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Tratamiento Primario del Agua y Aguas Residuales – Sistema de Coagulación y Floculación

TRATAMIENTO PRIMARIO DEL AGUA Y AGUAS RESIDUALES – SISTEMA DE COAGULACIÓN Y FLOCULACIÓN

La Desestabilización, es el fenómeno mediante el cual se logra desestabilizar el coloide y su aglomeración posterior, es lo que se conoce como coagulación y floculación, de hecho es un proceso en dos etapas. En la primera etapa de coagulación se elimina la doble capa eléctrica que caracteriza a los coloides, y la floculación se da a continuación y consiste básicamente e la aglomeración de los coloides mediante la atracción de las partículas con el aglutinamiento que se logra por la presencia de sustancias conocidas como floculantes.

La coagulación-floculación de los coloides se puede lograr mediante uno o varios de los siguientes mecanismos: Compresión de la doble capa y Neutralización de la carga Aglutinamiento y Entrampamiento.

Los Mecanismos que se presentan en el tratamiento de aguas, son los tres últimos y normalmente la coagulación-floculación se logra con la presencia de dos de ellos. La neutralización de la carga se logra mediante la adición de una sustancia denominada coagulante y que puede ser algún polímero inorgánico u orgánico de naturaleza catiónica. Las cantidades que normalmente se requieren son bajas y un exceso de coagulante favorece para que la solución coloidal se haga más estable. El aglutinamiento normalmente es un mecanismo que se desea realizar una vez que las cargas eléctricas hayan sido neutralizadas. Esto se puede lograr con la adición de un polímero que permita que los flóculos se vayan aglomerando.

El entrampamiento es tal vez uno de los mecanismos más utilizados sobre todo cuando las soluciones son muy estables. Este se logra mediante la formación de un flóculo de algún hidróxido de aluminio o de fierro, bajo condiciones controladas de concentración y pH. Este flóculo arrastra los coloides y los entrampa dentro de su red para así eliminarlos. Mezclado. En la práctica, una de las variables más importantes para lograr la floculación de los coloides es el mezclado. En general se distinguen dos tipos de mezclado necesarios para lograr el fenómeno, primero un mezclado rápido para lograr la desestabilización de las partículas y segundo un mezclado lento que favorezca una variación gradual del gradiente del flujo. Este último es el requerido para llevar a cabo la floculación.

PROCESOS

Coagulación-floculación:

Para eliminar sólidos en suspensión y material coloidal.

La Coagulación consiste en la desestabilización de las partículas coloidales, empleando productos químicos (coagulantes) que neutralizan la carga eléctrica de los coloides; la Floculación consiste en la agrupación de las partículas coloidales desestabilizadas, formando agregados de mayor tamaño denominados “flóculos”, los cuales sedimentan por gravedad. Para favorecer la formación de flóculos más voluminosos y su sedimentación, se suelen utilizar determinados productos químicos (floculantes), generalmente de naturaleza polimérica.

Estos floculantes establecen puentes de unión entre los flóculos inicialmente formados.

Los principales compuestos químicos usados como coagulantes son: – sales de aluminio: sulfato de aluminio, cloruro de aluminio, policloruro de aluminio (polímero inorgánico de aluminio). – Sales de hierro: cloruro de hierro (III), sulfato de hierro (III)

VENTAJAS

  • Alta disponibilidad.
  • Bajo costo.
  • Flexibilidad de uso en diferentes tipos de agua.
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Tratamiento Primario del Agua y Aguas Residuales – Sistema de Flotación

TRATAMIENTO PRIMARIO DEL AGUA Y AGUAS RESIDUALES – SISTEMA DE FLOTACIÓN

El SISTEMA DE FLOTACIÓN es un proceso de tratamiento de agua, que sirve para la aclaración de estas  (u otras aguas) mediante la remoción de materias en suspensión, tales como aceite o sólidos. La eliminación se consigue disolviendo el aire en el agua o aguas residuales a presión y luego liberando el aire a presión atmosférica en una cuba de tanque de flotación. El aire es liberado forma diminutas en formas de burbujas que se adhieren a la materia en suspensión haciendo que la materia en suspensión flote a la superficie del agua donde puede entonces ser eliminada por un dispositivo de desnatado.

PROCESOS

El proceso de flotación está basado en los mecanismos de coagulación y floculación. Mediante el agregado de productos químicos específicos, tales como el cloruro de hierro y el cloruro de aluminio, las partículas coloidales son desestabilizadas produciéndose la formación de flóculos. La floculación realizada mediante otros productos químicos, tales como los poli electrolitos, facilita la colisión entre las partículas desestabilizadas suspendidas, y las coloidales, formándose de esta forma grumos de mayor tamaño que pueden ser fácilmente retirados.

El proceso general separa las partículas sólidas del líquido mediante la saturación del agua con aire disuelto a presión en una corriente de reciclaje proveniente del efluente clarificado del DAF. Esta corriente de reciclaje (presurizada entre 4 y 6 bar), denominada corriente híper saturada, se mezcla con el efluente ingresante en una cámara de contacto interna, en donde burbujas de aire microscópicas se adhieren a los sólidos y los hacen flotar hacia la superficie, formándose de esta manera un lecho flotante de lodos.

Un conjunto de raspadores retiran los lodos de la superficie y los envían a un sumidero, desde donde son bombeados para su tratamiento, el agua tratada fluye hacia la descarga o hacia otros procesos de tratamiento.

VENTAJAS

  • Recuperación y reúso de productos.
  • Pre tratamiento para cumplir con límites de descarga de efluentes cloacales.
  • Pre tratamiento para reducir la carga en sistemas biológicos existentes aguas abajo.
  • Pulido de efluentes de tratamientos biológicos.
  • Remoción de limos y grasas del agua industrial.
  • Grasas y sólidos se remueven en una sola unidad.
  • Tasas altas de flujo y tiempo de retención grandes, disminuyen espacio.
  • Disminuye la presencia de olores de las aguas residuales.
  • Mejor calidad de lodos.
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Tratamiento Primario del Agua y Aguas Residuales – Separadores Gravitacionales

TRATAMIENTO PRIMARIO DEL AGUA Y AGUAS RESIDUALES – SEPARADORES GRAVITACIONALES

Todos los MÉTODOS GRAVITACIONALES son comunes en el sentido de que todos utilizan la gravedad como fuerza dominante. El principio de funcionamiento es levantar el material por vacío sobre una cubierta, que se encuentra cubierta  de una pantalla vibrante inclinada. Esto da lugar a que el material se suspenda en el aire mientras que las impurezas más pesadas se dejan atrás en la pantalla y se descargan de la salida de la piedra.

La separación por gravedad se utiliza en una amplia variedad de industrias, y puede diferenciarse de forma más sencilla por las características de la mezcla a separar, principalmente la de húmedo, es decir, una suspensión frente a una mezcla seca de producto granular también se puede usar la floculación, coagulación y succión.

PROCESOS

Diseñado para mejorar la separación natural entre el aceite y el agua. El trabajo basado en la diferencia de densidad entre el aceite, los sólidos en suspensión y el agua. La columna de entrada y salida del separador de gravedad vertical forma una configuración de tubo en U. Cuando el agua residual aceitosa pasa a través de la columna, el aceite libre y los sólidos en suspensión de baja densidad quedan atrapados en los lados de la columna central mientras el agua tratada fluye por el otro lado. Los sólidos más densos generalmente se asientan en la parte inferior y el aceite y los sólidos más ligeros flotan en la parte superior. La capa de aceite es entonces desnatada y desechada básicamente mientras que el sedimento de los sólidos es drenado o bombeado hacia fuera. El agua tratada puede entonces ser transferida a otro tratamiento aguas abajo (o descargado).

VENTAJAS

  • Su rentabilidad.
  • Separación por gravedad en una operación atractiva.
  • Usa poca o ninguna sustancia química que pueden causar problemas en el medio ambiente.
  • El desarrollo de nuevos equipos aumenta la gama de separaciones posibles.
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Tratamiento Primario del Agua y Aguas Residuales – Sistemas de Filtración

TRATAMIENTO PRIMARIO DEL AGUA Y AGUAS RESIDUALES – SISTEMAS DE FILTRACIÓN

El SISTEMA DE  FILTRACIÓN se encarga de  hacer  pasar el agua a través de un medio poroso, con el objetivo de conservar  la mayor cantidad posible de materia en suspensión.

En los tratamientos primarios se encarga de la  eliminación de  los sólidos en suspensión  que se presentan  en las  aguas residuales. Los principales procesos físico-químicos que pueden ser incluidos en el tratamiento primario son los siguientes: sedimentación, flotación, coagulación – floculación y filtración.

PROCESOS

El objetivo es producir agua apta para un propósito específico.

La mayoría del agua se desinfecta para el consumo humano (agua potable), pero la purificación del agua también puede ser diseñada para una variedad de otros propósitos, incluyendo el cumplimiento de los requisitos de las aplicaciones médicas, farmacológicas, químicas e industriales. Los métodos utilizados incluyen procesos físicos tales como filtración, sedimentación y destilación; los  Procesos biológicos tales como filtros de arena lenta o carbono biológicamente activo; también los Procesos químicos son tales como floculación y cloración y el uso de radiación electromagnética como la luz ultravioleta.

VENTAJAS

  • Filtros especiales para la reducción de minerales.
  • Reducción de dureza por intercambio iónico.
  • Ultrafiltración en la osmosis inversa.
  • Desinfección a través de la lámpara Ultra Violeta.