El cloruro de polialuminio (PAC) es un coagulante rápido y robusto para el tratamiento del agua que normalmente mejora la turbidez y la eliminación del color con un pH más estable que el alumbre, cuando se establece la dosis mediante una prueba en el frasco y se confirma que el pH/alcalinidad se mantiene dentro del rango.
En la práctica, el rendimiento del PAC se trata menos de “una dosis universal” y más de igualar el grado del producto, la energía de mezcla y las condiciones del agua cruda (turbidez, compuestos orgánicos, temperatura, alcalinidad). Las secciones siguientes se centran en las decisiones que influyen rápidamente en los resultados en plantas reales.
Qué resuelve el policloruro de aluminio en el tratamiento del agua
El PAC se utiliza como coagulante primario para desestabilizar coloides y partículas finas para que puedan colisionar, formar flóculos y eliminarse mediante sedimentación, flotación o filtración.
ohbjetivos de tratamiento comunes en los que PAC encaja perfectamente
- Reducción rápida de la turbidez (incluidos los eventos de tormentas de gran intensidad)
- Reducción del color y de la materia orgánica natural (NohM) (a menudo mejora la filtración posterior)
- Coagulación de agua fría mejorada en comparación con algunos coagulantes convencionales.
- Eliminación de fósforo en muchas aguas residuales y pasos de pulido terciario (específico del sitio)
- Menor volumen de lodos que algunas alternativas (depende de la dosis y la carga de sólidos)
Una regla práctica: si su planta sufre frecuentes cambios de agua bruta y necesita una clarificación constante sin una corrección agresiva del pH, PAC es a menudo la actualización operativa más sencilla .
Cómo funciona el PAC y por qué puede ser más estable que el alumbre
PAC es un coagulante de aluminio prehidrolizado. En comparación con el alumbre, parte de la neutralización está "incorporada" (a menudo descrita por basicidad ), por lo que tiende a crear especies poliméricas de aluminio efectivas rápidamente y con menos cambios de pH, lo que es especialmente útil cuando la alcalinidad es limitada.
Lo que deberías vigilar (operacionalmente)
- La neutralización de la carga ocurre rápidamente, por lo que intensidad y tiempo de mezcla rápida afectan fuertemente los resultados.
- La sobredosis puede volver a estabilizar las partículas (“inversión de carga”), creando flóculos y una mayor turbidez residual.
- La mayoría de las aplicaciones coagulan bien en una banda amplia de pH; El rendimiento suele ser mayor en condiciones casi neutrales (verificar mediante prueba de sacudidas).
Si obtiene "buen flóculo pero mala sedimentación", la causa suele ser hidráulica (mezcla/tiempo de floculación) o control de dosis , no solo la química.
Elegir un grado de PAC que coincida con su proceso
“PAC” no es una formulación fija. Los proveedores ofrecen diferentes resistencias, basicidades y perfiles de impurezas del aluminio. Seleccionar primero sobre el papel evita meses de perseguir una coagulación inconsistente.
| Parámetro del producto | lo que afecta | Guía práctica de selección |
|---|---|---|
| Concentración de aluminio (a menudo reportada como % Al 2 oh 3 ) | Volumen de dosis, tamaño de la bomba, costo de entrega por unidad de Al | Una mayor resistencia reduce el volumen del producto químico pero puede aumentar la viscosidad: confirma la confiabilidad de la alimentación en climas fríos. |
| Basicidad (nivel de preneutralización) | Impacto del pH/alcalinidad y características del flóculo | Si la alcalinidad es limitada, prefiera los grados de mayor basicidad; aún verificar mediante pruebas de frasco y pH en línea |
| Impurezas (hierro, metales pesados, insolubles) | Metales residuales, color, riesgo de contaminación del filtro. | Para agua potable, especifique grados de baja impureza/poco insoluble y solicite un certificado de análisis reciente. |
| Líquido versus sólido (polvo/granular) | Logística, necesidades de maquillaje, manipulación. | El líquido simplifica la dosificación; El sólido puede reducir el transporte, pero requiere una disolución controlada y un manejo del polvo. |
Al comparar ofertas, normalice el costo sobre la misma base (por ejemplo, costo por kg de Al 2 oh 3 entregado), no el costo por galón/tonelada de producto.
Dosificación de PAC: pruebas de frascos, conversiones y un ejemplo práctico
El método de dosificación más confiable es una prueba de barrido que abarca “dosis insuficiente → óptima → sobredosis”. junto con mediciones de pH y turbidez sedimentada. Empiece de forma ancha y luego estrecha.
Un flujo de trabajo práctico de prueba de frascos
- Mida el agua cruda: turbidez, pH, temperatura, alcalinidad (si está disponible) y color/UV254 si realiza un seguimiento de los compuestos orgánicos.
- Elija entre 6 y 8 dosis de PAC en un amplio rango (ejemplo: 0, baja, media-baja, media, media-alta, alta, muy alta).
- Mezcla rápida: corta, de alta energía (simule su mezclador flash).
- Flocular: mezclar más lentamente durante 10 a 20 minutos (simular los recipientes de floculación).
- Establecer: 10 a 30 minutos (o tiempo de detención del clarificador de partidos).
- Registre la turbidez y el pH sedimentados; observe el tamaño del flóculo, la densidad y la velocidad de sedimentación.
- Elija la dosis que cumpla con el objetivo con la mejor “sensación de sedimentación/filtración”, luego valídela con un barrido de refinamiento más pequeño alrededor de ese punto.
Conversión simple que puedes usar para planificar
Si su producto PAC está etiquetado como X%Al 2 oh 3 , entonces: mg/L como Al 2 oh 3 ≈ mg/L producto × (X/100) . Esto ayuda a comparar productos y realizar un seguimiento de la dosis frente al rendimiento a lo largo de las estaciones.
| Dosis de PAC (mg/L de producto) | Turbidez sedimentada (NTU) | pH del frasco después de la floculación | observación visual |
|---|---|---|---|
| 10 | 6.0 | 7.15 | Flóculo pequeño y de sedimentación lenta |
| 20 | 2.2 | 7.05 | Flóculo medio, buena sedimentación. |
| 30 | 1.1 | 6.95 | Flóculo denso, sedimentación más rápida |
| 40 | 1.3 | 6.85 | Comienza la floculación de pines; ligera neblina |
Utilice este tipo de tabla para informar a los operadores: hace que el “por qué” detrás de una dosis objetivo sea visible y repetible.
Control de pH y alcalinidad: prevención de aluminio residual y floculación deficiente.
Aunque el PAC generalmente es más suave con el pH que el alumbre, aún puede reducir el pH y consumir la alcalinidad, especialmente en dosis altas o en aguas de origen con baja alcalinidad. Esto es importante porque las ventanas de coagulación son sensibles al pH y el aluminio disuelto residual puede aumentar cuando el pH se aleja del punto óptimo.
Una estimación de planificación para la demanda de alcalinidad.
Para una comparación aproximada, la demanda estequiométrica de hidrólisis de aluminio es de aproximadamente 2,94 mg/L como CaCoh 3 por 1 mg/L como Al 2 oh 3 . La basicidad del PAC reduce esta demanda porque parte de la neutralización ya está incluida.
Una aproximación simple que puede utilizar para la detección es: Alcalinidad estimada consumida ≈ 2,94 × (1 − fracción de basicidad) × (mg/L como Al 2 oh 3 ) . Confirme el impacto real mediante el seguimiento en línea de las tendencias de pH y alcalinidad.
ohperational safeguards
- Tendencia del pH antes/después de la mezcla rápida; las caídas repentinas generalmente indican una alcalinidad insuficiente o una sobredosis.
- Si la alcalinidad es baja, agregue previamente alcalinidad (cal/carbonato de sodio) o elija un grado de PAC de mayor basicidad.
- Si le preocupa el aluminio residual, utilice pruebas de frascos que incluyan medición del pH y (si están disponibles) comprobaciones de Al disuelto después de la filtración.
Integración de procesos: donde el punto de dosificación y la mezcla de PAC son más importantes
El PAC es sensible a la rapidez y uniformidad con la que entra en contacto con el agua. Muchos “problemas químicos” son en realidad problemas de contacto y de energía.
Comprobaciones prácticas de configuración
- Dosifique en una verdadera zona de mezcla rápida (o instale un mezclador estático en línea) para evitar rayas y zonas de microsobredosis.
- Verifique que el tiempo de detención de la mezcla rápida sea lo suficientemente largo para la dispersión (incluso los segundos pueden ser importantes con un flujo alto).
- Ajustar la energía de la floculación: demasiado agresivo rompe la floculación; demasiado suave lo deja pequeño y lento para asentarse.
- Si utiliza un coadyuvante polimérico, agréguelo después de que el PAC se haya dispersado (a menudo después de la mezcla rápida) para evitar una “gelificación instantánea”.
Un diagnóstico rápido: si las pruebas de frascos se ven muy bien pero la planta se ve pobre, concéntrese en Ubicación de inyección, energía de mezcla y cortocircuito hidráulico. .
Guía de solución de problemas para problemas comunes de PAC
Síntomas, causas probables y soluciones.
- Pin floc / neblina : a menudo sobredosis o mala dispersión → reduzca ligeramente la dosis, mejore la mezcla rápida, amplíe el barrido de prueba del frasco para detectar el inicio de la sobredosis.
- Se forma flóculo pero no se asienta : flóculo demasiado ligero o cortado → reducir la energía del floculador, ajustar la ayuda del polímero, comprobar si hay cortocircuitos.
- Mayor aluminio residual : pH fuera de la ventana efectiva o dosis excesiva → estabilizar el pH/alcalinidad, evitar una sobredosis "por si acaso", confirmar el grado de pureza.
- Aumento rápido de la pérdida de carga del filtro : restos de flóculo o finos pegajosos → optimizar la sedimentación/DAF, ajustar el polímero, comprobar la dosis de coagulante y mezclar.
- Deterioro estacional (agua fría) : cinética más lenta → aumenta la efectividad de la mezcla rápida, refina la dosis mediante pruebas en frascos de invierno, considera el soporte de polímeros.
La solución de problemas es más rápida cuando registra tres números juntos: Dosis de PAC, pH después de una mezcla rápida y turbidez sedimentada . Esos tres a menudo revelan el verdadero modo de fracaso.
Elementos esenciales del equipo de almacenamiento, manipulación y dosificación.
El PAC es ácido/corrosivo y puede atacar metales y elastómeros incompatibles. La alimentación estable es tanto un problema de diseño mecánico como un problema químico.
Lista de verificación de manejo práctico
- Utilice materiales húmedos compatibles (confirmar con el proveedor): muchas plantas utilizan plásticos (HDPE, PVC, PP) y juntas adecuadas.
- Evite errores de dilución: etiquete claramente las concentraciones y estandarice los cálculos del operador.
- Mantenga una agitación constante cuando se recomiende (algunos productos se benefician de una mezcla suave; evite la aireación a menos que se lo recomienden).
- Calibre las bombas de productos químicos periódicamente; El rendimiento del PAC se degrada rápidamente con la variación de la velocidad de alimentación.
Por seguridad, siga el plan de higiene química de su sitio: EPP, contención de derrames, acceso a lavaojos y verificaciones de compatibilidad con otros químicos en la habitación.
En pocas palabras: cómo obtener resultados consistentes con PAC
Utilice la prueba del frasco para establecer la dosis, validar el pH/alcalinidad en condiciones reales y optimizar la mezcla antes de cambiar la química. La mayoría de los “bajos rendimientos” de los PAC se resuelven ajustando el control de la dosis y mejorando la energía de dispersión y floculación.
Si implementa solo una mejora, hágala esta: ejecute un programa de prueba de jarra estacional (agua tibia/fría y picos de tormenta) y convierta todos los resultados a una base consistente (mg/L como producto y mg/L como Al 2 oh 3 ). Esa única disciplina convierte al PAC en una herramienta predecible y de alta confianza en las operaciones de tratamiento de agua.
