El tratamiento de aguas residuales e industriales requiere soluciones eficaces para tener un líquido limpio de residuos y apto para el uso por parte de los humanos, ya sea para procesos en industrias, o para el consumo como agua potable. Los floculantes son sustancias utilizadas para inducir la floculación, es decir, la desestabilización de las partículas coloidales suspendidas en el agua.
La función del floculante es neutralizar las cargas electrostáticas de los contaminantes en disolución en el agua, de modo que se reducen las fuerzas de repulsión entre ellos para que las partículas se unan entre sí, formando flóculos cada vez más grandes que se pueden filtrar y eliminar con facilidad.
Ahora bien, al proceso de floculación suele añadirse coagulantes para mejorar o acelerar el proceso, obteniendo flóculos de sedimentación rápida, que no se rompan durante el mezclado y en menos tiempo cuando la turbiedad del agua cruda es muy baja.
Además, las partículas del floculante se pueden cargar negativamente para que atraigan a los iones de aluminio con baja turbidez, que no suele coagular bien con los procesos convencionales.
Cabe destacar que los coagulantes no siempre se usan como coadyuvantes en el tratamiento de agua, y se añaden únicamente para acelerar el proceso de floculación.
Tipos de floculantes
En la actualidad encontramos una gran variedad de floculantes de diferentes tipos que tienen una excelente efectividad y resultados. En general, los floculantes se clasifican de tres formas:
- Por su naturaleza pueden ser minerales, orgánicos e inorgánicos
- Por su origen sintético o natural
- Por el signo de carga eléctrica se dividen en aniónico, catiónico o no iónico
Floculantes minerales
Los floculantes de origen mineral como el hidróxido de calcio (cal hidratada) son asequibles, dan excelentes resultados y permiten trabajar en aplicaciones con pH alcalino. Se recomiendan especialmente para la precipitación de metales pesados como el arsénico, el cadmio, el zinc, entre otros que se encuentran suspendidos en la solución.
Además, estos floculantes reaccionan con la materia orgánica, bacterias y microorganismos por lo que eliminan los olores, al tiempo que ayudan a eliminar incrustaciones en tuberías o equipos, ya que la cal también reacciona con sales de calcio, magnesio y silicatos.
Otro floculante mineral es la bentonita que es un tipo de arcilla que se usa como agente de carga en agua de bajo contenido de turbidez y mineral. Esta se une con el floculo para hacerlo más pesado y que se asiente con mayor rapidez. Arcillas, carbonato de calcio precipitado, carbón activado y arena fina son los floculantes minerales más comunes.
Floculantes orgánicos
Este tipo de floculantes son polímeros fabricados con productos naturales como las algas (alginatos), gomas, almidones de granos vegetales y derivados de la celulosa.
Usualmente los alginatos se usan en combinación con sales férricas; como ya mencionamos, se extrae de las algas marinas, particularmente del género laminaria para extraer el ácido alginico que se utiliza en tratamientos de agua potable en todo el mundo gracias a su origen natural.
Floculantes inorgánicos
Los floculantes inorgánicos se componen de sales metálicas como aluminio o hierro, suelen estar compuestos de sales metálicas, normalmente de aluminio o hierro, siendo el sulfato de aluminio, el sulfato de hierro y el cloruro de hierro los más utilizados.
Floculantes sintéticos
Estos floculantes se elaboran a partir de los polímeros sintéticos de monómeros poliacrilamidas y poliaminas que se usan para clarificar los lodos. Estos, a su vez, se clasifican en función del número de monómeros, su carga, contenido iónico y reticulación.
Estos floculantes permiten mayor densidad en los floculos, aumentan la velocidad de sedimentación y recuperación de aguas residuales o industriales, de modo que se puedan volver a usar sin la necesidad de volver a extraer el líquido vital.
Floculantes por carga eléctrica
Los polímeros sintéticos se dividen de acuerdo con el carácter iónico en:
- Polielectrolitos no iónicos. En su mayoría son copolímeros de acrilamida, poliamidas y acrilato de sodio que establecen enlaces de hidrógeno o electrostáticos para grupos carboxílicos.
- Polielectrolitos aniónicos. Son iones negativos que permiten la adsorción y aumentan la extensión de las cadenas de polímeros.
- Polielectrolitos catiónicos. Son de cadena eléctrica larga positiva gracias a la presencia de grupos amino, imino y amonio cuaternario.
En la actualidad, la floculación y la coagulación en conjunto es el método más utilizado para el tratamiento de aguas residuales e industriales, que permite remover partículas suspendidas, eliminar las bacterias en el agua, los malos olores, colores y reducir la turbidez.
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2 respuestas
que floculante me puede recomendar para trabajar en una planta de fibrocemento donde las aguas tienen altos contenidos de sales, aguas muy alcalinas.
Estoy por comensar un proyecto para crear un prototipo de un floculante para tratamiento de aguas residuales contaminadas con aceite mineral, no se sabe qué aceites hay ya que es una industria química y es una mézcla de varios residuos ¿qué tipo de floculante me recomendarían investigar?