Este tratamiento consta, básicamente, de dos etapas: coagulación y floculación. La primera consiste en conseguir que las materias coloidales y en suspensión existentes en el agua formen coágulos, mediante cambios de polaridad. Durante la fase de floculación estos coágulos se aglomeran formando flóculos, lo que permite su fácil separación del agua tratada. En el tratamiento físico-químico de aguas residuales industriales se separan componentes contaminantes no disueltos en el agua sin alterar, en principio, los componentes disueltos. Al menos éste es el concepto comúnmente aceptado en la tecnología de tratamiento de aguas residuales. Lo cierto es que al producirse una adición de reactivos químicos (coagulantes, floculantes, neutralizadores de pH) se modifica la estructura química y se produce precipitación de componentes que estaban disueltos en el agua.
Este fenómeno químico se aprovecha, por ejemplo, para la eliminación del hierro y el manganeso pasándolos a una forma oxidada, o de los sulfatos mediante adición de un hidróxido, y a su posterior precipitación a un pH adecuado.
En cierto modo debemos aceptar que el proceso de tratamiento de aguas residuales, aunque en diseño se plantee de forma modular y por fases (pretratamiento, tratamientos primarios, secundarios y terciarios) y con objetivos específicos para cada fase, en realidad es un proceso global en el que cada actuación que propongamos en una fase afectará y modificará la efectividad de los demás procesos.
Las claves principales para un buen rendimiento de un tratamiento físico-químico son:
Diseño funcional y de alto rendimiento de los equipos.
Selección equilibrada del conjunto de reactivos químicos, básicamente en función de estos cuatro parámetros: eficiencia en la clarificación del agua, tiempo de reacción, costes de los reactivos y volumen de fangos generados.
Eficiencia en la separación física de los flóculos del agua bien clarificada.
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