La química, en corto
Muchos contaminantes viajan en el agua como coloides: partículas tan pequeñas y con carga superficial tan parecida entre sí que se repelen y nunca se juntan lo suficiente para sedimentar. Pueden permanecer suspendidas indefinidamente.
El coagulante —policloruro de aluminio, cloruro férrico, sulfato de aluminio— neutraliza esa carga superficial y elimina la repulsión. Las partículas ya pueden acercarse. Después, el floculante, un polímero de cadena larga, actúa como puente entre ellas y las aglomera en flóculos grandes y visibles.
Ese flóculo ya sedimenta o flota, según el proceso de separación que se use. Y de paso arrastra consigo materia orgánica, fósforo y metales precipitados.
Las etapas del proceso
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Ajuste de pH
Cada coagulante tiene su ventana óptima de pH. Fuera de ella, el reactivo se desperdicia y la remoción cae. Es el ajuste que más veces se pasa por alto y el que más rendimiento devuelve.
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Coagulación con mezcla rápida
El coagulante se dosifica y se dispersa con agitación intensa durante un tiempo corto, para que llegue a todas las partículas antes de reaccionar.
- 03
Floculación con mezcla lenta
El polímero se dosifica y se agita suavemente. La velocidad importa: demasiada rompe el flóculo que se acaba de formar, muy poca no lo forma.
- 04
Separación
Sedimentación para flóculos densos, flotación con aire disuelto para flóculos ligeros o cuando hay grasas. Aquí es donde el agua tratada se separa del lodo.
- 05
Manejo de lodo
El fisicoquímico genera más lodo que un primario simple, y ese lodo trae el reactivo incorporado. Espesamiento y deshidratación forman parte del alcance, no son un extra.
Cuándo es la ruta correcta
El agua es tóxica para la biología
Metales, biocidas, solventes o pH extremo que inhiben o matan la biomasa. El fisicoquímico no tiene ese problema porque no depende de organismos vivos.
La carga varía demasiado
Producción por lotes, campañas estacionales, plantas que paran fines de semana. Un cultivo biológico sufre con la intermitencia; un proceso químico arranca y para sin consecuencias.
Hay que remover metales o fósforo
La precipitación química es la vía directa para metales pesados, y las sales de hierro y aluminio remueven fósforo de forma predecible.
Como pretratamiento del biológico
El uso más común: bajar la carga de sólidos y grasas para que el reactor biológico sea más chico y más estable.
Sus límites, dichos claro
El fisicoquímico no degrada materia orgánica disuelta. La transfiere al lodo cuando puede adsorberla o arrastrarla, y la deja pasar cuando no. Para DQO soluble biodegradable, el biológico es más barato por kilo removido, por mucho.
Además genera un costo recurrente en reactivos y un volumen de lodo que hay que manejar y disponer. En efluentes tratables biológicamente, apoyarse solo en química es la forma cara de resolver el problema.
Por eso la mayoría de las plantas industriales bien diseñadas usan los dos: fisicoquímico adelante para lo que la biología no aguanta o no necesita procesar, y biológico atrás para la carga orgánica soluble.
Preguntas frecuentes
- ¿Qué coagulante conviene: PAC o cloruro férrico?
- El PAC trabaja en un rango de pH más amplio y genera menos lodo. El cloruro férrico es más robusto con cargas altas y mejor para remoción de fósforo. La decisión sale de la prueba de jarras sobre tu efluente, no de una regla general.
- ¿Puedo bajar la dosis de químico que uso hoy?
- En la mayoría de las plantas que nunca han corrido pruebas de jarras, sí. Las causas típicas de sobredosificación son pH fuera de la ventana óptima del coagulante y polímero mal preparado que no alcanzó a hidratarse.
- ¿El fisicoquímico sustituye al biológico?
- Solo cuando el agua no es tratable biológicamente. Si tu efluente tiene DQO soluble biodegradable, el biológico la remueve a una fracción del costo. Lo habitual es combinarlos, no elegir.
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