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7/21/2019 12 Mezclado - Precipitacion.pdf

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Departamento de Ingeniera Qumica y Tecnologa del Medio Ambiente

Universidad de Valladolid

TRATAMIENTO DE AGUAS

RESIDUALESProcesos fsico-qumicos

Tema 4

Tecnologa del Medio Ambiente

4 Ingeniera Qumica


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Mtodos de mezcla

Distribucin del flujo de entrada y placasdeflectoras

Agitacin con turbinas

Aeracin mecnica

Agitacin con difusores


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Neutralizacin

Pretende adecuar el pH a las condiciones

ptimas de operacin

Procesos biolgicos (6,5 8,5)

Procesos fsico qumicos

Empleo de efluentes residuales

Empleo de cidos y bases de bajo coste


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Tipos de procesos

Mezcla de corrientes cidas y alcalinas

Neutralizacin de aguas cidas con lecho de

caliza

Mezcla de aguas cidas con lechada de cal. Neutralizacin de aguas alcalinas con

cidos fuertes (clorhdrico)

Resinas inicas


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Mezclado Mezcla rpida Mezcla lenta

Mayor energa Mayor turbulencia Mayor mezclado

PVG

Q

1td =

V

PG

=

G = Gradiente de velocidad (s-1)P = Potencia necesaria (W)

V = volumen (m3)

= viscosidad dinmica (N s m-2)

td = tiempo de retencin (s)

Q = caudal (m3 s-1)

td G (s-1)

Mezclado rpido 5-20 s 250-1500Floculacin 10- 30 min 20-80

Mezcladores (hlice y turbina, paletas, Estticos y neumticos


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Sedimentacin de partculas discretas

D

pp

C

Dgu

3

)(4 =

Para Re < 1

18

)( =

ppgDu

+=0

00

01)f-(1totaliminacin

f

udfu

ElSedimentador rectangular

Resuspensin: se produce cuando la velocidad del fluido > uc

f

gDu

pp

c

)1(8 =

= cte, 0,04 (arena) y 0,06 (material pegajoso)

f =factor Weisbach-DArcy 0,03 (hormign)


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Sedimentadores lamelares


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Coagulacin y floculacin Estabilidad de partculas coloidales

Efectos de carga

Solvatacin

Desarrollo de la carga

Adsorcin preferente

Ionizacin Sustitucin isomorfa

Mecanismos de desestabilizacin

Compresin de la doble capa Adsorcin para neutralizar la carga

Inmersin dentro de un precipitado

Adsorcin y enlace de puente interpartcula


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Coagulantes Almina

Hidrxido clcico

Sulfato ferroso (+ Hidrxido clcico) Cloruro frrico

Floculantes

Silice activada

Polielectrolitos

Anionicos

Catinicos

No inicos


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Floculacin Velocidad de agregacin de coloides depende de:

Velocidad de colisiones entre partculas

Eficacia de las colisiones

Contactos debidos a: Movimiento Browniano (Floculacin pericintica) Jp

Movimiento del fluido (Floculacin ortocintica) J0

Sedimentacin de partculas

( )200

3

Tk4-

dt

dN NJp

==

( )

3

NdG2-

dt

Nd

2030

0

==J

Tk2

dG

3

0 =pJ

J


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Precipitacin Qumica Conversin de una sustancia soluble en insoluble

Eliminacin de metales txicos

Precipitacin como hidrxido

Precipitacin como sulfuro

Precipitacin como carbonato Precipitacin como metal elemental

Cementacin


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Hidrxidos y Sulfuros metlicos


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Consideraciones en el diseo Segregacin y pretratamiento

Si el residuo procede de fuentes diferentes, la eficacia

aumentar si se segregan las corrientes

Calor de Reaccin

El calor generado en la neutralizacin puede causar un

aumento considerable de la temperatura

Precipitacin de metales complejados

Antes de la precipitacin es necesario romper los

complejos que forman los metales con algunoscompuestos (amoniaco, cianuros, EDTA,..)

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