DETERMINACION DE DOSIS ÓPTIMA DE COAGULANTE EN PRUEBA DE JARRAS

DETERMINACION DE DOSIS ÓPTIMA DE COAGULANTE EN PRUEBA DE JARRAS

(IINFORME DE LABORATORIO)

Wilmer Ávila Cód. 463214208, Ivana David Cód. 463213120

Paola carrero Cód. 463215119,  Marly Pérez Cód. 463214292

Natalia Galeano Cód. 463213224

RESUMEN

Para este laboratorio, las condiciones iniciales del agua cruda, registraron un pH de 7,04 y una turbiedad de 1000 NTU. El coagulante utilizado fue sulfato de aluminio (Al2 (SO4)3) al 2%.

La prueba se dividió en dos ensayos, cada uno con seis jarras. Para el ensayo 1, se evaluaron las siguientes dosis de coagulante en mg/l: 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5 y 3 en cada jarra respectivamente.

Para el ensayo dos, las dosis fueron: 0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, y 0,5 mg/l  en cada jarra respectivamente. Al terminar los 20 minutos del procedimiento, se encontró que para el ensayo uno, la dosis optima de coagulante esta entre 0,5 y 1 ml.

Para el ensayo dos, la dosis que mejor resultados reporto fue la de 0,05 ml,  ya que la turbiedad se redujo a más de la mitad, quedando en 33 NTU.

Sin embargo, en ninguno de los ensayos se obtuvieron los valores requeridos por la resolución 2115 de 2007 ya que los niveles de turbiedad sobrepasaron los 2 NTU y en pH, los resultados están fuera del rango de 6,5 a 9.  

Palabras claves

Coagulante, remoción, turbiedad, dosis, minutos.

OBJETIVO GENERAL

Aprender cómo se realiza el ensayo de jarras y su posterior interpretación de datos  

INTRODUCCIÓN

 El agua cruda, contiene material disuelto, en suspensión, coloidal y no sedimentable,  en diferentes cantidades, dependiendo del origen de la misma.

Este material produce la turbidez, que está formada por partículas de diámetro <0,002.  Generalmente, son arcillas como la caolinita, bentonita, ilita y muskovita.

La normatividad colombiana de calidad de agua potable, exige que los valores de turbiedad no superen los 2 NTU.

Por esta razón, uno de los principales procesos de tratamiento es la coagulación – floculación.

la  coagulación o mezcla rápida,  se  define  como  el  proceso  de  desestabilización  de  la  carga  eléctrica  de coloides y sólidos suspendidos en el agua, incluyendo bacterias y virus, mediante el uso de  un  coagulante  para  propiciar  su  aglutinamiento  y facilitar  su  posterior remoción  por  la acción de la gravedad. La floculación es la parte de la coagulación en la cual se forman los flóculos de coloides   desestabilizados  para  su  posterior  sedimentación.

Los coagulantes más utilizados comercialmente son: el sulfato de aluminio (alumbre), sulfato ferroso, sulfato férrico y cloruro férrico.

En las  plantas de tratamiento de agua,  se llevan a cabo ensayos y pruebas

Piloto, como el test de jarras,  para determinar qué tipo de coagulante utilizar y la dosis optima de este para obtener los niveles de remoción  requeridos según la finalidad del agua a tratar.

Esto a su vez genera un beneficio económico al evitar el desperdicio de los insumos químicos.

El procedimiento para llevar a cabo este ensayo,  se encuentra estandarizado en la GTC 3903 de 1996 y sirve además para evaluar el color, la turbidez y la reducción de la dureza.

el  agitado  del  agua  por  mezclado  hidráulico  o  mecánico  causa  gradientes  de  velocidad cuya intensidad controla el grado de floculación.

MARCO TEÓRICO

Se llama coagulación-floculación al proceso por el cual las partículas se aglutinan en pequeñas masas con peso específico superior al del agua llamadas Flocs.

La coagulación Se produce al desestabilizar  químicamente las   partículas   coloidales   que se dan  al  neutralizar  las  fuerzas  que  las  mantienen  separadas,  por  medio  de  la adición  de  los  coagulantes  químicos  y la  aplicación  de  la  energía  de  mezclado, la cual tiene una fase de alta velocidad y

Posteriormente una de baja velocidad en la floculación.  

El  agitado  del  agua  por  mezclado  hidráulico  o  mecánico  causa  gradientes  de  velocidad cuya intensidad controla el grado de floculación.

El proceso se da en dos fases:

• Desestabilización de partículas: comprende la adsorción y neutralización, puente químico y la sobresaturación.
• Transporte de partículas o floculación: puede darse floculación orto cinética, que es creada en el líquido por el gradiente de velocidad o peri cinética,  cuando ocurre por movimiento browniano o por gravedad.

La coagulación – floculación se realiza principalmente para lograr la:

Remoción de turbiedad orgánica o inorgánica que no puede sedimentar rápidamente.

Remoción de color verdadero y aparente.

Eliminación de bacterias, virus y organismos patógenos susceptibles de ser separados por coagulación.

Destrucción de algas y plancton en general.

Eliminación de substancias productoras de sabor y olor en algunos casos y de precipitados químicos suspendidos o compuestos orgánicos en otros.

Sin embrago, el proceso de coagulación mal realizado también puede conducir a una degradación rápida de la calidad del agua y representa  gastos  de  operación  no  justificadas.   Por  lo  tanto, se  considera  que  la dosis del coagulante condiciona el funcionamiento delas unidades de decantación y que es imposible de realizar una clarificación, si la cantidad de coagulante está mal ajustada.

METODOLOGIA

 Materiales:

• 12vasos de precipitado de 1 litro
• 12pipetas graduadas de 10 ml
• 12probetas graduadas
• 1 cronometro
• 2equipo de jarras
• 2Turbidimetro
• 2 pH metro.

Reactivos

• 3L de agua destilada
• 100 ml Sulfato de Aluminio al 2%((Alumbre) Al2 (SO4)3)

Procedimiento

Imagen 1. Flujo grama del procedimiento de ensayo de jarras en laboratorio. 

[pic 2]

Cabe resaltar que este mismo procedimiento se lleva a cabo para los dos ensayos.

Memoria de cálculo

Para hallar el volumen del Al2 (SO4)3 al 2% que se requiere para cada una de las 6 jarras a diferentes concentraciones, en primera instancia, se tomó en cuenta las condiciones iniciales de la prueba.  

Tabla 1. Condiciones Iniciales

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