Introducción
El cloruro de polialuminio (PAC) y el sulfato de aluminio (alumbre) son los dos coagulantes a base de aluminio más utilizados en el tratamiento de agua y aguas residuales. Si bien el alumbre ha sido la opción tradicional durante más de un siglo, el PAC ha ganado rápidamente participación de mercado debido a su desempeño superior. Esta guía proporciona una comparación completa para ayudar a los operadores de plantas de tratamiento y a los gerentes de adquisiciones a tomar decisiones informadas.
Química y mecanismo
El alumbre(Al2(SO4)3·14H2O) se hidroliza en agua para formar flóculos de Al(OH)3 y consume 6 moles de alcalinidad por mol de Al3+. Esto significa una disminución significativa del pH y, a menudo, requiere la adición de alcalinidad suplementaria (cal o carbonato de sodio).
PAC([Al2(OH)nCl6-n]m) se hidroliza previamente durante la fabricación. Contiene especies de polímeros de Al preformadas (Alb, Alc) que se coagulan inmediatamente después de la dosificación sin consumir una alcalinidad significativa. Esto da como resultado una formación de flóculos más rápida, una mayor tolerancia al pH y un menor ajuste del pH.
Comparación de rendimiento
| Parámetro | PAC 30% (secado por aspersión) | Sulfato de aluminio (Alumbre) |
|---|---|---|
| Rango de pH efectivo | 5.0-9.0 | 5.5-7.5 |
| Rango de pH óptimo | 6.5-7.5 | 6,5-7,0 |
| Consumo de alcalinidad | Bajo (prehidrolizado) | Alto (6 eq/mol Al) |
| Agua fría (<5C) performance | Bueno a excelente | Pobre (hidrólisis lenta) |
| Dosis relativa (frente a alumbre) | 1.0 (referencia) | 1.5-3.0x más |
| Producción de lodos | 30-50% menos que el alumbre | Mayor volumen |
| Velocidad de formación de flóculos | Rápido (polímeros preformados) | Más lento (requiere hidrólisis) |
| Fuerza de floculación | Más fuerte, más grande | Más débil, más pequeño |
| Aluminio residual (agua tratada) | <0.05 mg/L (typically) | 0,05-0,20 mg/L |
| Adición de sulfato al agua | Ninguno | Agrega SO4- (riesgo de corrosión) |
| Adición de cloruro al agua | Mínimo | Ninguno |
| Almacenamiento y manipulación de productos químicos | Polvo: seco, fácil de almacenar | A menudo se entrega en forma líquida (peso) |
| Precio unitario (por tonelada) | Mayor (pero se necesita una dosis menor) | Menor (pero se necesita una dosis más alta) |
Análisis del costo total de propiedad
Si bien el PAC tiene un precio unitario más alto por tonelada, el costo total de tratamiento por metro cúbico de agua suele ser menor debido a:
- Dosis entre un 30 y un 70 % más baja— menos químicos necesarios para un rendimiento equivalente
- Un 30-50 % menos de lodo— costos reducidos de manipulación y eliminación de lodos
- Ningún/menos ajuste de pH quimicos— eliminando la compra de cal o carbonato de sodio
- Menor costo de envío por m3 tratado— menos peso de producto químico para el mismo volumen de tratamiento
- Operación simplificada— un químico en lugar de coagulante + ajustador de pH
Cuando el alumbre aún puede ser la opción correcta
- Planta existente optimizada para alumbre con inversión en infraestructura
- Disponibilidad local de alumbre a precios muy bajos
- Aplicaciones donde la adición de sulfato es beneficiosa (raro)
- Sistemas muy pequeños donde el costo de cambio excede los ahorros
Estudio de caso: Planta de agua potable municipal
Una planta de agua potable de 100.000 m3/día en el sudeste asiático cambió de alumbre (40 mg/L) a PAC 30 % (15 mg/L), logrando:
- Reducción del 62,5 % en la dosis de productos químicos (por peso)
- Eliminación de 3.000 kg/día de cal para ajustar el pH
- Reducción del 40 % en el volumen de eliminación de lodos
- Mejora de la eliminación de turbidez en la estación fría del 85 % al 95 %+
- Ahorro anual estimado: $120,000+
HydroChemixsuministra PAC secado por aspersión de primera calidad al 30 % con calidad constante respaldada por COA para cada envío. Comuníquese conjingshuicc@gmail.compara conocer las especificaciones del producto, una muestra gratuita de 1 a 2 kg para pruebas en banco y una comparación de costos adaptada a los parámetros operativos de su planta.