Uso de la magnetita natural como coagulante en la clarificación del agua

Abstract

En el presente estudio se evidenció la utilización de la magnetita como medio adsorbente de turbiedad y color en el tratamiento del agua. La magnetita como coagulante primario no ofrece resultados satisfactorios, en cambio, su utilización como ayudante de coagulación suele ser más eficiente que el empleo del sulfato de aluminio solo, sin embargo, su costo no lo hace tan competitivo como este último. Los diferentes ensayos, fueron realizados en los ambientes del laboratorio N° 20 de la Facultad de Ingeniería Ambiental, de la Universidad Nacional de Ingeniería. Para obtener el rango de funcionamiento de esta técnica de tratamiento, fue necesario trabajar con cuatro tipos diferentes de agua, las que se obtuvieron, variando la turbiedad y alcalinidad. Dos fueron las técnicas estudiadas en esta investigación, la primera consistió en usar la magnetita como único material de remoción de turbiedad, demostrándose que su utilización no afecta en gran medida el valor del pH, sin embargo, su acción si depende de éste (pH7). La segunda técnica de tratamiento estudiada consistió en combinar la utilización de la magnetita con un coagulante, se seleccionó el sulfato de aluminio por ser un reactivo económico y de mayor uso en el tratamiento del agua, el pH de acción de este tratamiento suele estar dentro del rango 7-8. Con la finalidad de acelerar el proceso de sedimentación, se recurrió a la acción de un campo magnético, se comprobó que la intensidad del campo y la forma de aplicación, influyen en la eficiencia del tratamiento, este efecto suele tener mayor importancia cuando se utiliza magnetita sola, la utilización conjunta del sulfato de aluminio con la magnetita no se ve influenciada en gran medida, debido a la poca cantidad de hierro en suspensión cuando se aplica dicho campo. Los ensayos de pruebas de jarras, ayudaron no solamente, a determinar la utilización de la magnetita en el tratamiento del agua, sino que también permitieron la determinación de los valores, de los diferentes parámetros que influyen en cada uno de los procesos estudiados, entre los cuales se tiene gradiente de velocidad, tiempo de floculación magnética, tiempo de sedimentación, y otros. Las diferentes muestras empicadas fueron caracterizadas antes y después de cada proceso, el criterio de calidad de agua seguido fue considerando fundamentalmente la turbiedad y el color, además se realizaron otros análisis que fueron de interés conocerlos porque permiten confirmar la efectividad o no de estos dos procesos, los mismos se realizaron siguiendo las técnicas que se indican en los Métodos Normalizados para el análisis de aguas potables y residuales. Una de las ventajas del proceso estudiado, es la viabilidad para reutilizar el mineral clarificador (magnetita). La limpieza y regeneración se logra, utilizando lavados alcalinos (agua-soda cáustica) a pH=11.5, seguidos de enjuagues sucesivos con agua, obteniéndose de esta manera, magnetita limpia y regenerada lista para volver a ser utilizada. El efecto que se produce durante el lavado alcalino, es el cambio de carga (negativo a positivo) en toda la superficie de la magnetita, de tal manera que los coloides (carga negativa) adsorbidos, son desprendidos por tener la misma carga. Cabe mencionar, una vez más, que el uso de la magnetita en cualquiera de sus formas, permite un agua con pH muy cercano al neutro, este efecto, depende de las dosis que se agregue, mayores dosis permitirán un mayor acercamiento, menores dosis no favorecerán la neutralización.