UNIVERSIDAD POLITCNICA DE CHIAPAS

INGENIERA AMBIENTALTRATAMIENTOS DE AGUAS

PRECIPITACION Y COAGULACIONDR. JOSUE CHANONA SOTO ACUA SOLIS CARLOS MICHEL ALVARADO ESTRADA JORGE CASTILLO MONTOYA ANTONO LOPEZ VAZQUEZ CESAR NATAREN MEZA RAMON OCAA MEZA NINIVE

TUXTLA GUTIRREZ, CHIAPAS, MARZO 2012

PRECIPITACINPRECIPITACIN QUMICA

La precipitacin puede determinarse casi sin slidos en suspensin y estado coloidal.

En general se elimina: 80-90% de materia total en suspensin 40-70% de DBO 80-90% de bacterias

Sulfato de aluminio

Tiene la propiedad de absorber fuertemente ciertos colorantes orgnicos (lacas).

El hidrxido de aluminio se puede disolver en medios:

La solubilidad del hidrxido se presenta en valores de pH comprendiendo entre 6.5 y 7.5.

El aluminio forma complejos estables con tartratos, citratos, oxalatos, glicerina, azucares, floruros y sustancias hidroxiladas, por lo que en presencia de estas sustancias tienden a tener un bajo o nulo rendimiento.Ramn

Sulfato ferrosoSe emplea como coagulante debido a la formacin de un hidrxido frrico insoluble que forma un floculo.

Sedimentando y arrastrando las partculas en suspensin.

Precipita a valores de pH prximos a 8

Debido a la estabilidad del carbonato ferroso en aguas residuales con carbonato o bicarbonato, es necesario la precipitacin a carbonato clcico, resultando indispensable aadir hidrxido clcico.

El ion ferroso forma un complejo estable con el ion cianuro y menos complejo estable con tartratos, citratos, oxalatos y compuestos orgnicos polihidroxilados, por lo que no se podr precipitar con el ion ferroso al estar presentes estos iones.

Sales frricas

Las sales frricas que se emplean son los cloruros y los sulfatos con pH de 2 hasta los mas alcalinos.

El ion frrico precipita como hidrxido frrico insoluble.

La formacin de hidrxido frrico disminuye el pH, por lo que para mantenerlo a nivel neutro es necesaria la adicin de hidrxido sdico al agua

La formacin de complejos en aguas residuales que contengan floruros alcalinos, tartratos, citratos, malatos y sustancias orgnicas polihridroxiladas inhibirn la precipitacin del hidrxido.

Eliminacin del fosforo

Para la eliminacin del fosforo es necesaria la precipitacin y posterior la sedimentacin .

Si el fosforo se encuentra en forma de poli fosfato o fosforo orgnico es necesario, en primer lugar un tratamiento biolgico para convertir estos productos en ortofosfatos, y en este estado llevar acabo la precipitacin.

Eliminacin con cal Implica la formacin de hidroxiapatita insoluble (Ca 10(PO 4) 6(OH) 2, si el agua es acida no habr consumo del calcio, y si el agua es alcalina habr primero una precipitacin de carbono clcico y despus de la hidroxiapatita.

Eliminacin con sulfato de alumina, cloruro o sulfato ferrico La reaccin es la formacion del fosfato de aluminio o fosfato ferrico insoluble, el pH del agua residual puede producir reacciones con el hierro o aluminio.

Ninive

Fases de la Coagulacin1. Hidrlisis de los coagulantes y desestabilizacin de las partculas en suspensin. 2. Formacin de compuestos qumicos polimricos. 3. Adsorcin de cadenas polimricas por los coloides. 4. Adsorcin mutua de coloides. 5. Accin de barrido.

Tamao de las partculas en suspensin.

Los sistemas coloidales presentan una superficie de contacto inmensa entre la fase slida y la fase lquida, por ejemplo 1 cubo de 1 cm3, tiene una superficie total de 6 cm2.Michel

La adicin de un coagulante neutraliza las cargas, produciendo un colapso de la "nube de iones" que rodean los coloides de modo que puedan aglomerarse.

Mecanismos de la Coagulacin

Compresin de la doble capa.Los iones que se adhieren fuertemente a la partcula y se desplazan con ella, forman la capa adherida o comprimida, mientras que los iones que se adhieren dbilmente constituyen la capa difusa, por lo tanto hay un gradiente o potencial electrosttico entre la superficie de la partcula y la solucin, llamado Potencial Zeta..Potencial Zeta rige el desplazamiento de coloides y su interaccin mutua EQUILIBRIO DE UNA SUSPENCIN COLOIDAL Er = Ea + Eb

Cuando se aproximan dos partculas semejantes, sus capas difusas interactan y generan una fuerza de repulsin, cuyo potencial de repulsin est en funcin de la distancia que los separa y cae rpidamente con el incremento de iones de carga opuesta al de las partculas, esto se consigue slo con los iones del coagulante.

Adsorcin y neutralizacin de cargas.Las partculas coloidales poseen carga negativa en sus superficie, estas cargas llamadas primarias atraen los iones positivos que se encuentran en solucin dentro del agua y forman la primera capa adherida al coloide.

Cuando se adiciona un exceso de coagulante al agua a tratar, se produce a la reestabilizacin de la carga de la partcula. El exceso de coagulante son absorbidos en la superficie de la partcula, produciendo una carga invertida a la carga original.

Atrapamiento de Partculas dentro de un Precipitado.Las partculas coloidales desestabilizadas, se pueden atrapar dentro de un floc, cuando se adiciona una cantidad suficiente de coagulantes, habitualmente sales de metales trivalente.

La presencia de ciertos aniones y de las partculas coloidales aceleran la formacin del precipitado.Miguel

Adsorcin y puente.Las molculas del polmero muy largas contienen grupos qumicos que pueden absorber las partculas coloidales. La molcula de polmero puede as absorber una partcula coloidal en una de sus extremidades, mientras que los otros sitios son libres para absorber otras partculas.

Por eso se dice que las molculas de los polmeros forman el puente entre las partculas coloidales.

Coagulantes ms utilizados. Sulfato de Aluminio. Aluminato de Sodio. Cloruro de Aluminio. Cloruro Frrico. Sulfato Frrico. Sulfato Ferroso. Polielectrolitos

Factores que influyen en la Coagulacin. pH. Turbiedad. Sales disueltas. Temperatura del agua. Tipo de coagulante utilizado. Condiciones de Mezcla. Sistemas de aplicacin de los coagulantes. La interrelacin entre cada uno de ellos permiten predecir cules son las cantidades de los coagulantes a adicionar al agua.

Influencia del pHEl rango del pH est en funcin del tipo de coagulante a utilizar y la naturaleza del agua. Los coagulantes metlicos son muy sensibles al pH y a la alcalinidad. Si el pH no est dentro del rango, la clarificacin es pobre y puede solubilizarse el hierro o el aluminio Sales de aluminio: 6.5 y 8.0 Sales de hierro: 5.5 y 8.5

El valor ptimo de pH permanece casi constante, pero el intervalo de pH es menos limitante a medida que aumenta la dosificacin de coagulante

TurbiedadPresencia de partculas de arcilla y otros minerales. Para turbiedades muy altas se requieren dosis de coagulante relativamente pequea debido a las mayores posibilidades de colisin entre las partculas.

Sales Disueltas Modifican: El rango de pH ptimo. Tiempo requerido para la floculacin. Cantidades requeridas de coagulante. Cantidad del coagulante residual dentro del efluente.

Csar

Temperatura A medida que la Temperatura disminuye, aumenta la viscosidad del agua, en consecuencia la disminucin de la velocidad del flculo.

Si la temperatura del agua disminuye, aumenta su viscosidad dentro de la unidad de decantacin.

Influencia de la mezclaEl grado de agitacin durante la adicin del coagulante determina si la coagulacin es completa.

Mezcladores MecnicosInyeccin de gases. Agitadores de paletas.

Sistema de aplicacin del CoagulanteLa adicin del coagulante es en forma constante y uniforme. La dosificacin debe proporcionar un caudal constante y regulable. Las condiciones se obtienen por medio de los equipos de dosificacin de coagulantes tanto en estado slido como lquido.

Dosificador de Sulfato de Aluminio (granular)

Dosificador de Sulfato de Cobre

Dosificador de alumina en solucin.

Too

BIBLIOGRAFA Lyonnaise des Eaux Dumez, Tratamiento de Agua , 1985. F. Edeline. Tratamiento Fisicoqumico del Agua, 1990. Raymond Desjardins Tratamiento del Agua, 1992. Prez Lpez J.A. y Espigares Garca. Precipitacin qumica ablandamiento del agua.http://cidta.usal.es/residuales/libros/logo/pdf/Precipitacion_quimica_ab landamiento.pdf Anda Crdenas Yolanda. Tratamiento de agua coagulacin y floculacin. Lima, abril de 2000. http://www.frm.utn.edu.ar/archivos/civil/Sanitaria/Coagulaci%C3%B3n%20y %20Floculaci%C3%B3n%20del%20Agua%20Potable.pdf Sans Fonfra Ramn, De Pablo Ribas Joan. Ingeniera ambiental: contaminacin y tratamientos. Editorial Marcombo. Barcelona, Espaa 1989. http://books.google.com.mx/books? id=kumplOJs6T0C&pg=PA101&lpg=PA101&dq=precipitacion+quimica&sou rce=bl&ots=0B2CT8XNrr&sig=hRXYEIKWYShcZmybs2XtmtNp8s&hl=es&sa=X&ei=Ip5NT9XmL8XsQKIhpkH&ved=0CGgQ6AEwCTgK#v=onepage&q&f=false.p.p101-106