Dispersión En el tratamiento de aguas y aguas residuales, la dispersión se refiere a la distribución de partículas finas en un líquido en el que las partículas permanecen suspendidas uniformemente en el medio sin combinarse ni separarse. Los procesos de dispersión son esenciales para muchas aplicaciones en la tecnología del agua industrial y el tratamiento de aguas residuales, ya que mejoran la estabilidad y homogeneidad de las distribuciones de partículas y evitan la acumulación de sólidos. La dispersión estable es necesaria para evitar depósitos y suciedad en tuberías, reactores y superficies de membranas.

En la práctica industrial, la formación y estabilización de una dispersión es especialmente importante en circuitos de refrigeración, tratamiento de aguas de calderasasí como en las fábricas de tintes y en la industria papelera, donde deben dispersarse diversas partículas como minerales, pigmentos o fibras. Los agentes dispersantes favorecen la homogeneidad de la dispersión y prolongan la vida útil de los sistemas.

Antecedentes técnicos de la dispersión

Una dispersión se produce cuando sólidos, líquidos o gases se distribuyen en otro medio y forman en él una fase en suspensión. Las partículas finas forman la fase dispersa, mientras que el agua u otro líquido representa el medio de dispersión continuo.

La estabilidad de una dispersión depende de varios factores:

• Tamaño de las partículas: las partículas pequeñas con una gran superficie permanecen en suspensión más fácilmente, ya que las fuerzas de flotación del líquido son suficientes para separar las partículas.
• Carga superficial de las partículas: Las partículas cargadas eléctricamente tienen menos tendencia a unirse, ya que las partículas con la misma carga se repelen.
• Viscosidad del medio: Una mayor viscosidad del medio ayuda a que las partículas permanezcan más tiempo en suspensión y se distribuyan uniformemente.
• Agentes dispersantes: Se añaden agentes dispersantes químicos para reducir la tensión superficial de las partículas y crear sistemas de dispersión estables a largo plazo.

Tipos de dispersiones en la tecnología del agua industrial

1. Dispersiones coloidales:

   • Los coloides son partículas extremadamente finas que generalmente no sedimentan, sino que permanecen en suspensión debido al movimiento browniano. Estas partículas pueden ser tanto hidrófilas como hidrófobas y plantean un reto en el tratamiento del agua, ya que a menudo no pueden eliminarse por simple sedimentación. Suelen estabilizarse mediante procesos de coagulación y floculación.

2. Suspensiones:

   • Se trata de partículas más gruesas que se mantienen en suspensión mediante agitación u otra acción mecánica. Las suspensiones se encuentran a menudo en el tratamiento de lodos, por ejemplo en el acondicionamiento de lodos y la eliminación de sólidos en el tratamiento de aguas residuales.

3. Emulsiones:

   • Las emulsiones son dispersiones en las que los líquidos (a menudo aceite y agua) están finamente dispersos. Las emulsiones suelen ser indeseables en el tratamiento del agua y se eliminan mediante una división y precipitación especiales de la emulsión.

Utilización de los procesos de dispersión en la práctica

En el tratamiento de aguas y aguas residuales, los procesos de dispersión se utilizan a menudo para evitar depósitos y optimizar las fases de tratamiento:

1. Tratamiento del agua de refrigeración:

   • Los sólidos dispersos como sales y depósitos minerales en el agua de refrigeración pueden reducir la eficacia del sistema. Los dispersantes que mantienen los depósitos estables y en suspensión evitan la formación de cal y otros depósitos sólidos en las superficies del intercambiador de calor. Esta dispersión estable reduce las incrustaciones y garantiza una transferencia de calor óptima.

2. Tratamiento del agua de caldera:

   • Las altas temperaturas en calderas y sistemas de calefacción provocan la formación de sales de calcio y magnesio, que pueden dar lugar a incrustaciones en la caldera. Dispersar estos depósitos y estabilizarlos con dispersantes evita la sedimentación y prolonga la vida útil de las superficies de calefacción.

3. Sistemas de membrana y ósmosis inversa:

   • En los sistemas de membranas, las partículas finas y las sustancias coloidales suelen provocar incrustaciones que perjudican el funcionamiento de la membrana. Al dispersar los sólidos, las membranas pueden protegerse contra los depósitos. Esto aumenta la vida útil y reduce la necesidad de limpieza química.

4. industria papelera:

   • En la producción de papel, los sólidos y las cargas suelen mantenerse en una dispersión estable. Los agentes dispersantes evitan que estas sustancias se depositen en los componentes de la máquina, lo que mejora la eficacia de la producción y la calidad del producto final.

5. Industria textil y de tintes:

   • Aquí, los colores y pigmentos se mantienen en una dispersión estable para garantizar un resultado de coloración uniforme. Los agentes dispersantes garantizan que las partículas de color permanezcan uniformemente distribuidas y no se depositen en las superficies de las máquinas ni en las tuberías.