Coagulación

La coagulación es una operación unitaria esencial en el proceso de tratamiento de aguas, encargada de desestabilizar las partículas coloidales en un sistema acuoso, preparándolas para su eliminación en etapas posteriores.

En un sistema acuoso, las partículas sólidas suelen tener cargas mayormente negativas, lo que resulta en una repulsión mutua que dificulta su sedimentación. La adición de un coagulante con carga opuesta altera este equilibrio, generando atracción entre las partículas y neutralizando las fuerzas repulsivas.

Es crucial que esta adición de coagulante sea efectuada en una mezcla rápida para promover eficazmente la desestabilización. Se requiere una mezcla turbulenta, con gradientes de velocidad por encima de los 1.000 s-1.

Cuando los iones o moléculas se acercan, se produce una interacción intermolecular, donde las moléculas pueden atraerse o repelerse entre sí. Las fuerzas predominantes en este proceso son las interacciones intermoleculares y las fuerzas de Van der Waals.

Los coagulantes más comunes son los inorgánicos, entre los cuales podemos citar las sales de aluminio y hierro, que son trivalentes, lo que les confiere una alta eficacia en la neutralización de cargas.

Ejemplos de coagulantes:

• Sulfato de aluminio;

• Cloruro férrico;

• Policloruro de aluminio (PAC).

Aunque menos comunes, existen coagulantes orgánicos que también se utilizan. En general, son altamente eficientes, causan menor alteración del pH y tienen un bajo consumo, aunque su costo es mayor.

Alcalinidad

La alcalinidad del agua es un factor clave a considerar al añadir un coagulante, ya que este puede consumirla y reducir el pH del agua. En casos donde la alcalinidad es insuficiente, es necesario añadirla mediante agentes alcalinizantes como cal, carbonato de sodio o hidróxido de sodio.

Además, en aguas ácidas, puede ser necesario aumentar el pH para facilitar la coagulación, ya que en estas aguas predominan las cargas positivas (+) debido a la existencia del ion H+. Si no hay un aumento de pH, la coagulación no ocurre, ya que los coagulantes también tienen cargas positivas, por lo que no tendremos la neutralización de cargas. Como es sabido, a pH alcalinos predominan los iones negativos OH-, por lo que su dosificación es necesaria.

Debemos considerar todos estos factores en el proceso de coagulación, ya que esta operación es fundamental para la eficacia global del tratamiento de aguas, garantizando la eliminación eficiente de contaminantes y la producción de agua de calidad.