clarificacion agua
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CLARIFICACION DEL AGUA
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El agua producida por los campospetroleros contiene a menudo
cantidades residuales de crudo y enmuchos casos, partculas s!lidas" Elcrudo puede ser una #uente depro$lemas si se de%a en el agua"
La clari&caci!n es el proceso por el cualse remue'e
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()cnicas de Clari&caci!n
Separación natural: *aterial insolu$le sesepara con tiempo" Las di#erencias engra'edad espec&ca lle'an los contaminantes
a separarse del agua" Destilación: El agua puede ser her'ida" Este
m)todo muy costoso se utili+a solamente encircunstancias especiales"
Centrifugación. Un mo'imiento decentr#ugaci!n acelera el proceso deseparaci!n natural al aumentar la gra'edade#ecti'a
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(ecnicas de Clari&cacion
Filtración: !lidos y l-uidos pueden ser&sicamente capturados y remo'idos del agua"
Coalescencia: Es el acci!n de com$inar gotas
de crudo entre si con la ayuda de una super&cie"
Flotación de gas: /e-ue0as gotas de gastienden a ligarse a contaminantes s!lidos yl-uidos1 eso les lle'a a 2otar a la super&cie paraser remo'idos con #acilidad"
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COAGULACION
La coagulaci!n es el proceso depromo'er la coalescencia de las
pe-ue0as gotas de crudo para #ormargotas m3s grandes" Al incrementar entama0o, las gotas se separan de la #aseagua mucho m3s #acilmente" /ara
promo'er la coagulaci!n, hay 'arios#actores esta$ili+antes -ue se de$en'encer4
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COAGULACION
• Neutrali+aci!n de Cargas4 Usualmente, las gotas de crudo ylas partculas de s!lidos son naturalmente cargadasnegati'amente, resultado de iones negati'os y 3cidosorg3nicos disociados" Esas cargas resultan generar una
#uer+a de repulsi!n medida como potencial +eta• *o%a$ilidad de olidos4 Los s!lidos act5an c!mo una $arrera
#sica, impidiendo el contacto entre las gotas" Los s!lidos'ienen de las #ormaciones productoras c!mo arena, silt y
arcilla" (am$i)n pueden pro'enir de procesos de corrosi!n,scaling ! acti'idad micro$iol!gica" *uchos de eso s!lidostienden a cu$rir las super&cies de las gotas e impedir elproceso de coagulaci!n" /roductos -umicos sur#actantesson capaces de remo'er los s!lidos de la super&cie de las
gotas y #a'orecer la coagulaci!n"
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*o%a$ilidad
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*o%ado por Agua
*o%ado por petr!leo
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COAGULACION
• Reducci!n de tensi!n super&cal4 La tensi!nsuper&cial act5a c!mo una piel alrededor de
cada gota -ue de$e ser rota antes de -ue lasgotas puedan coalescer" Los -umicos -uepueden minimi+ar ! reducir la tensi!n desuper&cie aumentan la pro$a$ilidad decolisiones entre las gotas, lo -ue resulta encoagulaci!n"
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(ension Inter#acial
Es la #uer+a 6tension7-ue se produce entredos #ases desustancias inmisci$lesy -ue tiende amantenerlas separadas
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Floculaci!n
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La 2oculaci!n es un proceso -umico mediante el cual,con la adici!n de sustancias denominadas 2oculantes,
se aglutinan las sustancias coloidales presentes en elagua, #acilitando de esta #orma su decantaci!n yposterior <rado"
Los compuestos -ue pueden estar presentes en el aguapueden ser4
!lidos en suspensi!n1 /artculas coloidales 6menos de 8 micra7, go$ernadas
por el mo'imiento $ro9niano1 y, ustancias disueltas 6menos -ue 'arios nan!metros7"
El proceso de 2oculaci!n es precedido por lacoagulaci!n, por eso se suele ha$lar de los procesos decoagulaci!n:2oculaci!n" Estos #acilitan la retirada de lassustancias en suspensi!n y de las partculas coloidales"
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La 2oculaci!n es la aglomeraci!n departculas desesta$ili+adas enmicro2!culos y despu)s en los 2!culosm3s grandes -ue tienden a depositarse
en el #ondo de los recipientesconstruidos para este &n, denominadossedimentadores"
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(ratamiento #sico La 2oculaci!n trata la uni!n entre los 2!culos ya
#ormados con el &n aumentar su 'olumen y peso de#orma -ue pueden decantar" Consiste en lacaptaci!n mec3nica de las partculas neutrali+adasdando lugar a un entramado de s!lidos de mayor'olumen" De esta #orma, se consigue un aumentoconsidera$le del tama0o y la densidad de laspartculas coaguladas, aumentando por tanto la'elocidad de sedimentaci!n de los 2!culos"
;3sicamente, e<isten dos mecanismos por los -uelas partculas entran en contacto4 /or el propio mo'imiento de las partculas 6di#usi!n
$ro9niana7" En este caso se ha$la de Floculaci!n
pericin)tica o por con'ecci!n natural" Es muy lenta"
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/or el mo'imiento del 2uido -ue contiene a laspartculas, -ue induce a un mo'imiento de )stas"
Esto se consigue mediante agitaci!n de la me+cla"A este mecanismo se le denomina Floculaci!nortocin)tica o por con'ecci!n #or+ada"
Un 2oculante act5a reuniendo las partculasindi'iduales en aglomerados, aumentando lacalidad del 2!culo 62!culo m3s pesado y'oluminoso7"
=ay di'ersos #actores -ue in2uyen en la2oculaci!n4
a) Coagulación previa lo más perfecta posible. b) Agitación lenta y homogénea.
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La 2oculaci!n es estimulada por una agitaci!nlenta de la me+cla puesto -ue as se #a'orece la
uni!n entre los 2!culos" Un me+clado demasiadointenso no interesa por-ue rompera los 2!culosya #ormados"
c) Temperatura del agua. La in2uencia principal de la temperatura en la
2oculaci!n es su e#ecto so$re el tiempore-uerido para una $uena #ormaci!n de
2!culos" Generalmente, temperaturas $a%as di&cultan la
clari&caci!n del agua, por lo -ue se re-uierenperiodos de 2oculaci!n m3s largos o mayoresdosis de 2oculante"
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d) Características del agua.
Un agua -ue contiene poca tur$iedad coloidal es,#recuentemente, de 2oculaci!n m3s di#cil, ya -uelas partculas s!lidas en suspensi!n act5an comon5cleos para la #ormaci!n inicial de 2!culos"
e) Tipos de oculantes eg5n su naturale+a, los2oculantes pueden ser4
*inerales4 por e%emplo la slice acti'ada" e le haconsiderado como el me%or 2oculante capa+ deasociarse a las sales de aluminio" e utili+a so$retodo en el tratamiento de agua pota$le"
Org3nicos4 son macromol)culas de cadena larga yalto peso molecular, de origen natural o sint)tico"
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Los 2oculantes org3nicos de origen natural se o$tienen apartir de productos naturales como alginatos 6e<tractos dealgas7, almidones 6e<tractos de granos 'egetales7 y deri'ados
de la celulosa" u e&cacia es relati'amente pe-ue0a" Los de origen sint)tico, son macromol)culas de cadena larga,
solu$les en agua, conseguidas por asociaci!n de mon!merossimples sint)ticos, alguno de los cuales poseen cargasel)ctricas o grupos ioni+a$les por lo -ue se le denominan
polielectrolitos" eg5n el car3cter i!nico de estos grupos acti'os, se
distinguen4 /olielectrolitos no i!nicos4 son poliacrilamidas de masa
molecular comprendida entre 8 y >? millones"
/olielectrolitos ani!nicos4 Caracteri+ados por tener gruposioni+ados negati'amente 6grupos car$o<licos7"
/olielectrolitos cati!nicos4 caracteri+ados por tener en suscadenas una carga el)ctrica positi'a, de$ida a la presencia degrupos amino"
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Los polielectrolitos puede di'idirse en tres categoras4 En la primera, los polielectrolitos act5an como
coagulantes re$a%ando la carga de las partculas"
/uesto -ue las partculas del agua residual est3ncargadas negati'amente, se utili+an a tal &n lospolielectrolitos cati!nicos"
La segunda #orma de acci!n de los polielectrolitos es
la #ormaci!n de puentes entre las partculas" Elpuente se #orma entre las partculas -ue sonadsor$idas por un mismo polmero, las cuales seentrela+an entre s pro'ocando su crecimiento"
La tercera #orma de actuar se clasi&ca como una
acci!n de coagulaci!n#ormaci!n de puentes, -ueresulta al utili+ar polielectrolitos cati!nicos de altopeso molecular" Adem3s de disminuir la carga, estospolielectrolitos #ormar3n tam$i)n puentes entre laspartculas"