Coagulación, Floculación y Clarificación del Agua Potable

En pocas palabras: la floculación es una mezcla lenta para fomentar la colisión de partículas y el gel para formar una masa más grande que se asentará o se filtrará de las soluciones. La floculación se puede llevar a cabo mediante una mezcla deliberada durante media hora o más y luego va seguida de la sedimentación.

Las partículas que no se eliminan por sedimentación se eliminan por filtración. Si se emplea la filtración directa, el agua floculada procederá directamente a la filtración sin sedimentación. En este caso, la floculación se lleva a cabo normalmente durante solo unos minutos.

Los esquemas de mezcla de floculadores varían y pueden incluir un recipiente con deflectores, un recipiente con laberinto, paletas verticales u horizontales, impulsores de flujo axial y otros.

Herramientas de medición para coagulación y floculación

Medición de aluminio y hierro

Cuando se utilizan productos químicos de hierro o aluminio como coagulantes, el metal debe medirse en el agua cruda, el afluente del filtro y el efluente del filtro.

La concentración de hierro o aluminio en el efluente del filtro no debe ser mayor y preferiblemente menor que las concentraciones de agua cruda y del afluente del filtro.

Para la mayor parte del agua el reactivo de hierro FerroVer® 3 (método de fenantrolina 1, 10) para el hierro total es apropiado para el hierro y el reactivo de aluminio AluVer 3® (método de aluminio) es apropiado para el aluminio.

Para niveles bajos de hierro, use el reactivo de hierro FerroZineTM.

Equipo para la Prueba de Jarras

Es la prueba más básica para el control de la coagulación / floculación / filtración y se completa con un agitador múltiple como el de Phipps & Bird.

Figura 1:

Equipo de Prueba de Jarras programable con 06 Jarras cuadradas de 02 litros de capacidad (Base con iluminación incorporada)

La prueba de Jarras se puede realizar con frascos redondos, frascos cuadrados, frascos de ½ L, frascos de 1 L o de 2 L.

• Una de las características principales que el cliente debe buscar es la de un panel posterior, generalmente negro para ver el agua en los frascos y una base blanca o iluminada.

• Phipps & Bird cuenta con base iluminada debajo de los frascos.

• Cuando se utiliza la base iluminada, la luz debe dejarse apagada, excepto cuando se observe la formación de flóculos o el proceso de sedimentación.

• Cuando las luces están encendidas, la base generará calor suficiente para crear corrientes de convección.

• Cambiar la temperatura del agua durante la coagulación y la floculación dará lugar a la formación de flóculos no representativos y las corrientes de convección interferirán con el asentamiento.

La prueba de Jarras es tanto arte como ciencia. Se agrega una dosis de coagulante diferente a cada uno de los 4 o 6 frascos. Se produce un breve período de mezclado rápido (para la coagulación) y luego un período más largo de mezclado lento (floculación). Por último, un período de reposo sin agitación permite el asentamiento.

Productos químicos para el ajuste del pH, coagulantes; También se pueden agregar sustancias de lastre (carbón, arcilla, etc.) a los frascos.

¡Es importante variar solo un parámetro a la vez!

Durante los períodos de agitación y de reposo, el operador o el técnico de laboratorio observarán la jarra durante la formación de flóculos y tasa de sedimentación y use esta información para luego hacer la dosis química cambios en el proceso.

La prueba de jarras es un intento de simular en un frasco de uno o dos litros lo que está sucediendo en un recipiente de 20’X30’X15 ‘que contiene 67.000 galones. La prueba de jarras también es un intento de simular con pequeños agitadores de paletas de 1 “x 2” y frascos de la energía de mezcla con un tren de paletas enormes que se extienden a lo largo de una cámara de floculación de 40 pies de largo y tal vez 15 pies de diámetro.

Es tanto un arte como una ciencia, porque los operadores tienen que aprender a interpretar “cuando mi pequeño frasco se ve de esta manera, mi gran cuenca se verá de esta manera”.

Cuantas más medidas se realicen; cuanto mejor pueda interpretar el operador o el personal del laboratorio los resultados de la prueba de jarras, más basado en la medición (ciencia) y menos en el arte. Esto es importante porque el rendimiento del filtro se ve afectado directamente por la forma en que se forma, se asienta y resiste el efecto de cizallamiento durante el mezclado y la filtración.

Los aparatos para mejorar la prueba de jarras incluyen una amplia gama de otros productos de Hach:

Mida el pH con el Medidor y sonda de pH serie HQ

Se debe medir el pH especialmente con sales de aluminio o hierro (sulfato de aluminio, alumbre líquido, cloruro férrico, sulfato férrico).

• Los coagulantes tienen un rango de pH óptimo en el que deben usarse.

• El sulfato de aluminio o el alumbre líquido funcionan bien desde un pH de aproximadamente 5,5 (eliminación óptima del color) hasta el bajo de 7.

• Los compuestos de hierro (sulfato férrico y cloruro férrico) funcionan bien durante mucho tiempo. rango más amplio de pH muy por encima de los 8 altos.

Mida la turbidez con un Turbidímetro de Laboratorio (TL2300) o Turbidímetro portátil (2100Q).

Mida la turbidez al principio y la turbidez del sobrenadante al final del período de sedimentación. Filtrar una porción del sobrenadante a través de papel de filtro de velocidad media y medir nuevamente la turbidez.

Pipeta TenSette® grande (1-10 ml) y pequeña (0,1-1,0 ml) – Utilice TenSette para:

• Prepare soluciones estándar de prueba en frascos de manera que cada ml de solución madre agregue frasco de la muestra a analizar da como resultado una concentración de 10 mg / l.

• Agregue el número de gramos o mililitros especificado a 300 ml de agua de dilución. Mezclar y diluir hasta un litro (1000 ml) para la solución madre.

• Utilice la pipeta TenSette para dosificar cada uno de los frascos con la dosis apropiada de coagulante / coagulante. Utilice la pipeta TenSette 1-10 para incrementos de 10 mg / l o utilice la pipeta TenSette de 0,1-1,0 para incrementos de 1 mg / l. De manera realista, los incrementos de 1 mg / l son casi toda la resolución que se puede lograr con la prueba del frasco

• Utilizar para extraer una alícuota del sobrenadante. Para probar la turbidez y para una prueba de filtración Medida de alcalinidad

Fuente: Engelhardt, T. 2010. Coagulación, Floculación y Clarificación del Agua Potable. Compañía Hach. Loveland Colorado, Estados Unidos.