Evaluación de la remoción de turbiedad en un tren de tratamiento con coagulación, floculación y sedimentación de alta tasa.

Abstract

La presente investigación evalúa la remoción de turbiedad en un tren de tratamiento conformado por coagulación, floculación y sedimentación de alta tasa, con el objetivo de optimizar los procesos de potabilización de agua en laboratorio. Se diseñó y construyó un prototipo basado en criterios técnicos establecidos, asegurando la adecuada operatividad de cada unidad. Para evaluar el comportamiento hidráulico dentro del tren de tratamiento y la eficiencia de remoción, se realizaron pruebas con trazadores adicionando NaCl y azul de metileno, la evaluación del comportamiento hidráulico del tren de tratamiento, permitió identificar cortocircuitos, zonas muertas y su influencia en la eficiencia de remoción de partículas. Se encontró que el porcentaje de zonas muertas alcanzó un 11.41 %, lo que indica que una fracción significativa del volumen del reactor no participó activamente en el proceso de tratamiento, afectando la eficiencia global del sistema. También se realizó ensayos de jarras en tres niveles de turbiedad (10, 50 y 100 NTU) con la finalidad de conseguir condiciones ideales para cada nivel de turbiedad respecto a concentraciones de coagulante y distinto pH.

Los resultados obtenidos en la prueba de jarras permitieron determinar la concentración óptima de policloruro de aluminio (PAC) para tres niveles de turbiedad que para el caso de turbiedad de 10 NTU fueron 30 mg/L y para turbiedades de 50 y 100 NTU fueron 40 mg/L, ajustando el pH alcalino de 8. Posteriormente, se evaluaron las condiciones ideales de floculación, considerando la velocidad de mezcla lenta y el tiempo de retención hidráulica en cada etapa del proceso.

En términos de eficiencia, se logró una remoción de turbiedad superior al 75% en varias de las pruebas realizadas, validando la hipótesis planteada en el estudio. Sin embargo, en algunos casos, la presencia de zonas muertas y cortocircuitos impidió alcanzar este umbral, lo que resalta la necesidad de optimizar el diseño geométrico del reactor y mejorar la distribución del flujo en futuras implementaciones. Los hallazgos de esta investigación contribuyen a la optimización de tratamiento de agua, proporcionando información clave sobre el comportamiento hidráulico y los parámetros operacionales óptimos para mejorar la eficiencia en la remoción de turbiedad.