Eficiencia del sulfato de aluminio como tratamiento para aguas residuales

EFICIENCIA DEL SULFATO DE ALUMINIO COMO COAGULANTE PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Informe final del Proyecto 3B

Por

Equipo 7

Luisa F. Camacho Álvarez

Escuela de Ingeniería Química

Universidad del Valle

13 de Marzo de 2018

                                                                                                                                                                             ii

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

Resumen……………………………………………………………………………………………………………………...     ii

Lista de Figuras……………………………………………………………………………………………………………     iii

Lista de Tablas……………………………………………………………………………………………………………..     iii

CAPITULOS

1.     INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………………….      1

2.     PROCEDIMIENTO…………………………………………………………………………………………………..      1

3.     RESULTADOS Y DISCUSIÓN……………………………………………………………………………………      2

4.     CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………………………………………………………….

REFERENCIAS………………………………………………………………………………………………………………

APÉNDICES

A.     DATOS…………………………………………………………………………………………………………………..

                                                                                                                                                                              iii

LISTA DE FIGURAS

Pág.

1.     Efectos de la concentración en el Ph…………………………………………………………………………    2

2.     Efectos de la concentración en la Turbidez……………………………………………………………….    3

LISTA DE TABLAS

Pág.

3.     Modelo de registro de datos para determinar las mejores condiciones para el proceso

de coagulación y floculación……………………………………………………………………………………………   2

A-1. Datos de Ph……………………………………………………………………………………………………………..

A-2. Datos de Turbidez……………………………………………………………………………………………………

A-3. ANOVA de Ph…………………………………………………………………………………………………………..

A-4. ANOVA de Turbidez…………………………………………………………………………………………………

1                    

1.     INTRODUCCIÓN

El agua es considerada como un solvente universal y por esta razón no se pude hablar de “agua pura” o de “pureza del agua”, por lo tanto, su calidad va a variar dependiendo el uso al que se le destine. Las fuentes de suministro de agua pueden ser: aguas superficiales (ríos, lagunas, canales, lagos), aguas subterráneas (pozos, manantiales). Cualquiera que se la fuente de donde proviene el agua, contendrá impurezas en su pH, color y turbiedad.

La turbiedad, el pH y color del agua son causados por partículas no sedimentables también llamadas “coloides” que permanecen en suspensión en el agua y pueden atravesar un medio filtrante muy fino. Estas partículas presentan una gran estabilidad en el agua, ya que tienen cargas electroestáticas del mismo signo, provocando la repulsión entre ellas e imposibilitando la aglomeración. Por esta razón se dificulta su separación por decantación o flotación [1].

Para eliminar estas partículas se recurre a el proceso de coagulación y floculación, es decir, transformar las impurezas que se encuentran en suspensión fina, en estado coloidal o en solución, en partículas de mayor tamaño (flóculos) para que puedan ser eliminadas por sedimentación, filtración o en algunos casos, por flotación. En general, los coagulantes producen flóculos mediante la desestabilización de partículas que tienen carga negativa, mientras que los floculantes favorecen el crecimiento de los flóculos por la formación de puntes poliméricos entre las partículas coloidales. Las sales metálicas, como el sulfato de aluminio, sulfato férrico, cloruro férrico o aluminato sádico, usadas como coagulantes forman especies activas al ser adicionadas al agua. Estas especies activas desestabilizan a las partículas ya sea por neutralización de cargas, donde las especies catiónicas con alta densidad de carga que se forman por hidrolisis se absorben a las partículas presentes en el agua, o por coagulación por barredura donde los precipitados del sulfato de aluminio aglomeran a las partículas al momento de su sedimentación [2].

2.     PROCEDIMIENTO

En la práctica de laboratorio de ingeniería química, se realizó la prueba de jarras con el fin de determinar las mejores condiciones para el proceso de coagulación y floculación en el tratamiento de agua proveniente del lago artificial de la Universidad del Valle sede Meléndez. Se elaboró un conjunto de 9 experimentos donde se varió la concentración de sulfato de aluminio (Al2(SO4)3) entre 20mg/L y 40mg/L, y la velocidad de agitación variada entre 40rpm y 60rpm, realizando la respectiva replica a cada experimento donde se midió el ph con ayuda de un medidor de ph AB15 Fisher Scientific y la turbidez con un turbidímetro HACH. Posteriormente se realizaron los análisis varianza a los datos obtenidos para determinar cuáles son las condiciones óptimas del proceso de coagulación y floculación.  La Tabla 1 muestra el diseño experimental propuesto.

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