La coagulación y la floculación
La coagulación y la floculación son los dos procesos utilizados en el tratamiento del agua para eliminar las partículas en suspensión del agua. La coagulación es el proceso de desestabilizar las partículas para que se agrupen, mientras que la floculación es el proceso de hacer que las partículas se agrupen para formar partículas más grandes que puedan eliminarse más fácilmente del agua, haciéndola segura para beber, nadar y otros usos.
Coagulación
En el tratamiento del agua, la coagulación se usa para eliminar partículas suspendidas como suciedad, sedimentos, bacterias y virus. La coagulación es el proceso de desestabilización de partículas coloidales, donde el coagulante reacciona con las moléculas de agua para formar una carga positiva alrededor de las partículas. Esta carga positiva neutraliza la carga negativa de las partículas, reduciendo así el potencial zeta. Cuando el potencial zeta alcanza cero, las partículas dejan de repelerse y pueden aglomerarse, formando flóculos que pueden eliminarse más fácilmente del líquido.
La cantidad de coagulante necesaria para lograr un potencial zeta de cero dependerá del tipo de coagulante y del pH del agua. La dosis óptima variará según los parámetros específicos de calidad del agua. Es recomendable consultar con un especialista en tratamiento de agua para determinar la cantidad óptima de coagulante en cada aplicación.
Coagulantes Comunes
Los coagulantes suelen ser sales metálicas, como el sulfato de aluminio o el cloruro férrico. Los coagulantes más utilizados son el sulfato de aluminio, el cloruro férrico y el polielectrolito, todos ellos productos químicos empleados en el tratamiento del agua.
Tres Coagulantes Comunes En El Tratamiento Del Agua
- Sulfato de aluminio: Se usa para tratar agua superficial. Es un polvo blanco que se disuelve en agua antes de agregarse al sistema de tratamiento. Funciona al reaccionar con partículas cargadas negativamente en el agua, ayudándolas a aglomerarse en partículas más grandes, que pueden eliminarse por precipitación o filtración.
- Cloruro férrico: Se usa también para tratar agua superficial. Es un líquido transparente que puede añadirse directamente al sistema de tratamiento. Actúa de manera similar al sulfato de aluminio, formando partículas más grandes a partir de las partículas cargadas negativamente en el agua.
- Polielectrolitos: Se usan a menudo junto con el sulfato de aluminio o el cloruro férrico. Son moléculas de cadena larga con carga positiva. Al agregarse al agua, se adhieren a las partículas cargadas negativamente, facilitando la formación de flóculos más grandes.
Otros Siete Coagulantes Adicionales
- Cal hidratada: Se usa para eliminar color y turbidez, reducir la dureza, neutralizar la acidez y controlar la corrosión.
- Carbonato de magnesio: Se usa para eliminar color, turbidez, reducir la dureza y neutralizar la acidez.
- Coagulantes orgánicos: Derivados de fuentes naturales como algas o madera, eliminan color, turbidez y metales pesados.
- Floculantes: Ayudan a la eliminación de partículas suspendidas al unirse a ellas y facilitar su aglomeración.
- Floculantes poliméricos: Forman una red alrededor de las partículas, ayudando a su aglomeración.
- Auxiliares de coagulación: Mejoran la eficacia de los coagulantes aumentando su superficie de reacción.
- Auxiliares de floculación: Mejoran la eficacia de los floculantes facilitando la formación de flóculos más grandes.
Dosis Adecuada De Coagulante Y Rango De Ph Óptimo
| Coagulante | Rango de dosis (mg/L) | Rango de pH óptimo |
| Sulfato de aluminio | 1-5 | 5.5-6.5 |
| Cloruro férrico | 1-5 | 5.0-6.0 |
| Polielectrolitos | 0.1-1 | 6.0-7.0 |
| Cal hidratada | 1-5 | 10.0-11.0 |
| Carbonato de magnesio | 1-5 | 8.0-9.0 |
| Coagulantes orgánicos | 0.1-1 | 5.0-6.0 |
| Floculantes | 0.1-1 | 6.0-7.0 |
| Floculantes poliméricos | 0.1-1 | 6.0-7.0 |
| Auxiliaresde coagulación | 0.1-1 | 6.0-7.0 |
Suitable dose of coagulant and suitable ph range
Efectos Del Uso Incorrecto De Coagulantes
- Dosis incorrecta: Demasiado coagulante produce flóculos grandes y pesados que sedimentan rápidamente. Muy poco coagulante genera flóculos débiles y difíciles de eliminar.
- pH inadecuado: Un pH incorrecto afecta la efectividad del coagulante.
- Temperatura: Afecta la velocidad de reacción del coagulante. Temperaturas altas aceleran la reacción, mientras que temperaturas bajas la ralentizan.
Medios de transporte de coagulantes
Si tiene en cuenta estos factores, podrá elegir la bomba que ofrezca el rendimiento y la fiabilidad necesarios para utilizar de forma segura y eficaz productos químicos para tratar el agua:
- Bombas de diafragma: Las bombas de diafragma son bombas de desplazamiento positivo capaces de manejar fluidos de alta viscosidad. También son relativamente precisas y pueden utilizarse en diversas aplicaciones.
- Bombas dosificadoras hidráulicas: Las bombas dosificadoras hidráulicas utilizan un fluido hidráulico para accionar el diafragma de la bomba. Las bombas dosificadoras hidráulicas suelen ser más precisas que las mecánicas y pueden manejar presiones y caudales más elevados. Sin embargo, también son más caras y complejas.
- Bombas dosificadoras accionadas por motor: Las bombas dosificadoras accionadas por motor funcionan con un motor eléctrico que hace girar un tren de engranajes. Este tren de engranajes mueve un pistón o diafragma, que a su vez mueve el fluido bombeado. Las bombas dosificadoras accionadas por motor suelen ser menos caras que otros tipos de bombas, pero no son tan precisas y no pueden manejar caudales tan altos.
2. Bombas de pistón: Las bombas de pistón también son bombas de desplazamiento positivo capaces de manejar fluidos de alta viscosidad. Suelen ser más caras que las bombas de diafragma, pero pueden proporcionar mayor precisión y caudal.
- Bombas dosificadoras mecánicas: Las bombas dosificadoras mecánicas se accionan mediante un actuador mecánico, como un tornillo o un pistón. Las bombas dosificadoras mecánicas son menos caras que las electromagnéticas, pero no son tan precisas y no pueden manejar caudales tan altos. Las bombas dosificadoras mecánicas son una buena elección para aplicaciones en las que la precisión no es tan crítica, como en la industria de tratamiento de aguas residuales.
Los 10 coagulantes enumerados anteriormente se utilizan en bombas de diversos materiales, entre los que se incluyen:
- Plástico: El plástico es un material común para las bombas utilizadas para transportar coagulantes. Es resistente a la corrosión y relativamente barato. La bomba dosificadora de solenoide H de HAOSH es una excelente elección.
- Acero: El acero es un material más duradero que el plástico, pero también es más caro. Las bombas de acero se utilizan a menudo en aplicaciones donde los coagulantes son corrosivos o donde la bomba está expuesta a altas temperaturas.
- Bronce: El bronce es un material resistente a la corrosión que suele utilizarse en bombas que transportan coagulantes. Es más caro que el plástico, pero también más duradero.
HAOSH tiene una amplia gama de bombas para elegir, HJ-Z bomba dosificadora mecánica puede transportar los productos químicos por encima de 10 con alta eficiencia.
Floculación
La floculación es el segundo paso y los floculantes son productos químicos con carga negativa. Cuando se añaden al agua, se adhieren a los flóculos. Esto ayuda a estabilizar los flóculos y facilita su eliminación del agua. El proceso de floculación suele llevarse a cabo en un tanque llamado floculador. El floculador está diseñado para mezclar suavemente el agua, lo que ayuda a promover la formación de flóculos. A continuación, se deja que los flóculos se asienten en el agua y se extrae el agua clara de la parte superior del floculador.
Ocho Floculantes Comunes
- El alumbre: El alumbre es un tipo de floculante compuesto de aluminio y sulfato. Tiene carga positiva, lo que le ayuda a adherirse a las partículas con carga negativa del agua. Esto hace que las partículas se agrupen y formen partículas más grandes, que pueden eliminarse fácilmente del agua.
- Cloruro de magnesio: El cloruro de magnesio es un tipo de floculante compuesto por magnesio y cloruro. Tiene carga positiva, lo que le ayuda a adherirse a las partículas con carga negativa del agua. Esto hace que las partículas se agrupen y formen partículas más grandes, que pueden eliminarse fácilmente del agua.
- Aluminato sódico: El aluminato sódico es un tipo de floculante compuesto de aluminio y sodio. Tiene carga positiva, lo que le ayuda a adherirse a las partículas con carga negativa del agua. Esto hace que las partículas se agrupen y formen partículas más grandes, que pueden eliminarse fácilmente del agua.
- Poliacrilamida: La poliacrilamida es un tipo de polímero que se utiliza como floculante. Se trata de una larga cadena de moléculas con carga negativa. Esta carga negativa le ayuda a adherirse a las partículas cargadas positivamente en el agua, haciendo que se agrupen y formen partículas más grandes que pueden eliminarse fácilmente.
- Chitosán: El chitosán es un polímero natural que se utiliza como floculante. Está hecho de quitina, una sustancia que se encuentra en el caparazón de los crustáceos. El quitosano tiene carga positiva, lo que le ayuda a adherirse a partículas con carga negativa en el agua, haciendo que se agrupen y formen partículas más grandes que pueden eliminarse fácilmente.
- Coadyuvantes de floculación: Los coadyuvantes de floculación son sustancias químicas que se añaden al agua para mejorar la eficacia de los floculantes. Para ello, aumentan la superficie de los floculantes, lo que los hace más eficaces a la hora de adherirse a las partículas del agua.
- Coagulantes: Los coagulantes son sustancias químicas que se añaden al agua para mejorar la eficacia de los coagulantes. Para ello, aumentan la carga de los coagulantes, lo que los hace más eficaces a la hora de atraer las partículas del agua.
- Floculantes naturales: Los floculantes naturales proceden de plantas o animales. Suelen utilizarse en sistemas de tratamiento de agua a pequeña escala porque son menos caros que los floculantes sintéticos.
Dosis adecuada de floculantes y rango de pH óptimo
| Floculante | Rango de dosis (mg/L) | Rango de pH óptimo |
| Alumbre | 10-100 | 5-9 |
| Cloruro de magnesio | 5-50 | 6-9 |
| Aluminato de sodio | 5-50 | 6-9 |
| Poliacrilamida | 0.1-1 | 5-9 |
| Quitosano | 0.1-1 | 5-9 |
| Auxiliares de floculación | 0.1-1 | 5-9 |
| Auxiliares de coagulación | 0.1-1 | 5-9 |
| Floculantes naturales | 0.1-1 | 5-9 |
Dosis de floculación y rango de ph adecuados
El Efecto Del Uso Inadecuado De Floculantes
Los efectos del uso inadecuado de un floculante pueden variar en función del floculante específico y de la aplicación. Sin embargo, algunos efectos potenciales del uso inadecuado incluyen:
- Tratamiento ineficaz: Si el floculante no se utiliza con la dosis o el pH correctos, puede que no sea eficaz para eliminar las impurezas del agua. Esto puede hacer que el agua no sea segura para beber o para otros usos.
- Residuos químicos: Si el floculante no se elimina correctamente del agua, puede dejar residuos químicos. Estos productos químicos pueden ser nocivos si se ingieren o se absorben a través de la piel.
Medios de transporte de floculantes
El tipo de bomba más adecuado para transportar floculantes depende de la aplicación específica. Por ejemplo, las bombas centrífugas suelen utilizarse en plantas de tratamiento de agua para trasvasar floculantes, mientras que las bombas de diafragma suelen utilizarse en plantas de procesamiento químico para trasvasar floculantes. Es importante tener en cuenta que los floculantes pueden ser corrosivos, por lo que es importante elegir una bomba fabricada con materiales resistentes a la corrosión. También es importante seleccionar una bomba que pueda funcionar con el caudal y la presión correctos para garantizar una distribución uniforme del floculante en el agua. La bomba dosificadora de solenoide HS de HAOSH es una nueva generación de bombas de diafragma electromagnéticas.
¿Qué problemas se plantean en la coagulación y la floculación?
- Coagulación incompleta: Si el coagulante no se añade en la dosis correcta o al pH adecuado, puede no ser eficaz para desestabilizar las partículas coloidales. Esto puede conducir a una eliminación incompleta de las impurezas del agua.
- Floculación ineficaz: Si el floculante no se añade en la dosis correcta o con el pH adecuado, puede que no sea eficaz para formar flóculos más grandes. Esto puede provocar la formación de flóculos demasiado pequeños para ser eliminados fácilmente del agua.
- Rotura de flóculos: Los flóculos pueden romperse si no se agitan adecuadamente. Esto puede provocar que se liberen impurezas en el agua.
- Residuos químicos: Si el coagulante o el floculante no se eliminan correctamente del agua, pueden quedar residuos químicos. Estos productos químicos pueden ser nocivos si se ingieren o se absorben a través de la piel.
- Impacto medioambiental: Algunos coagulantes y floculantes pueden tener un impacto negativo en el medio ambiente. Por ejemplo, algunos coagulantes pueden contribuir a la formación de floraciones de algas nocivas.
Solución
- Supervisión del proceso de coagulación y floculación: El proceso de coagulación y floculación debe supervisarse para garantizar su eficacia. Esto puede hacerse midiendo la turbidez del agua, el tamaño de los flóculos y la concentración de productos químicos residuales.
- Utilizar la dosis correcta de coagulante y floculante: Debe utilizarse la dosis correcta de coagulante y floculante para garantizar la eficacia del proceso. Esto puede determinarse realizando pruebas en frascos.
- Agitación adecuada del agua: El agua debe agitarse adecuadamente para evitar que se rompan los flóculos. Esto puede hacerse utilizando un agitador mecánico o un sistema de flotación por aire disuelto (DAF). El mezclador agitador de tanque de HAOSH es el más adecuado para mezclar estos productos químicos.
- Aclarado adecuado del agua: El agua debe enjuagarse adecuadamente para eliminar cualquier residuo de coagulante o floculante. Para ello se puede utilizar un filtro o un clarificador.
- Utilizar coagulantes y floculantes respetuosos con el medio ambiente: Deben utilizarse coagulantes y floculantes respetuosos con el medio ambiente para minimizar el impacto negativo sobre éste.
Resumen
En general, la coagulación y la floculación son procesos importantes y eficaces para el tratamiento del agua. Pueden ayudar a mejorar la calidad, la seguridad y la eficacia del tratamiento del agua. HAOSH es la marca líder mundial de equipos de control de fluidos, especializada en el desarrollo de bombas y sistemas de dosificación y medición, proporcionando una tecnología y un servicio perfectos. Nos dedicamos a la producción, diseño, montaje y venta de equipos de tratamiento de agua, y queremos ofrecerle mejores productos y servicios, por favor no dude en contactar con nosotros.