8/18/2019 Agua Turbia

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 AGUA TURBIA

El agua en su forma molecular pura no existe en la naturaleza, por cuanto

contiene substancias que pueden estar en suspensión o en solución verdadera

según el tamaño de disgregación del material que acarrea.

or otra parte, de acuerdo con el tipo de impurezas presentes, el aguapuede aparecer como turbia o coloreada, o ambas.

La turbiedad, que no es más que la capacidad de un líquido de diseminar 

un haz luminoso, puede deberse a partículas de arcilla provenientes de la

erosión del suelo, a algas o a crecimientos bacterianos.

!l color est" constituido por substancias qu#micas, la ma$or#a de las veces

provenientes de la degradación de la materia org"nica, tales como %o&as $

plantas acu"ticas con las cuales entra en contacto. !l conocimiento de la

naturale'a $ caracter#stica de estos contaminantes es b"sico para poder 

entender los procesos de remoción que describiremos luego.

C!"#L!C$% &LC#L!C$%

(e llama coagulación)*loculación al proceso por el cual las part#culas se

aglutinan en pequeñas masas con peso espec#*ico superior al del agua

llamadas *loc.

+a$ que distinguir dos aspectos *undamentales en la coagulación)*loculación

del aguaa. -AGU/A-I01.)/a desestabili'ación de las part#culas suspendidas, o

sea la remoción de las *uer'as que las mantienen separadas.

/a coagulación comien'a en el mismo instante en que se agregan los

coagulantes al agua $ dura solamente *racciones de segundo. B"sicamente

consiste en una serie de reacciones *#sicas $ qu#micas entre los coagulantes, la

super*icie de las part#culas, la alcalinidad del agua $ el agua misma.

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b. 2/-U/A-I01.) /a *loculación es el *enómeno por el cual las part#culas $adesestabili'adas c%ocan generalmente estableciendo puentes entre si $*ormando una malla tridimensional de co"gulos porosos.

3ic%o proceso se usa para

a. Remoción de turbiedad org"nica o inorg"nica que no puede sedimentar r"pidamente.

b. Remoción de color verdadero $ aparente.

c. !liminación de bacterias, virus $ organismos patógenos susceptibles de ser

separados por coagulación.

d. 3estrucción de algas $ plancton en general.

e. !liminación de substancias productoras de sabor $ olor en algunos casos $

de precipitados qu#micos suspendidos o compuestos org"nicos en otros.

!l uso de cualquier otro proceso, como la sedimentación simple, para la

remoción de part#culas mu$ *inas, resulta antieconómico, si no imposible.

C!"#L!%'E(

/os coagulantes los podemos clasi*icar en dos grupos /os polielectrolitos o

a$udantes de coagulación $ los coagulantes met"licos.

 Ambos grupos b"sicamente actúan como pol#meros adem"s de la carga

el4ctrica que poseen.

!n los pol#meros, las cadenas pol#m4ricas est"n $a *ormadas cuando se losagrega al agua. !n los segundos, la polimeri'ación se inicia cuando se pone el

coagulante en el agua, despu4s de lo cual viene la etapa de adsorción por los

coloides presentes en la *ase acuosa.

!s, sin embargo, necesario observar que la velocidad de sedimentación de las

part#culas coaguladas no depende en *orma e5clusiva de los coagulantes

usados sino del peso de las part#culas que se trata de sedimentar.

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-AGU/A1T!( 6 2/-U/A1T!( /I7!RI-(8polielectrolitos9

Un pol#mero puede de*inirse como una sustancia *ormada por una cantidad de

unidades b"sicas, llamadas monómeras, unidas por enlaces covalentes que se

repiten sucesivamente. (u grado de polimeri'ación est" dado por el número de

monómeros que con*orman su cadena polim4rica.

!l tipo de pol#meros que se *orme depende de la naturale'a de los grupos

*uncionales que lo integran. Todos los monómeros capaces de *ormar

pol#meros deben tener por lo menos dos núcleos activos para que la

macromol4cula *ormada pueda conservar su con*iguración inicial. -uando las

cadenas pol#m4ricas tienen múltiples grupos *uncionales activos se denominanpolielectrolitos.

)olímeros naturales

(on los que se producen en las reacciones bioqu#micas naturales de animales$ plantas, tales como prote#nas, carbo%idratos $ polisac"ridos 8almidón,glucósidos9.

7uc%os de estos componentes tiene propiedades coagulantes o *loculantes $

son usados por los nativos en *orma emp#rica para clari*icar el agua, como

pasa con la penca de la tuna o nopal 8que se emplea en las sierras del erú $

en 74&ico9 o con las semillas del nirmal# 8utili'ado en la India9.

)olímeros artificiales

(on compuestos org"nicos producidos por medio de la trans*ormaciónqu#mica de derivados del carbón $ del petróleo. Inclu$e la ma$or#a de los

pol#meros manu*acturados por la industria $ de ma$or venta comercialmente.

7uc%os, aunque no todos, se encuentran en *orma de polvo seco. tros son

l#quidos con concentraciones del :;< al =;< de pol#meros activos.

ac>man considera que el ?; < de ellos tienen como monómero b"sico la

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acrilamida

7odos de empleo de los polielectrolitos

(i aceptamos la de*inición dada por /a 7er de que la coagulación es la

desestabili'ación de las part#culas $ la *loculación la unión de las mismas para

*ormar el *loculo o grumo, podemos considerar que los pol#meros pueden ser

añadidos al agua de tres maneras distintas a9 como coagulantes, b9 como

a$udantes de coagulación $ c9 como a$udantes de *loculación.

!n el primer caso, el pol#mero es agregado al agua como único coagulante en

ve' del coagulante met"lico. !n el segundo caso, el pol#mero es agregado

antes del coagulante met"lico $ en el tercero, despu4s del mismo.

/amentablemente, la tendencia general es a no %acer distinción entre los

t4rminos a$udantes de coagulación $ a$udantes de *loculación, cuando en

realidad son dos cosas distintas, $a que implican mecanismos de acción

di*erentes, como lo e5plica la 2ig. II.@=.

-uando se agregan como único coagulante, a no ser que se use una cantidadmasiva, el número de cadenas polim4ricas que puede ad%erirse a las part#culas

en un tiempo económicamente aceptable $ con los gradientes de velocidad

usuales no es su*iciente $ la coagulación no se reali'a o se reali'a pobremente.

-uando se agregan como a$udante de coagulación, los polielectrolitos se

ad%ieren a las part#culas, antes que los coagulantes met"licos, compitiendo por 

los sitios de adsorción. arte de los productos de las %idrólisis de Al8III9 o

2e8III9, pueden ser adsorbidos tambi4n por los sitios vacantes en lasmacromol4culas polim4ricas 8especialmente si son aniónicos o no iónicos9

rest"ndole e*iciencia al proceso de coagulación. ocos polielectrolitos, por

eso, resultan mu$ e*ectivos cuando se usan en esta *orma.

-uando, por último, los polielectrolitos se añaden como a$udante de

*loculación los micro*locs tienen oportunidad de *ormarse primero $ los

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polielectrolitos intervienen despu4s sólo para re*or'ar las uniones $ aumentar

el número de núcleos que integran cada *loc. !n este caso los pol#meros se

agregan de : a =; segundos despu4s que los coagulantes met"licos, antes

queestos %a$an ocupado todos los sitios de adsorción $ *ormado completamente

el *lóculo. /a ma$or#a de los polielectrolitos dan muc%o me&or resultado

utili'"ndolos de esta manera.

(in embargo, sólo por medio de paciente e5perimentación se puede encontrar

la *orma como ellos producen el m"s alto rendimiento.

C!"#L!%'E( *E'!L$C(

!5iste una variedad de coagulantes met"licos que los podemos clasi*icar en

tres tipos sales de aluminio, sales de %ierro $ compuestos varios.

Coagulación con sales de aluminio

/as sales de aluminio *orman un *loc ligeramente pesado. /as m"s conocidas

de 4stas son el sul*ato de aluminio, el sul*ato de aluminio amoniacal $ el

cloruro de polialuminio.

!l primero es el coagulante que por su ba&o costo $ su mane&o relativamente

sencillo se usa con ma$or *recuencia en las plantas de tratamiento de agua

potable.

Coagulación con (ales de +ierro

/as sales de %ierro tienen su venta&a sobre las sales de aluminio en algunos

casos, porque *orman un *loc m"s pesado $ de ma$or velocidad de

asentamiento $ porque pueden traba&ar con un rango de p+ muc%o m"s

amplio. or tanto, se usan cuando el sul*ato de aluminio no produce una

coagulación adecuada o cuando los sedimentadores est"n demasiado

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recargados $ resulta económico aumentar el peso del *loc para incrementar la

e*iciencia de ellos.

/as m"s conocidas de las sales de %ierro son el cloruro *4rrico, el sul*ato

*4rrico $ el sul*ato *erroso

-u es el almidón/00

  !l almidón es la *orma común de un %idrato de carbono, el cual estacon*ormado por @ pol#meros org"nicos 8mol4culas grandes compuestas desecuencias repetidas de unidades, unidos por enlaces qu#micos covalentes9. /aestructura 8o bloques de construcción9 de almidón, se compone de @ cadenas

di*erentes, conocidos como lineal %elicoidal amilasa $ amilopectina rami*icada./a amilasa es soluble, mientras que la amilopectina es insoluble. !l almidón seencuentra en la ma$or#a de los te&idos de las plantas, especialmente en losórganos de almacenamiento, como ri'omas, tub4rculos $ granos.

!l almidón es una sustancia que se obtiene e5clusivamente de los vegetalesque lo sinteti'an a partir del dió5ido de carbono que toman de la atmós*era $del agua que toman del suelo. !n el proceso se absorbe la energ#a del sol $ se

almacena en *orma de glucosa $ uniones entre estas mol4culas para *ormar laslargas cadenas del almidón, que pueden llegar a tener %asta @;;; o ;;;unidades de glucosa.