Coagulación y Floculación en el Tratamiento de Aguas: Proceso, Factores y Electrocoagulación

Esquema del Proceso de Coagulación-Floculación

El proceso de coagulación-floculación se describe a continuación:

1. Agua bruta
2. Adición de coagulante
3. Cámara de mezcla (Coagulación):
   • Fuerte agitación.
   • Tiempo: 1-2 minutos.
   • Dispersión del coagulante.
   • Evitar romper los microflóculos.
4. Floculación:
   • Agitación menos intensa.
   • Tiempo: 20-30 minutos.
   • Contacto entre partículas.
   • Formación de flóculos.
5. Decantador (convencional o lamelar): Separación de flóculos.
6. Efluente

Factores que Influyen en el Proceso

• Características del agua.
• Variables físicas:
  • Duración de coagulación y floculación.
  • Fuerza y velocidad de la agitación.
• Tipo y dosis de coagulante y floculante.

Equipos y Sistemas de Agitación

Mezcla Rápida

• Sistemas hidráulicos:
  • Aprovechamiento de la turbulencia de un resalto hidráulico.
  • Estrechamiento en una tubería.
  • Entrada tangencial a un depósito para crear un remolino.
• Mecánicos:
  • Tanques con agitación mediante turbina o hélice.
  • La energía de la mezcla se regula con las revoluciones del motor y el diseño de la hélice.
  • Velocidad de la hélice: 3 - 5 m/s.
  • Potencia: 20 – 50 W/m³.

Mezcla Lenta

• Sistemas hidráulicos: Utilización de canales largos tipo laberinto.
• Mecánicos:
  • Tanques en serie con agitación mediante palas o hélices de eje horizontal o vertical.
  • La energía de mezcla es mayor en el primer tanque y menor en el último.
  • Velocidad de palas o hélices: 0,15 - 0,6 m/s.
  • Potencia: 4 W/m³.

Electrocoagulación: Una Alternativa en el Tratamiento de Aguas

La electrocoagulación utiliza energía eléctrica para generar el reactivo in situ por electrólisis desde un electrodo metálico. Es un proceso electroquímico que usa electricidad para producir una reacción química que elimina o destruye los contaminantes presentes en el agua. Las burbujas de gas (H₂) generadas en el sistema favorecen la eliminación de contaminantes, ya que estos tienden a flotar en la superficie.

Ventajas e Inconvenientes de la Electrocoagulación

Ventajas

• No hay gasto en reactivos químicos ni se necesitan instalaciones de almacenamiento, preparación y dosificación.
• Arranque instantáneo del proceso de tratamiento.
• Aguas tratadas con un pH cercano al neutro.
• Producción de hasta un 90% menos de fango que en un tratamiento fisicoquímico convencional.
• Precipita metales pesados y, debido a la formación de hipoclorito in situ (cuando hay cloruros en el agua), se puede desinfectar parcialmente el agua.
• Equipos sencillos y de fácil operación.
• Menor necesidad de espacio.
• Posibilidad de ampliación por módulos.
• Menor coste de instalación y montaje.

Inconvenientes

• Reposición de los electrodos de sacrificio.
• Lodos con altas concentraciones de hierro o aluminio (dependiendo del tipo de electrodo utilizado).
• Mayor costo energético.
• Pueden producirse capas de óxidos metálicos en el ánodo que impiden el paso de la corriente eléctrica, disminuyendo la eficiencia del proceso.
• Al eliminarse materia orgánica, si hay presencia también de cloruros, es posible la formación de compuestos organoclorados tóxicos.