Aguas Guia No. 3 Version 6 Test de Jarras

FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

GUÍA PARA PRACTICAS DE LABORATORIO

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Versión 6 Página: 1 de 7

Elaboró : Juan Sebastián de Plaza José Javier Mendoza Miguel H. Pinzón

Revisó : María Fernanda Acero

Aprobó : Marisol Nemocón

Fecha : 27 de octubre de 2011

Asignatura: PLANTAS DE TRATAMIENTO Práctica No. 4 Tema: TEST DE JARRAS

1. Competencias.

Capacidad de comprender en forma eficaz en diferentes contextos de la ingeniería civil a través de diferentes mecanismos.

Capacidad para la investigación.

Capacidad de aplicar las ciencias básicas en el contexto de la ingeniería civil.

Capacidad analítica en el contexto de la ingeniería civil

2. Objetivos.

Determinar la dosis óptima de coagulante para el agua cruda y establecer relaciones entre los parámetros de calidad del agua cruda, el agua tratada y los químicos usados.

3. Aspecto Teórico Consiste en la simulación en vasos de precipitado el proceso de coagulación-floculación que se producirá en la planta de tratamiento y evaluar distintos parámetros durante o al final de los ensayos para caracterizar su funcionamiento. El proceso de coagulación se aplica extensivamente en la potabilización de agua, en la depuración de aguas tantos urbanas como industriales y el acondicionamiento de aguas para su utilización y reutilización en procesos industriales. Los coagulantes más utilizados en la purificación de agua son sales de hierro (FeCl3) y Aluminio Al2(SO4)3. La coagulación del agua es un proceso que tiene como objetivo desestabilizar las cargas de las partículas suspendidas y coloidales que producen la turbiedad. La neutralización de la carga eléctrica del coloide, se realiza aplicando a las aguas coagulantes o coadyuvantes. El coagulante más usado para la potabilización del agua es el sulfato de aluminio (alumbre). Después de lograda esta desestabilización, la floculación del agua es el proceso en el cual las partículas se agrupan formando flocs. Un floc bien formado se



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precipitará en el agua rápidamente por la acción de la gravedad removiendo la mayoría de la turbiedad. El test de jarras es una prueba de tratabilidad obligatoria según el RAS en Colombia para determinar las dosis óptimas y para optimizar los procesos de coagulación/floculación/sedimentación. Para tal fin, se puede hacer una comparación visual o determinar la turbidez de cada una de las muestras después del test, escogiendo el beaker que presente la mejor condición para el agua clarificada. Para aprovechar de la mejor manera este tipo de pruebas, es importante realizar mediciones de color, pH, alcalinidad, etc., antes y después del ensayo (para el agua cruda y para el beaker que presente la mejor condición de turbiedad para el agua clarificada). Estas mediciones sirven para establecer relaciones entre parámetros y el coagulante utilizado. En síntesis, la “coagulación- Floculación”, hace parte de un proceso físico-químico de purificación de aguas que tiene por objeto retirar el material coloidal del agua y que consta de cuatro proceso o etapas; Mezclado, Coagulación y decantación. El mezclado es la distribución uniforme y rápida del coagulante en el agua antes de que se verifiquen reacciones químicas en proporción apreciable. La coagulación es la desestabilización del coloide mediante la formación de coágulos, originados por la adición de agua de un producto capaz de neutralizar la carga eléctrica de las partículas coloidales generalmente electronegativas. La floculación es un proceso de agitación suave y continua que permite a las partículas o coágulos suspendidos, aglomerarse unos a otros para formar floculos de tamaño y densidad apropiada para su separación por gravedad, Finalmente, la decantación consiste en la separación de las partículas solidas aglomeradas bajo la forma de lodos.

4. Recomendaciones



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Cada grupo deberá recoger con anterioridad a la sesión de laboratorio un contenedor plástico con a galón de la muestra.

Utilice guantes y otros elementos de seguridad para realizar el muestreo.

Sumerja el contenedor y procure recoger agua únicamente y no permita que algas y otros elementos flotantes ingresen al contenedor.

Referencie el sitio de muestra y las condiciones que tenía la muestra en ese punto. Si es posible realice un registro fotográfico en campo y laboratorio.

Vaya en grupo y con tiempo suficiente a realizar el muestreo. Las muestras pueden ser tomadas el mismo día de la práctica.

Cada estudiante debe traer sus implementos de seguridad tales como; guantes de Nitrilo, tapabocas y bata, o no podrá ingresar a las aulas del laboratorio.

5. Procedimiento.

Materiales

Equipo agitador para jarras

Agitador magnético

Turbidimetro

Multiparametrico

Cronometro

6 beaker de 1000 ml

Peras de succión

Pipetas de 10 ml y 50 ml

Probeta graduada

Reactivos : sulfato de aluminio, cloruro férrico, cal

Descripción del Ensayo

1. Se deben preparar las soluciones madre, para el sulfato de aluminio y el cloruro.

Dilución: 10 mg de reactivo por 1 litro de agua.

2. Tome la muestra de agua que se quiere analizar. 3. Mida las condiciones iniciales de pH, conductividad, alcalinidad, turbiedad, color,

ST, SST y SSV del agua cruda. Los grupos pueden designar a un encargado por grupo.



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4. Si la alcalinidad es demasiado baja, agregue Cal hasta obtener un pH máximo de 8.3.

5. Los grupos participarán en los 2 análisis de jarras que se realizarán. Para esto deberán llenar los 6 beakers de 1000 mL, con los que se cuenta.

6. Encienda las máquinas de jarras y fije la velocidad entre 90-100 rpm. 7. Añada con la pera de succión muy rápidamente a cada muestra las siguientes

dosis de dilución de sulfato de aluminio,(0, 1, 2, 4, 8, 10, 15) grupo( 1) y (25, 35, 45, 55 y 65 mL)grupo (2), luego de evaluado y analizado este procedimiento se continuara con la dilución de cloruro ferrico, siguiente el mismo procedimiento. Nota : Utilice un beaker de control (sin coagulante).

8. Disminuya la velocidad del ensayo a 20-30 rpm y realice una mezcla lenta por 15 minutos.

9. Si se presenta la formación de flocs grandes disminuya aun más la velocidad de

mezcla lenta. 10. Apague la máquina y remueva las paletas, y espere otros 15 min.

11. Estime la profundidad de lodo producido en cada una de las jarras.

12. Observe cuidadosamente la formación de flocs durante los tiempos anteriores.

Documente sus observaciones (puede utilizar una cámara fotográfica para tal fin).

13. Determine la turbiedad del agua clarificada en los diferentes beakers. 14. Seleccione aquel que presenta la mayor remoción de turbiedad final.

15. Mida de nuevo los parámetros establecidos en el numeral 2 para el beaker que

presenta las mejores condiciones de clarificación y sedimentación.



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16. Los grupos deben compartir los datos.

Análisis

Realice gráficas o tablas para los diferentes parámetros que faciliten su comparación. Necesariamente, realice una gráfica de turbiedad vs. dosis de coagulante como parte del análisis.

Establezca relaciones entre los parámetros iniciales, los finales, la cantidad de coagulante usada, etc.

Puede también realizar comparaciones con sus observaciones de formación de floc.

Estime la cantidad de lodos que se producirán en una planta real (para un caudal de

diseño igual al del eje ambiental). Para esta práctica su grupo deberá realizar un aforo del eje ambiental y deberá determinar el caudal de agua que pasa por el eje en el momento del muestreo o en otro momento en que el grupo pueda.

6. Tabla de Datos

FORMATO PARA EL REGISTRO DE DATOS TEST DE JARRAS

PRUEBA No. 1

Jarra 1 Jarra 2 Jarra 3 Jarra 4 Jarra 5 Jarra 6

Volumen de Agua Cruda, ml

Dosis de Coagulante, mg/L

Dosis de cal, mg/L

Apariencia del Floc en las Jarras durante la Mezcla Lenta

Tiempo Transcurrido, min Jarra 1 Jarra 2 Jarra 3 Jarra 4 Jarra 5 Jarra 6

1

5

10

15

Apariencia del Lodo en las Jarras después de Sedimentar


15



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Turbiedad del Agua Clarificada


Turbiedad, UNT

PRUEBA No.2


Volumen de Agua Cruda, mL

Dosis de Coagulante, mg/L

Dosis de Cal, mg/L

Apariencia del Floc en las Jarras durante la Mezcla Lenta


1

5

10

15

Apariencia del Lodo en las Jarras después de Sedimentar


15

Turbiedad del Agua en las Jarras - Clarificada

Ítem Jarra 1 Jarra 2 Jarra 3 Jarra 4 Jarra 5 Jarra 6

Turbiedad, UNT

7. Bibliografía:



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Métodos Normalizados para el análisis de aguas potables y residuales, ediciones Díaz de Santos S.A.

Decreto 1594 de 1984

Decreto 0475 de 1998

www.corporinoquia.gov.co

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