA
~~[-CH2-CH2-O]n ~~ ~~[ CH2 - CH ~ ] n
2HN-C=O
POLIELECTROLITOSA. ANIONICOS
a. Acido Poliacrílico
~~[ CH2 - CH ~ ]
-O- C=O
B.CATIONICOS
a. Polidialildimetilamonio ( PDADMA Cat-floc)
CH2 +n
C CH-CH2 ~~
2HC C
N CH3 CH3
+
INVOLUCRA LA FORMACION DE AGLOMERADOS DE MAYOR TAMAÑO (REDES, ABIERTAS).
1 . EN ESTE PROCESO EL FLOC CRECE Y AUMENTA A TAL TAMAÑO QUE SE OBTIENE UNA REMOCION ADICIONAL DE COLOIDES POR ATRAPAMIENTO EN EL FLOC.
2. UNA MEZCLA SUAVE DA LUGAR A LA FLOCULACION DANDO A LAS PARTICULAS UNA OPORTUNIDAD DE CONTACTO ADICIONAL PUENTEARSE Y FORMAR LA RED.
3. A MENUDO LA FLOCULACION PUEDE MEJORARSE POR ADICION DE POLIELECTROLITOS Y / O OTRAS AYUDAS FLOCULANTES.
FLOCULACION
AYUDANTE DE FLOCULACION
PRUEBA DE JARRAS