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Universidad de Carabobo
Facultad de Ingeniería
Conservación ambiental
Sección 61
Isabel Figueroa
NEUTRALIZACIÓN
El tratamiento de neutralización se utiliza normalmente en los siguientes casos que presentan la
depuración de efluentes industriales:
1. Antes de la descarga en un medio acuático: la vida flora y fauna de agua dulce se
desarrolla adecuadamente en aguas con pH cercanos a 7, y es muy sensible a variaciones
de pH.
2. Antes de la descarga de efluentes al alcantarillado municipal: en muchos sitios el valor de
pH de descarga al alcantarillado está regulado, pues es más sencillo y más económico
neutralizar los efluentes industriales que el amplio volumen de estos aunados a los
efluentes residenciales.
3. Antes de tratamientos biológicos o químicos: para los tratamientos biológicos el pH debe
mantenerse en un intervalo de 6,5 y 8,5 para una actividad biológica óptima. El proceso
biológico alcanza la neutralización por sí mismo y tiene un comportamiento regulador de
pH por la producción de dióxido de carbono. el grado de pre neutralización que debe
alcanzarse depende del pH de la solución y la cantidad de DBO que se desee eliminar con
dicho proceso biológico.
4. Antes de un proceso de coagulación, floculación lo ideal es neutralizar el efluente a tratar,
ya que los químicos agregados actúan eficientemente a cierto pH y un pH alejado del
necesario causará una ineficiencia de los químicos añadidos o un gasto excesivo en
químicos.
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MÉTODOS PARA LA NEUTRALIZACIÓN DE EFLUENTES
Dependiendo del pH del efluente este deberá acidificarse o alcalinizarse, para lo cual se pueden
agregar distintas sustancias que neutralizarán el efluente. Si en un mismo proceso, o en procesos
cercanos se producen tanto efluentes alcalinos como efluentes ácidos, económicamente es mejor
mezclar dichos efluentes para que se neutralicen entre ellos, pues la adición de sustancias para
neutralizar puede generar un exceso de solutos que deben eliminarse para que el efluente esté
apto para su descarga.
1. Homogeneización: consiste en la mezcla de efluentes ácidos y efluentes alcalinos en un
tanque de estabilización, este proceso además tiene como ventaja un caudal relativamente
constante de entrada a la planta de tratamiento y aminorar las variaciones de DBO
alimentadas a la planta de tratamiento.
2. Neutralización con lechos de caliza: se tienen de 2 tipos, de flujo ascendente y de flujo
descendente, siendo los primeros los más utilizados y los más recomendables. Este
método de neutralización no debe realizarse en efluentes con una concentración de ácido
sulfúrico (H2SO4) mayor a 0,6%, pues reacciona con el lecho formando un precipitado de
CaSO4 insoluble que recubre el lecho de caliza haciéndolo ineficiente.
Fuente: SETTE R. “Tratamiento de aguas residuales”
En la figura se muestra una unidad de lecho de flujo ascendente, la cual es preferible pues
los sólidos de sulfato de calcio formados tienen a ser arrastrados por los efluentes en lugar
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de depositarse sobre el lecho, además en este tipo de lecho los gases de CO2 formados se
eliminan con mayor facilidad que en el de flujo descendente, donde puedan generarse
condiciones de inundación. En ambos casos, la presencia de iones metálicos reduce la
eficiencia del lecho pues se pueden formar hidróxidos insolubles que precipiten y
recubren el lecho; si la dilución de los ácidos aumenta, su los tiempos de retención
requeridos serán mayores
3. Neutralización con cal: este método es uno de los más utilizados por el bajo costo de la
cal, sin embargo algunas fuentes sostienen que la cal inhabilita los lodos activos. Se
recomienda en este método que la adición de cal se realice en varias etapas, inicialmente
una para un aumento primario del pH a un valor de 3,5 o 4 y luego una o dos etapas
adicionales para llevar el pH al valor requerido. El control automático de este proceso es
muy complicado y delicado, pues la el pH no varía de forma lineal respecto a la cantidad
añadida de cal, en especial en el punto de equivalencia, a continuación se muestra el
diagrama de flujo para un sistema para neutralización con cal en dos etapas.
4. Neutralización de aguas residuales alcalinas: para la neutralización de estos efluentes
funcionan, en principio todos los ácidos fuertes, mas por coste los ácidos fuertes
utilizados se limitan a HCl y H2SO4. La reacción de estos ácidos con los álcalis en el
efluente es realmente rápida, por lo tanto el tiempo de residencia es bastante reducido.
También se utiliza en estos procesos de neutralización gases residuales que contengan
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más de 14% de CO2 se pueden utilizar para neutralizar efluentes alcalinos, pues el CO2
se disuelve en el agua formando ácido carbónico que reacciona con la base, esta reacción
ocurre a menor velocidad que la reacción por adición de ácidos fuertes, pero constituye
una reutilización de un residuo del proceso, lo que lo convierte en un método atractivo de
neutralización. Este método de neutralización no es efectivo si el pH se desea disminuir a
valores menores a 7, pues la disolución del gas le confiere al efluente propiedades
reguladoras.
SISTEMAS UTILIZADOS PARA NEUTRALIZACIÓN
Para flujos por debajo de unos 400 m3/día, se suele operar en modo estático
(discontinuo, batch); los sistemas estáticos pueden tener controladores automáticos o ser
operados manualmente.
Si el flujo excede los 400 m3/día, la regulación de pH se realiza en línea, mediante
controladores automáticos.
Si se opera en línea, es importante obtener un buen grado de homogeneización de la solución. La
agitación por aire requiere tasas de 0,3 a 0,9 m3 de aire/minuto/m2de tanque. La agitación
mecánica requiere de unos 0,4 HP/m3
DETERMINACIÓN DEL pH DE AGUAS RESIDUALES
Muestreo. Solamente deben utilizarse muestras instantáneas de aguas negras y la prueba debe
repetirse a intervalos.
Equipo. Un comparador de discos de cristal de colores estándar, o también un juego de soluciones
coloreadas estándar adquirida en las casas proveedoras de laboratorios. Los indicadores a utilizar
deben obtenerse del mismo fabricante de las muestras estándar. Frascos goteros para cada
indicador y goteros graduados. Una probeta graduada de 250 mL. Agua destilada
Procedimiento
1. Vierta aproximadamente 100 mL de la muestra en la probeta graduada y deje reposar por
unos minutos hasta que la materia suspendida más gruesa se deposite.
2. Agregue la cantidad de indicador especificada por el fabricante a una de las celdas del
comparador.
3. Llene cuidadosamente cada celda del comprobador con el sobrenadante de la probeta (si
el indicador se agrega primero, se mezclará completamente al llenarse la celda)
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4. Coloque la celda que contiene indicador en el espacio interior y la celda que contiene solo
aguas negras en el espacio exterior de los discos coloreados.
5. Haga girar el disco hasta que coincidan los colores que se vean a través del visor y lea
como pH el número señalado en el disco.
En la figura de la página siguiente se presenta un comparador de discos.
La medición de pH se puede realizar con mayor facilidad utilizando un pHimetro, el cual presenta gran
exactitud en el valor reportado con mayor facilidad de uso.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] SETTE, R., JIMÉNEZ, D. de LORA, F. Tratamiento de Aguas Residuales. (1997) Editorial Reverte.
[2] DEPARTAMENTO DE SANIDAD DEL ESTADO DE NUEVA YORK. Manual de tratamiento de
AGUAS NEGRAS. (2008) Editorial Limusa.
[3] http://www.ing.uchile.cl/~leherrer/iq651/Apunte1/Fisicoqapu01.htm#_Toc493666877
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