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Coagulación y floculación

Indique la dosis del ensayo de jarras y el tamaño de las cámaras para saber cuánto coagulante comprar y dosificar, si la agitación está en el rango adecuado y qué motor necesita cada agitador.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Predimensionamiento
Agua bruta
Coagulante

La concentración debe estar en la misma base que la dosis del ensayo. Si el ensayo se hizo con el producto comercial tal como llega, use 100%.

Mezcla rápida
Floculación mecánica

Las etapas tienen volúmenes iguales. El gradiente debe bajar de una etapa a la siguiente para que el flóculo crezca sin romperse.

—Consumo de coagulante comercial
—

Gradiente de velocidad en cada etapa

Barras claras: rango recomendado por la referencia elegida. Puntos: G de diseño. Escala logarítmica.

Toque el gráfico para ver los valores.

Potencia de la mezcla rápida según la temperatura

Potencia en el agua para mantener el G deseado: el agua fría es más viscosa y pide más potencia.

Toque el gráfico para ver los valores.

Etapas de mezcla y floculación

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Producto activo: m = Q · dosis (kg/h con Q en m³/h y dosis en mg/L ÷ 1000); comercial = activo ÷ concentración; L/h = comercial ÷ densidad
G = √(P ÷ (μ · V)); P = G² · μ · V; motor = P ÷ η; t = V ÷ Q; Camp = Σ Gᵢ · tᵢ
Viscosidad del agua: μ = 2,414 × 10⁻⁵ · 10^(247,8 ÷ (T + 133,15)) Pa·s (T en °C)
Alcalinidad: residual = alcalinidad bruta − k · dosis; k = 0,50 (Al₂(SO₄)₃·14H₂O), 0,92 (FeCl₃), 0,75 (Fe₂(SO₄)₃) mg CaCO₃/mg

Hipótesis y límites

  • Potencia disipada uniformemente en el volumen (mezcla completa por etapa); etapas de floculación de igual volumen. La potencia del motor incluye el rendimiento indicado de agitador, reductor y motor.
  • Rangos: NBR 12216 (mezcla rápida con G de 700 a 1100 s⁻¹ en 5 s como máximo; floculación de 70 a 10 s⁻¹ y de 30 a 40 min con agitación mecánica); AWWA y MWH (G de 600 a 1000 s⁻¹) y Ten States Standards (mezcla rápida hasta 30 s, floculación de al menos 30 min).
  • Consumo de alcalinidad estequiométrico; el PAC consume menos (depende de la basicidad). La dosis óptima depende del agua bruta y debe revisarse con nuevos ensayos de jarras.

Normas y documentos técnicos

  • ABNT NBR 12216:1992: Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público
  • Recommended Standards for Water Works (Ten States Standards), 4.2 Clarification
  • ASTM D2035: Standard Practice for Coagulation-Flocculation Jar Test of Water
  • AWWA. Water Quality and Treatment, 6th ed., McGraw-Hill, 2011
  • MWH. Water Treatment: Principles and Design, 3rd ed., Wiley, 2012
  • Camp, T. R. Flocculation and flocculation basins. Trans. ASCE 120, 1955
  • ABNT NBR 15784: Produtos químicos utilizados no tratamento de água para consumo humano — Efeitos à saúde

Legislación y reglamentos en España y la UE

  • Real Decreto 3/2023: agua de consumo (sustancias para el tratamiento y valores de aluminio y hierro)
  • Reglamento (CE) 1907/2006 (REACH) y Reglamento (CE) 1272/2008 (CLP): fichas de datos de seguridad y etiquetado
  • Real Decreto 374/2001: protección frente a agentes químicos; Real Decreto 773/1997: equipos de protección individual
  • Real Decreto 656/2017: almacenamiento de productos químicos (ITC MIE APQ-6, líquidos corrosivos)

Preguntas frecuentes

¿Cómo se pasa la dosis del ensayo de jarras a consumo?

Multiplique el caudal por la dosis y divida por la concentración del producto. Para 360 m³/h y 30 mg/L de sulfato de aluminio, son 10,8 kg/h de producto activo; con el líquido al 46% y densidad 1,32 kg/L, salen 563 kg/d o 17,8 L/h en la bomba.

¿Qué gradiente G se recomienda?

En mezcla rápida, de 600 a 1000 s⁻¹ durante unos segundos (como máximo 30 s); en floculación, de unos 70 s⁻¹ en la primera etapa a 10 s⁻¹ en la última, con al menos 30 min y G·t entre 10⁴ y 10⁵.

¿Cómo se calcula la potencia del agitador?

P = G² · μ · V. Para G de 900 s⁻¹ en 0,5 m³ de agua a 15 °C (μ = 1,14 mPa·s), la potencia en el agua es de unos 0,46 kW; con un 70% de rendimiento, el motor comercial es de 0,75 kW.