Floculantes y coagulantes

Para ciertas fuentes de agua, la coagulación orgánica es más adecuada para la separación de sólidos y líquidos. Los coagulantes orgánicos por lo general se emplean cuando se desea una reducción en la generación de lodo. Además, la combinación de productos químicos orgánicos e inorgánicos por lo general es más efectiva que el uso de solamente productos químicos orgánicos o inorgánicos. La mezcla correcta con frecuencia puede combinar las ventajas del mecanismo de floculación de barrido de un coagulante inorgánico con las características de reducción de lodo de los coagulantes orgánicos. Las formulaciones de ChemTreat se basan en las siguientes químicas:

Son las clases de productos químicos orgánicos de coagulación más utilizados. Funcionan únicamente por neutralización de carga, por lo que no hay ventaja por el mecanismo de floculación de barrido. Las poliaminas por lo generar tratan de manera efectiva el agua cruda con alto grado de turbiedad (aproximadamente >20 NTU). Las poliaminas también son efectivas para tratar diversos tipos de agua residual. Los poliDADMAC son una clase específica de poliaminas que corresponden a esta categoría.

Estos polímeros totalmente orgánicos actúan en forma similar a los productos coagulantes inorgánicos en que no solo coagulan el material coloidal fuera del agua, sino que también contribuyen a su propia floculación precipitada. Este precipitado de floculación de barrido absorbe con facilidad materiales orgánicos, como aceite y grasa. El precipitado por lo general se deshidrata hasta una concentración de baja humedad, por lo cual esta opción de coagulante es particularmente apropiada para operaciones que generan lodo peligroso, como las unidades DGF e IGF en refinerías petroleras. Esta química autoprecipitante por lo general es mucho más costosa que la química coagulante inorgánica, pero puede ser económica si se toman en cuenta los costos de eliminación y desecho de lodo.

La coagulación inorgánica es económica y puede usarse en una extensa variedad de aguas, incluida agua residual. El tratamiento con coagulante inorgánico es particularmente eficaz con agua cruda de baja turbiedad (concentración de sólidos suspendidos totales) y por lo general tratarán este tipo de agua cuando los coagulantes orgánicos no pueden.

Después de añadirlos al agua, los productos químicos coagulantes inorgánicos reaccionan con la alcalinidad y se hidratan para formar precipitados de hidróxido metálico (aluminio o hierro) que actúan con un mecanismo de floculación de barrido. Este mecanismo puede compararse como una nevada en aire sucio. Cuando la nieve cae, adsorbe las partículas presentes, las cuales se coprecipitan y limpian el aire. En el tratamiento de agua, la floculación de barrido del hidróxido metálico actúa en el agua como una nevada en el aire. Muchas suspensiones coloidales difíciles de separar, pueden tratarse de manera efectiva con coagulantes inorgánicos.

Aunque la floculación de barrido con precipitado de hidróxido metálico es útil para la limpieza de agua, estos precipitados tienden a aumentar el volumen del lodo total que debe tratarse y eliminarse. Estos precipitados también tienden a reducir la densidad general y la capacidad de deshidratación del lodo, en comparación con los precipitados creados con coagulantes orgánicos. Paraaplicaciones de agua afluente o crudadonde el lodo generalmente no es peligroso, la sanción por crear más lodo con mayor contenido de agua es pequeña. En las aplicaciones de agua residual con lodo peligroso, las repercusiones económicas pueden ser significativas.

El alumbre es moderadamente peligroso, con efectos en la salud y características de corrosión similares a las del ácido sulfúrico diluido. Se fabrica como líquido y la forma cristalina se obtiene por deshidratación del líquido. El alumbre es una de las sustancias químicas para tratamiento de agua más utilizadas en el mundo.

Por lo general, el cloruro de aluminio funciona de manera similar al alumbre, pero tiende a ser más costoso, peligroso y corrosivo. Por esta razón, tiende a ser una segunda opción, muy detrás del alumbre. ChemTreat tiene cloruro de aluminio disponible como líquido.

ChemTreat tiene una cartera de diversas combinaciones de policloruro de aluminio (PACl) e hidroxicloruro de aluminio (ACH) diseñadas para la alcalinidad de su agua.

La coagulación con hierro funciona de manera similar a los coagulantes de aluminio, pero el costo puede variar según la fuente de suministro local. El sulfato férrico es de uso más común, pero el sulfato ferroso por lo general se usa en aplicaciones donde se requiere un agente reductor o un exceso de iones de hierro solubles.

El cloruro férrico por lo general es el menos costoso de los coagulantes inorgánicos, ya que se genera como material de desecho en operaciones de producción de acero (desechos del decapado). Sin embargo, es el coagulante inorgánico más corrosivo y peligroso, por lo cual su uso se limita a las instalaciones equipadas para manejarlo de manera segura.