coagulación - floculación (Copia en conflicto de Leandro Casentini 2014-12-26).ppt

7/21/2019 coagulacin - floculacin (Copia en conflicto de Leandro Casentini 2014-12-26).ppt

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VB 1

CoagulacinCoagulacin

FloculacinFloculacin


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VB 2

Un coloide es una dispersin de pequeas partculas de un materialen otro.

Todas las partculas coloidales poseen una carga elctrica que

produce una fuerza de repulsin mutua mayor que las fuerzasmoleculares de cohesin, la cual es suficientemente grande paramantenerlas separadas y en suspensin.

educiendo o neutralizando su carga, las partculas coloidales sepueden acercar y aglomerar progresi!amente, de"ido a fuerzas

moleculares de cohesin, posi"ilitando su remocin posterior pormedios fsicos. #ste es el o"$eti!o de la coagulacin.

Coagulacin


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VB 3

#lproceso de coagulacin, utilizado en la mayora de las plantasde tratamiento de agua superficial, consiste en la aplicacin deproductos qumicos para la desesta"ilizacin de suspensionescoloidales de partculas slidas, que de otra manera, no podran serremo!idas por sedimentacin, flotacin o filtracin. #l proceso

permite asimismo la adsorcin y la precipitacin de compuestos ensolucin.

#s un proceso por el cual las partculas %tur"iedad, color,compuestos org&nicos' se desesta"ilizan y se comienzan aaglutinar %C()*U+)C-' para luego unirse entre s y formar

masas de mayor tamao %F+(CU+)C(', suscepti"les de serseparadas de la corriente de agua mediante mtodos fsicos.#stas aglomeraciones se denominan flocs.

Coagulacin


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VB 4

Coagulacin

+a C()*U+)C- / F+(CU+)C( se usa para0

1 emocin de tur"iedad

1 emocin de color

1 #liminacin de "acterias y !irus por adsorcin so"relos flocs

1 #liminacin de algas y plancton

1 #liminacin de sustancias facti"les de ser floculadasen tratamiento de efluentes %grasas, hidrocar"uros,protenas, etc.'.


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VB 5

2ecanismos predominantes en la coagulacin0

34 )dsorcin de las especies hidrolticas por el coloide, lo que pro!ocala neutralizacin de la carga.

5 4 Coagulacin de barrido, en la que se producen las interaccionesentre el coloide y el hidr6ido precipitado.

2ecanismos de la coagulacin


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VB 6

Carga superficial negativa0 por disociacin de la sustancia original,por adsorcin de iones, por reacciones qumicas superficiales.

+a capa fi$a !ia$a con la partcula


Capa fi$a

Capa difusa

Capa superficial negati!a


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VB 7

7otencial 80 es una medida de la densidad de carga superficial del coloide yesta asociado con su esta"ilidad en la suspensin.

+as fuerzas electroest&ticas

son de mayor magnitud que

el peso y que las fuerzas de

atraccin moleculares, dando

lugar a la esta"ilidad del coloide

y a la imposi"ilidad de decantarlo.



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VB 8



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VB 9

Sulfato de aluminio - Al2(SO4)3. 142O.4 p9 entre : y ;4 7ro!isin seco %terrones o granular' o lquido

Aluminato de sodio - !a2Al2O4.ndicado para aguas de "a$a alcalinidad y color muy ele!ado, donde la dosis de

sulfato de aluminio necesaria para la coagulacin del color lle!ara el p9 a un!alor fuera de sus lmites de aplicacin.

Coagulantes f"rricos#

Sulfato f"rrico - $e2 (SO4)3

Cloruro f"rrico - $e Cl3.%2O.

4 p9 entre < y 334 =on particularmente >tiles para coagulacin del color a "a$os !alores de p9, en

la remocin de hierro y manganeso a altos !alores de p9 y en el proceso de

a"landamiento para acelerar la formacin de flculos.4 7ro!isin seco o lquido

Coagulantes


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VB 10

Coagulantes org&nicos - 'olmeros.)u6iliares de la floculacin o como coagulantes primarios %neutralizacin de cargas'.+a adicin de un polmero no afecta el p9 ni la alcalinidad.

=u estructura molecular consiste en una cadena de unidades qumicas repetidas, unidas entre spor intercone6iones co!alentes, resultando pesos moleculares entre 3??? a :.???.??? o m&s.Cuando a lo largo de la cadena polimrica e6isten numerosos lugares con cargas elctricas el

polmero es denominado polielectrolito.

Clasificacin0

4 catinico %con carga positi!a', pro!isin lquidos, adecuados como coagulantes primarios.4 aninico %con carga negati!a', pro!isin slidos, alta !iscosidad importante adecuada dilucin4 no inico, pro!isin slidos, alta !iscosidad importante adecuada dilucin.

+os polmeros de alto peso molecular no inicos, aninicos y catinicos de "a$a densidad de cargason utilizados como au6iliares de coagulacin.

#l uso de polmeros en la coagulacin reduce sensi"lemente la cantidad de lodo producida, se losutiliza en plantas de tratamiento de agua para la deshidratacin de lodos.

Coagulantes


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VB 11

@ar testSe usa para ensaar la coagulacin floculacin

Coagulacin


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VB 12

Coagulacin


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VB 13

Coagulacin


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VB 14

*elocidad regula+le#3' agitacin fuerte por A? a B? segundos5' agitacin sua!e por 3: a A? minutosA' sin agitacin0 decantar por 3: a A? minutos

Se ensaa a distintos ps, diferentes concentraciones de

coagulantesaudas de coagulacin.

Se o+serva crecimiento del floc, sedimentacin de laspartculas.

Se mide color tur+iedad residual, peso de sedimentos,

ps, etc.Se determinan las meores condiciones a aplicar en planta

en cuanto a productos a usar, dosis, p, as como calidada o+tener lodos a generar.

Coagulacin


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VB 15

2ezcla r&pida

7re!io a que se produzca la floculacin en s, los productos quese usen de"en entrar en contacto ntimo con las partculas paracoagular0

4 dispersar el coagulante

4 desesta"ilizacin por neutralizacin 3seg.

4 formacin de flculos de hidr6idos ; seg.

=istemas de mezcla0

/ 9idr&ulicos0 menor mantenimiento y menor consumo

energa/ 2ec&nicos0 "a$a in!ersin, facilidad diseo, no prdidacarga, fle6i"ilidad caudales


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VB 16

#l agente fsico para la realizacin de la coagulacin como de la floculacin es

la agitacin m&s o menos intensa del agua, a tra!s de la operacin demezcla.

mezcla r&pida coagulacin

mezcla lenta floculacin

#l grado de agitacin o intensidad de la mezcla es en am"os casos,

usualmente e!aluado por el par&metro gradiente de !elocidad.Conceptualmente, el gradiente de !elocidad en un punto de una masa lquidaes el lmite de la relacin entre la diferencia de !elocidad DU con que semue!en dos capas de fluido muy pr6imas y distancias Dy entre s0

2ezcla r&pida


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VB 17

=e o"ser!a que, para el do"le de dU,o sea para el do"le de *i,

el tiempo entre colisiones "a$a a la mitad.

#l par&metro que define la eficiencia en laagitacin es el gradiente de velocidad.

2ezcla r&pida


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VB 18

Camp y =tein definieron un par&metro que e6presa la disipacin de energa

media en un fluido, tomando en cuenta el gradiente de !elocidad en un puntoy la !iscosidad din&mica del fluido.

o tiene un significado fsico preciso, pero da una idea del gradiente de!elocidad media en el fluido y resulta muy >til para el diseo y control de laoperacin de unidades de mezcla.

/onde#

G E gradiente de !elocidad %s43'.

P E potencia aplicada al agua %gf.m.s43 G E .m.s43'

H E coeficiente de !iscosidad din&mica %gf.s.m45 en el sistema tcnico 7a .s E .s.m45 en el sistema independiente'

I E !olumen de la c&mara de mezcla %mA'

2ezcla r&pida


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VB 19

#s muy importante determinar el !alor correcto de * a seraplicado por sus efectos en los procesos de coagulacin yfloculacin y la incidencia que estos procesos tienen en laeficiencia final de la planta.

#l gradiente !ara entre lmites muy amplios.

7ara la mezcla r&pida %coagulacin' de"e ser ele!ado,entre A?? y 3??? s43 o m&s, y para una floculacinsatisfactoria generalmente entre ;: s43 al inicio y 5? s43 alfinal del proceso.

2ezcla r&pida


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VB 20

2ezcla r&pida


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VB 21

S0SAS CA!0COS

1 Agitadores

1 Sistemas neum&ticos# difusores de aire.

2ezcla r&pida


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VB 22

S0SAS 0/A560COS#

1 Canaleta 'ars7all

1 *ertederos

2ezcla r&pida


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VB 23

S0SAS 0/A560COS#

1 esalto 7idr&ulico

1 e8cladores est&ticos

2ezcla r&pida


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VB 24

$loculacin#operacin de unir partculas ya coaguladas%desesta"ilizadas' para formar masas mayores %flculos'.

2icroflocs colisiones adsorcin

+a frecuencia con que ocurren los choques entre partculas despus deformado el floc primario es determinante de la eficiencia ya que estemecanismo es el que promue!e la formacin de flocs mayores en !olumeny peso.

floculacin

Floculacin


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VB 25

Aspectos 9ue intervienen en la pro+a+ilidad de colisin#

*radiente de !elocidad en un punto4 ) mayor gradiente mayor pro"a"ilidad

4 *radiente e6cesi!o4 corte %rotura' del floc

Cantidad de partculas e6istentes4 ) mayor cantidad mayor pro"a"ilidad4 =i no hay suficiente cantidad 4 agregado de =i(5 acti!ada, "entonita,

etc.

Iolumen de partculas e6istentes4 ) mayor !olumen mayor pro"a"ilidad4 7or ello la floculacin en manto de lodos es eficiente.

Floculacin


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VB 26

=e diferencia entre floculacin pericin"ticay ortocin"tica.

Floculacin pericintica0 causada por el mo!imiento "roJniano de laspartculas.Tiempo para reducir el K de partculas desde o hasta t

Floculacin

#mpricamente se llega a la mitad de partculas con tiempos entre 5 seg. y 5 min.


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VB 27

Floculacin ortocintica0 causada por el mo!imiento con!ecti!odel fluido.

Floculacin

Londe aes un coeficiente de eficiencia

Ces la concentracin en !olumende partculas M!olumen

es el tiempo de residencia

l tiempo no depende de la masa sino del volumen de las partculas.


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VB 28

#l par&metro que caracteriza a la floculacin es el !: de Camp modificado.

C; dondeC0 concentracin %!olumen de partculas por unidad de !olumen'

*0 gradiente de !elocidad %3Mseg'

T0 tiempo de permanencia %seg'

Floculacin

$loculador 7ori8ontal $loculador manto de lodos

C; :? B? a 35?

C ?,??3 ?,?: a ?,5 %tpico ?,3: '

; :?.??? A?? a 5.


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VB 29

+os principales factores que influyen en la eficiencia de el procesode floculacin son0

1 naturaleza del agua0la coagulacin y la floculacin son e6tremadamentesensi"les a las caractersticas fisicoqumicas del agua cruda, tales como laalcalinidad, el p9 y la tur"iedad.

1 !ariaciones de caudal1 intensidad de agitacin0 en todos los modelos propuestos para la floculacin,

la !elocidad de aglomeracin de las partculas es proporcional al tiempo. Oa$odeterminadas condiciones, e6iste un tiempo ptimo para la floculacin,normalmente entre 5? y


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VB 30

Floculacin

Clasificacin de floculadores


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VB 31

S0SAS 0/A560COS#

Floculacin


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VB 32

S0SAS CA!0COS

Floculacin


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Floculacin

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