Que es Coagulación y Floculación?
Se utilizan productos químicos para tratamientos de floculación y coagulación en procesos de tratamiento de agua residual efluente para remover sólidos, clarificar y suavizar el agua, espesar los lodos y deshidratar sólidos.
Coagulantes
Los coagulantes en el tratamiento del agua son sustancias químicas que se utilizan para eliminar los sólidos suspendidos del agua. El tratamiento de coagulación neutraliza la carga eléctrica negativa de las partículas, lo cual desestabiliza las fuerzas que mantienen separados a los coloides. Los coagulantes de tratamiento de agua constan de moléculas con carga positiva que, al añadirse al agua y mezclarse, logran la neutralización de la carga presente. Por lo general se usan coagulantes inorgánicos, orgánicos o una combinación de ambos para tratar el agua y eliminar sólidos suspendidos.
Cuando se añade un coagulante inorgánico a agua que contiene una suspensión coloidal, el ion metálico catiónico del coagulante neutraliza la doble capa eléctrica negativa del coloide. Ocurre algo muy similar con un coagulante orgánico, excepto que la carga positiva por lo general se obtiene de un grupo de amina (NH4+) unido a la molécula. ChemTreat tiene productos para coagulación aprobados por la NSF así como productos de aplicación GRAS. Algunos ejemplos de productos coagulantes de ChemTreat son sales de aluminio, sales de hierro y polielectrolitos.
Floculantes
La floculación en el tratamiento del agua se refiere al proceso de partículas más pequeñas en el agua que se unen para formar masas más grandes llamadas flóculos. Los floculantes son las sustancias utilizadas para fomentar el proceso de creación de flóculos.
Tanto los productos químicos para el tratamiento de floculación como los de coagulación se utilizan en los procesos de tratamiento de aguas residuales de efluentes para la eliminación de sólidos, la clarificación de agua, el ablandamiento de cal, el espesamiento de lodos y el deshidratado de sólidos.
¿Cómo funcionan los productos químicos de floculación?
Los floculantes juntan las partículas desestabilizadas y hacen que se aglomeren y caigan de la solución. Los ejemplos de floculantes ChemTreat incluyen polímeros de peso molecular bajo, medio y alto.
Descubra las opciones de tratamiento con coagulantes y floculantes de ChemTreat:
Coagulantes orgánicos
Para ciertas fuentes de agua, la coagulación orgánica es más apropiada para separar sólidos y líquidos. Los coagulantes orgánicos por lo general se emplean cuando se desea una reducción en la generación de lodo. Además, la combinación de productos químicos orgánicos e inorgánicos por lo general es más efectiva que el uso de solamente productos químicos orgánicos o inorgánicos. La mezcla correcta con frecuencia puede combinar las ventajas del mecanismo de floculación de barrido de un coagulante inorgánico con las características de reducción de lodo de los coagulantes orgánicos. Las formulaciones de ChemTreat se basan en las siguientes químicas:
Poliamina y poliDADMAC
Son las clases de productos químicos orgánicos de coagulación más utilizados. Funcionan únicamente por neutralización de carga, por lo que no hay ventaja por el mecanismo de floculación de barrido. Las poliaminas por lo generar tratan de manera efectiva el agua cruda con alto grado de turbiedad (aproximadamente >20 NTU). Las poliaminas también son efectivas para tratar diversos tipos de agua residual. Los poliDADMAC son una clase específica de poliaminas que corresponden a esta categoría.
Formaldehídos de melamina y taninos
Estos polímeros totalmente orgánicos actúan en forma similar a los productos coagulantes inorgánicos en que no solo coagulan el material coloidal fuera del agua, sino que también contribuyen a su propia floculación precipitada. Este precipitado de floculación de barrido absorbe con facilidad materiales orgánicos, como aceite y grasa. El precipitado por lo general se deshidrata hasta una concentración de baja humedad, por lo cual esta opción de coagulante es particularmente apropiada para operaciones que generan lodo peligroso, como las unidades DGF e IGF en refinerías petroleras. Esta química autoprecipitante por lo general es mucho más costosa que la química coagulante inorgánica, pero puede ser económica si se toman en cuenta los costos de eliminación y desecho de lodo.
Coagulantes inorgánicos
La coagulación inorgánica es económica y puede usarse en una extensa variedad de aguas, incluida agua residual. El tratamiento con coagulante inorgánico es particularmente eficaz con agua cruda de baja turbiedad (concentración de sólidos suspendidos totales) y por lo general tratarán este tipo de agua cuando los coagulantes orgánicos no pueden.
Después de añadirlos al agua, los productos químicos coagulantes inorgánicos reaccionan con la alcalinidad y se hidratan para formar precipitados de hidróxido metálico (aluminio o hierro) que actúan con un mecanismo de floculación de barrido. Este mecanismo puede compararse como una nevada en aire sucio. Cuando la nieve cae, adsorbe las partículas presentes, las cuales se coprecipitan y limpian el aire. En el tratamiento de agua, la floculación de barrido del hidróxido metálico actúa en el agua como una nevada en el aire. Muchas suspensiones coloidales difíciles de separar, pueden tratarse de manera efectiva con coagulantes inorgánicos.
Aunque la floculación de barrido con precipitado de hidróxido metálico es útil para la limpieza de agua, estos precipitados tienden a aumentar el volumen del lodo total que debe tratarse y eliminarse. Estos precipitados también tienden a reducir la densidad general y la capacidad de deshidratación del lodo, en comparación con los precipitados creados con coagulantes orgánicos. Para aplicaciones de agua afluente o cruda donde el lodo no es peligroso, es menor la desventaja de crear más lodo con un mayor contenido de agua. En las aplicaciones de agua residual con lodo peligroso, las repercusiones económicas pueden ser significativas.
Sulfato de aluminio
El alumbre es moderadamente peligroso, con efectos en la salud y características de corrosión similares a las del ácido sulfúrico diluido. Se fabrica como líquido y la forma cristalina se obtiene por deshidratación del líquido. El alumbre es una de las sustancias químicas para tratamiento de agua más utilizadas en el mundo.
Cloruro de aluminio
Por lo general, el cloruro de aluminio funciona de manera similar al alumbre, pero tiende a ser más costoso, peligroso y corrosivo. Por esta razón, tiende a ser una segunda opción, muy detrás del alumbre. ChemTreat tiene cloruro de aluminio disponible como líquido.
PACl y ACH
ChemTreat tiene una cartera de diversas combinaciones de policloruro de aluminio (PACl) e hidroxicloruro de aluminio (ACH) diseñadas para la alcalinidad de su agua.
Sulfato férrico y ferroso
La coagulación con hierro funciona de manera similar a los coagulantes de aluminio, pero el costo puede variar según la fuente de suministro local. El sulfato férrico es de uso más común, pero el sulfato ferroso por lo general se usa en aplicaciones donde se requiere un agente reductor o un exceso de iones de hierro solubles.
Cloruro férrico
El cloruro férrico por lo general es el menos costoso de los coagulantes inorgánicos, ya que se genera como material de desecho en operaciones de producción de acero (desechos del decapado). Sin embargo, es el coagulante inorgánico más corrosivo y peligroso, por lo cual su uso se limita a las instalaciones equipadas para manejarlo de manera segura.
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