Laboratorio Acueductos, Ensayo de Jarras

Ensayo de jarras. Floculación y Coagulación. Acueductos

INFORME DE JARRAS

ENSAYO DE JARRAS: FLOCULACIÓNN Y COAGULACIÓN

ANDREA KATHERINE ANDRADE ÁRIAS 214970

DANIEL ANDRÉS RINCÓN VÉLEZ 214944

CRISTIAN ANDRÉS RODRÍGUEZ CUELLAR 214946

GRUPO 1 SUBGRUPO 10

Presentado a:

ING. DANIEL ANTONIO AGUDELO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE BOGOTÁ

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENERÍA CIVIL Y AGRICOLA

BOGOTÁ D.C. 26 DE NOVIEMBRE DE 2013

pág. 1


TABLA DE CONTENIDO

1. Objetivos................................................................................................................................................... 2

1.1. General............................................................................................................................................... 2

1.2. Específicos........................................................................................................................................3

2. Marco Teórico......................................................................................................................................... 3

3. Muestra de Cálculos y Resultados..................................................................................................3

3.1. Coagulante óptimo........................................................................................................................4

3.1.1. Datos.......................................................................................................................................... 4

3.1.2. Procedimiento.......................................................................................................................5

3.1.3. Resultados............................................................................................................................... 7

3.2. Dosis óptima................................................................................................................................. 10

3.2.1. Datos....................................................................................................................................... 10

3.2.2. Procedimiento.................................................................................................................... 10

3.2.3. Resultados............................................................................................................................ 13

3.3. Tiempo óptimo............................................................................................................................ 14

3.3.1. Datos....................................................................................................................................... 14

3.3.2. Procedimiento.................................................................................................................... 14

3.3.3. Resultados............................................................................................................................ 15

3.4. Cálculo de K...................................................................................................................................16

3.4.1. Datos....................................................................................................................................... 16

3.4.2. Procedimiento.................................................................................................................... 17

4. Conclusiones......................................................................................................................................... 22

5. Aplicaciones.......................................................................................................................................... 22

6. Recomendaciones...............................................................................................................................23

7. Bibliografía............................................................................................................................................ 23

pág. 2


1. OBJETIVOS

1.1. GENERAL

Simular de forma experimental las condiciones de coagulación y floculación en una plata de tratamiento, y a su vez determinar el coagulante óptimo, su dosis óptima y el tiempo de floculación óptimo para una condición inicial de turbiedad especificada en laboratorio

1.2. ESPECÍFICOS

Determinar efectividad del Sulfato de Aluminio y del Cloruro Férrico como coagulantes de la muestra de agua a ensayar.

Determinar la dosis óptima del coagulante. Determinar el tiempo óptimo para la formación de floculos en la muestra

analizada. Identificar datos atípicos y explicar las posibles causas de dichas mediciones.

2. MARCO TEÓRICO

El agua consta de tres tipos principales de impurezas: físicas, químicas y biológicas. Desde el punto de vista físico se puede hablar que los sólidos totales que son impurezas del agua se pueden clasificar como partículas no filtrables o en suspensión, filtrables o disueltas y una tercera posibilidad es el caso intermedio que corresponde a los coloides. En general los coloides no tienen un límite fijo de tamaño y se suelen estudiar bajo un enfoque fisicoquímico desde el punto de vista de sus propiedades.

La Coagulación y Floculación son dos procesos dentro de la etapa de purificación del agua. Ambos procesos se pueden resumir como una etapa en la cual las partículas se aglutinan en pequeñas masas llamadas flocs tal que su peso específico supere a la del aguay puedan precipitar.

La coagulación se refiere al proceso de desestabilización de las partículas suspendidas de modo que se reduzcan las fuerzas de separación entre ellas.

La floculación tiene relación con los fenómenos de transporte dentro del líquido para que las partículas hagan contacto. Esto implica la formación de puentes químicos entre4partículas de modo que se forme una malla de coágulos. Así se formaría, mediante el crecimiento de partículas coaguladas, un floc suficientemente grande y pesado como para sedimentar.

pág. 3


3. MUESTRA DE CÁLCULOS Y RESULTADOS Como se especificó anteriormente, el objetivo del laboratorio es establecer el coagulante, dosis y tiempo óptimo de coagulación, para lo cual se siguió el siguiente procedimiento de cálculo.

Para la muestra de cálculos se considerará la siguiente numeración de muestras:

Identificación de muestra

Coagulante Jarra Concentración [mg/L]

Sulfato de AluminioAl2(SO4)3

1 802 983 120

Clorato FérricoFeCl3

4 405 496 60

TABLA 1. IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA

ILUSTRACIÓN 1. MONTAJE DE JARRAS

3.1. COAGULANTE ÓPTIMO

3.1.1. DATOS

El ensayo se realiza inicialmente para dos coagulantes diferentes A l2 (SO4 )3 (Sulfato de

Aluminio) y FeC l3 (Cloruro Férrico) dados en diferentes concentraciones. Se tienen las siguientes tasas de concentración:

Partiendo de la alcalinidad para obtener el respectivo volumen de cada coagulante a agregar, siendo esta para el ensayo:

Alcalinidad=98mg /LcomoCaC o3

pág. 4


Al agua no se le debe remover toda la alcalinidad pues esta desarrollaría una condición ácida y por otro lado, considerando el agua muy alcalina, pasaría a ser un depositante, por lo cual el objetivo es obtener una condición en la que se remueva la mitad de la alcalinidad.

Se tienen las siguientes condiciones de reacción:

1,0mgL

de A l2 (SO 4 )3→reacciona con→0,5mgLde Alcalinidad

1,0mgL

de FeC l3→reacciona con→1,0mgLde Alcalinidad

3.1.2. PROCEDIMIENTO

Para obtener la cantidad de coagulante se parte del principio de proporcionalidad de concentración:

V 1C1=V 2C2

V 1=V 2C2

C1

DondeV 1→VolumenadeterminarV 2→Volumendel recipiente (2Litros=2000mL)

C1→Concetraciónde la solución(4000mgL A L2 (SO4 )3ó FeC l3)C2→Concetracióndel coagulante

Se realizará la muestra de cálculo de concentración óptima para cada uno de los coagulantes. A partir de dichas concentraciones óptimas, se considerará una concentración más baja y una más alta para realizar el ensayo.

Sulfato de Aluminio:

Para determinar la concentración, partiendo de la premisa de que se busca remover únicamente el 50% de alcalinidad (es decir se busca la solución con 49 mg/L de alcalinidad), se plantea la siguiente regla de tres:

49,0mgL

Alcalinidad∗1,0 mgL

A l2 (SO 4 )3

0,5mgL

Alcalinidad=98,0

mgL

A l2 (SO4 )3

Siendo 98 mg/L la concentración óptima, se selecciona una concentración más baja y una más alta, siendo los datos obtenidos inicialmente en el ensayo:

pág. 5


80mgL

A L2 (SO4 )3→ConcentraciónBaja98mgL

A L2 (SO4 )3→ConcetraciónÓptima

120mgL

A L2 (SO4 )3→Concetración Alta

Una vez obtenidas las concentraciones para cada uno de los recipientes a ensayar, es necesario determinar el volumen de coagulante para adicionar. Este volumen se obtiene del principio de proporcionalidad de concentración anteriormente mencionado

V 1=V 2C2

C1

V 1=2000mL∗98 mg

LA l2 (SO4 )3

4000mgL

A l2 (S O4 )3

V 1=49≅ 50mL

Cloruro Férrico:

Se realiza el cálculo de la misma forma como se hizo con el sulfato de aluminio para determinar la concentración, teniendo en cuenta que se busca remover únicamente el 50% de alcalinidad (es decir se busca la solución con 49 mg/L de alcalinidad) y la relación de reacción de cloruro férrico con la alcalinidad, se plantea la siguiente regla de tres:

49,0mgL

Alcalinidad∗1,0 mgL

FeC l3

1,0mgL

Alcalinidad=49,0

mgL

FeC l3

Siendo 35,5 mg/L la concentración óptima, se selecciona una concentración más baja y una más alta, siendo seleccionados los siguientes valores:

40,0mgL

FeC l3→Concentración Baja49,0mgL

FeC l3→ConcetraciónÓptima

60,0mgL

FeC l3→Concetración Alta

pág. 6


Una vez obtenidas las concentraciones para cada uno de los recipientes a ensayar, es necesario determinar el volumen de coagulante a agregar. Dicho volumen se obtiene del principio de proporcionalidad de concentración anteriormente mencionado

V 1=V 2C2

C1

V 1=2000mL∗49 mg

LFeC l3

4000mgL

FeC l3

V 1=24,5≅ 25mL

Una vez obtenidas las cantidades para cada una de las jarras, se procede con el siguiente procedimiento:

a) Extraer la cantidad de coagulante con la jeringa y depositarlo en la jarra correspondiente

b) Simular la coagulación. Esto es hacer rotar la paleta a 200 r.p.m durante 1 minuto.

c) Simular la floculación. Esto es reducir la velocidad del rotor de 200 r.p.m a 45 r.pm y esperar durante 9 minutos.

d) Detener la rotación, esperar durante 30 segundos y observar los flóculos formados en cada uno de las jarras.

e) Determinar, mediante observación directa y clasificar según índice de Will-Comb, el floculante óptimo, siendo este, el que genere flóculos más grandes y velocidades de sedimentación mayores.

pág. 7


3.1.3. RESULTADOS

Siguiendo el cálculo anteriormente mostrado, se tomaron tres concentraciones por cada uno de los coagulantes y se determinaron los siguientes volúmenes de aplicación:

Coagulante Óptimo

Coagulante Jarra Concentración [mg/L] Volumen [mL]

Sulfato de AluminioAl2(SO4)3

1 80 402 98 503 120 60

Cloruro FérricoFeCl3

4 40 205 49 256 60 30

TABLA 2. COAGULANTE ÓPTIMO

pág. 8


Por el método de la observación directa, se determinó como coagulante óptimo el Cloruro Férrico (FeC l3),ya que se observó que los flóculos se sedimentaron a mayor velocidad en la muestra 4, es decir, la correspondiente a cloruro férrico con una concentración de 40 mg/L, correspondiente a un volumen de 20mL (Muestra 4). Es claro, que la velocidad de sedimentación es un indicativo del tamaño de los flóculos formados.

Sin embargo se hace referencia al índice de Will-Comb. Consiste simplemente en observar la forma como se desarrolla el flóculo en cada una de las jarras, escogiendo aquella que produzca el floculo más grande, de mayor velocidad de asentamiento aparente, y que deje ver un agua más cristalina entre las partículas coaguladas.

Para ello se consideran los siguientes valores de clasificación de flóculos.

Número de índice Descripción Observación0 No Visible Ningún signo de aglutinación

2 VisibleFloc muy pequeño, casi

imperceptible

4 DispersoFloc bueno, sedimenta muy

lentamente

6 ClaroFloc bueno precipita con

lentitud

8 BuenoFloc bueno, que se deposita fácil

pero no total

pág. 9


10 ExcelenteFloc muy bueno que se deposita

total

TABLA 3. ÍNDICE DE WILL-COMB

Se define Floc Bueno, como el floculo que está bien formado, con tamaño relativamente grande, que se deposita fácil pero no completamente. Las observaciones visuales de este tipo son cualitativas y dependen considerablemente de la pericia de quien realiza los ensayos.

A continuación se muestra la clasificación según el índice de Will-Comb para cada una de las muestras de la práctica realizada:

Coagulante Óptimo

Coagulante Muestra [Jarra] Índice Will-Comb

Al2(SO4)3

1 22 23 2

FeCl3

4 85 66 6

TABLA 4. CLASIFICACIÓN SEGÚN EL ÍNDICE DE WILL-COMB

De acuerdo a nuestro ensayo, el mejor floculo corresponde efectivamente con la muestra 4 y tiene un I.W. = 8

3.2. DOSIS ÓPTIMA

3.2.1. DATOS

Partiendo de la determinación del floculante óptimo y de la concentración aparentemente “óptima Teórica” observada (Muestra 4, 20 mL y 40 mg/L), se seleccionaron las siguientes concentraciones de cloruro férrico para la determinación de la dosis óptima real:

Dosis óptima

Coagulante Muestra [Jarra]Volumen

[mL]

pág. 10


FeCl3

1 102 153 204 255 306 35

TABLA 5. DOSIS ÓPTIMA


Una vez obtenidas las cantidades para cada una de las jarras, se procede con el siguiente procedimiento:

a) Extraer la cantidad de coagulante con la jeringa y depositarlo en la jarra correspondiente

b) Simular la coagulación. Esto es hacer rotar la paleta a 200 r.p.m durante 1 minuto.

c) Simular la floculación. Esto es reducir la velocidad del rotor de 200 r.p.m a 45 r.pm y esperar durante 9 minutos.

d) Detener la rotación, esperar durante 30 segundos.e) Tomar muestras en Recipientes Erlenmeyer.

pág. 11


f) Preparar las muestras para pasar al turbidímetro.g) Tomar lecturas de turbiedad dadas por el turbidímetro.

Para la determinación de la dosis óptima, se considera como parámetro principal a evaluar, la turbiedad del agua, cuya medida se obtiene directamente de la lectura arrojada por el turbidímetro. Para esta práctica se utilizó un aparato especializado en determinar la turbiedad, el cual mostró los siguientes valores de turbiedad, con los cuales es posible trazar la gráfica mostrada a continuación.

Dosis óptima

Coagulante Muestra [Jarra]Volumen

[mL]Turbiedad [UNT]

Cloruro Férrico

FeCl3

1 10 51,72 15 61,63 20 49,94 25 43,05 30 70,36 35 39,2

TABLA 6. DIREFENTES VALORES DE TURBIEDAD PARA CADA MUESTRA

Esta grafica se obtendrá con los valores suministradas por todas las jarras es la siguiente.

pág. 12


5 10 15 20 25 30 35 4030

40

50

60

70

80

Dosis Optima

Volumen [mL]

Tu

rbie

dad

[U

NT

]

ILUSTRACIÓN 2. CURVA PARA LA DETERMINACIÓN DE LA DOSIS ÓPTIMA

Debido a que la gráfica no muestra la tendencia esperada, es necesario descartar ciertos puntos que evidentemente reflejan malos procedimientos de laboratorio. Posiblemente las profundidades a las cuales fueron tomadas las muestras son variables a las debidas y en consecuencia la muestra refleja diferente turbiedad.

Conociendo que la gráfica debe exhibir una tendencia parabólica cóncava hacia arriba, se optó por eliminar las lecturas correspondientes a las jarras 1 y 6 (Volúmenes de 10 y 35 ml respectivamente). Así se obtiene la siguiente gráfica.

10 15 20 25 30 3530

40

50

60

70

80

f(x) = 0.0392 x³ − 2.256 x² + 40.36 x − 168.5

Dosis Óptima

Volumen [mL]

Tu

rbie

dad

[U

NT

]

ILUSTRACIÓN 3. CURVA CORREGIDA PARA LA DETERMINACIÓN DE LA DOSIS ÓPTIMA

3.2.3. RESULTADOS

pág. 13


Una vez trazada la gráfica, se generó una regresión que mejor se ajusta al comportamiento de los datos y a partir de ella se obtuvo la siguiente ecuación mostrada:

y=0,0392x3−2,256 x2+40,36 x−168,5

Donde , y→Turbiedad [UNT ]x→Volumen[mL ]

Derivando dicha ecuación respecto ax, se obtiene la siguiente expresión:

y '=50450−5640 x+146 x2

1250

Igualando la derivada obtenida a0, y despejando x, se obtiene el valor del volumen o dosis óptima:

0=50450−5640 x+146 x2

1250

x=24,17

La dosis óptima es de 24,17 ml de Cloruro Férrico (FeCl3)

3.3. TIEMPO ÓPTIMO

3.3.1. DATOS

pág. 14


Para el cálculo del tiempo óptimo de floculación se aplica el mismo procedimiento utilizado en los pasos anteriores. A continuación se muestran los datos obtenidos en el laboratorio al aplicar el procedimiento anteriormente descrito.

Tiempo Óptimo

Coagulante Tiempo [min] Turbiedad[UNT]

Cloruro FérricoFeCl3

3 1025 1207 1789 227

11 11313 110

TABLA 7. TIEMPO ÓPTIMO


A partir de los datos de obtenidos en laboratorio es posible determinar el tiempo necesario para que el proceso de floculación sea lo más eficiente posible. Para esto es necesario graficar lo datos obtenidos y así identificar la tendencia de la cuerva descrita por estos.

2 4 6 8 10 12 1450

100

150

200

250

Tiempo Óptimo

Volumen (mL)

Tu

rbie

dad

(U

NT

)

ILUSTRACIÓN 4. CURVA TIEMPO ÓPTIMO

A pesar de que la gráfica presenta la tendencia esperada, es necesario descartar ciertos un punto que evidentemente refleja malos procedimientos de laboratorio.

pág. 15


Conociendo que la gráfica debe exhibir una tendencia parabólica cóncava hacia abajo, con vértice positivo, se optó por eliminar las lecturas correspondientes a las jarras 6 (tiempos de 13 minutos). Así se obtiene la siguiente gráfica.

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

50

100

150

200

250

f(x) = − 0.273438 x + 5.54167 x³ − 36.0156 x² + 99.9583 x⁴ − 1.21094

Tiempo Óptimo

Tiempo (min)

Tu

rbie

dad

[U

NT

]

ILUSTRACIÓN 5. CURVA CORREGIDA PARA LA OBTENCIÓN DEL TIEMPO ÓPTIMO

3.3.3. RESULTADOS

Gracias a una regresión se obtiene la ecuación de la curva, para este caso un polinomio de grado 4 presenta un ajuste satisfactorio a la distribución de datos.

y=−0,2734 x4+5,5417 x3−36,016 x2+99,958 x−1,2109

Donde ,y→Turbiedad [UNT ]x→Volumen[mL ]

Derivando dicha ecuación respecto ax, se obtiene la siguiente expresión:

y ´=(999580−720320 x+166251x2−10936 x3 )

10000

Igualando la derivada obtenida a0, y despejando x, se obtiene el valor del volumen o dosis óptima:

x=9,03

El tiempo óptimo es de 9,03 min de Cloruro Férrico (FeCl3).

pág. 16


3.4. CÁLCULO DE K

3.4.1. DATOS

Para el cálculo de K, se parten de las condiciones geométricas de las paletas del mezclador L y B, donde L corresponde a la altura de la paleta y B al ancho de la paleta. Además se tienen condiciones constantes del fluido y condiciones de velocidad de realización del ensayo:

Condiciones de VelocidadN1 45 r.p.mN2 200 r.p.m

Condiciones GeométricasL 0,02 m = 2 cmB 0,0375 m = 3,75 cm

Condiciones del Fluido (Agua)T 18°Cρ18°C 998,68 kg/m3

V 2 m3 = 2000 Litrosμ10°C 0,001308 kg/(m*s)μ18°C 0,001054 kg/(m*s)

Valores de viscosidad dinámica y densidad del agua a diferentes temperaturasTABLA 8. PARÁMETROS INICIALES A CONSIDERAR EN EL ENSAYO


Inicialmente es necesario establecer los gradientes de velocidad G, a partir de las gráficas planteadas por RUEY, HUDSON y SINGLE, para Jarras sin deflectores y configuración tipo A1. Para facilidad y exactitud en el manejo de datos, se reprodujo la gráfica de RUEY, HUDSON y SINGLE con valores leídos en ella, valores con los cuales se estableció una regresión. Los valores de Velocidad angular y Gradiente medio de velocidad GT utilizados para la gráfica fueron los siguientes:

N [r.p.m] GT

40 16,550 2160 2570 3480 40

100 55200 160400 405

pág. 17


600 720TABLA 9. VALORES DE VELOCIDAD ANGULAR Y GRADIENTE MEDIO DE VELOCIDAD

Con los valores mostrados, se obtuvo la siguiente regresión y se propuso la ecuación que se presenta. El procedimiento se realizó para obtener valores de gradiente medio de velocidad exactos para velocidades de 45 r.p.m y 200 r.p.m. Cabe resaltar que la ecuación corresponde a una ecuación planteada con logaritmos, es decir, equivalente a los puntos graficados y ordenados en ejes con escala logarítmica.

0 100 200 300 400 500 600 7000

100200300400500600700800

f(x) = 0.0794809990000853 x^1.42517897162944

Gradiente vs Velocidad

Gradiente (Gt)

Vel

ocid

ad A

ngu

lar

(r.p

.m)

ILUSTRACIÓN 6. CURVA DE GRADIENTE VS. VELOCIDAD

La ecuación re-escrita, correspondería a la siguiente expresión:

GT=0,0795N1,4252

Donde ,N→Velocidad Angular [r . p .m ]GT→Gradientemediode velocidad [S−1]

De esta manera se obtienen con exactitud los valores de gradiente medio para 45 r.p.m y 200 r.p.m:

GT (45 r . p . m)=0,0795∗(45)1,4252=18,0520 s−1GT (200r . p .m )=0,0795¿(200)1,4252=151,2846 s−1

pág. 18


Los valores obtenidos, corresponden a gradientes de velocidad para una temperatura de 10°C, por lo cual es necesario establecer un factor de corrección dado por la siguiente expresión, ya que, la temperatura para la cual se trabajó durante el ensayo fue 18°C:

G18 °C=G10 °C∗√ μ10° Cμ18° C

G18 °C(45 r . p .m)=18,0520 s−1∗√ 0,001308 kg

m∗s

0,001054kgm∗s

=20,1098 s−1

G18 °C(200 r . p . m)=151,2846 s−1∗√ 0,001308 kg

m∗s

0,001054kgm∗s

=168,5304 s−1

Una vez obtenido el Gradiente medio de velocidad a la temperatura de ensayo (T=18°c), es posible obtener la potencia en Vatios, a través de la siguiente expresión:

P=μ∗V∗GTP45 r . p .m=0,001054kgm∗s

∗0,002m3∗20,1098 s−1=0,00085Vatios

P200 r . p . m=0,001054kgm∗s

∗0,002m3∗168,5304 s−1=0,05965Vatios

Determinadas las potencias para cada velocidad, es necesario obtener los coeficientes Cd, los cuales son valores que están relacionados con la geometría de la paleta. Por lo cual se establece la relación L/B:

LB

= 0,024m0,0375m

=0,64m

Fueron consultados valores de Coeficientes Cd para diferentes relaciones L/B, entre ellos se encontraron los siguientes:

L/B Cd

1 1,12 1,154 1,195 1,2

pág. 19


10 1,2918 1,4620 1,530 1,656 1,8∞ 1,95

TABLA 10. DIFERENTES VALORES DEL COEFICIENTE CD

Con los valores consultados se obtuvo la siguiente regresión y la ecuación mostrada, que describe de forma aproximada el comportamiento de los valores:

0 10 20 30 40 50 601

1.2

1.4

1.6

1.8

2

f(x) = − 0.000191481065092447 x² + 0.0233313994070338 x + 1.09144686576851

Cd

Relación (L/B)

Cd

ILUSTRACIÓN 7. AJUSTE DE LA CURVA PARA LOS DIFERENTES VALORES DEL COEFICIENTE CD

La ecuación re-escrita, correspondería a la siguiente expresión:

Cd=−0,0002( LB )2

+0,0233( LB )+1,0914

Para esta ecuación y el valor de L/B correspondiente al ensayo de (0,64), se obtiene un Cd igual a:

Cd=−0,0002 (0,64 )2+0,0233 (0,64 )+1,0914

Cd=1,1063

pág. 20


Con el valor de Cd definido, es posible calcular el valor del coeficiente K para cada una de las velocidades, el cual se obtiene despejando K de la siguiente expresión:

P=π3∗Cd∗ρ∗N3∗(1−K )3∗B∗∑(R f4−R0

4)

Despejando K se obtiene:

K=1−( P

π3∗Cd∗ρ∗N3∗B∗∑ (R f

4−R04 ))

13

Donde ,

P→Potencia [Watios ]Cd→coeficientede razonamientoρ→Densidad del agua [ kgm3 ]N→Velocidad Angular [r . p . s ]K→

Velocidad del aguaVelocidad de paleta

B→ Anchode paleta [m ]

R f→Longitud desdeel eje hasta e l final de la paleta (B ); [m ]R0→Longitud desde el eje hastael inicio de la paleta (0 ) ; [m ]

Reemplazando los valores anteriormente calculados y dadas las condiciones de la práctica se obtiene la siguiente expresión:

K45 r . p .m=1−¿¿

K45 r . p .m=0,278

K45 r . p .m=1−¿¿

K45 r . p .m=0,329

pág. 21


4. CONCLUSIONES Se puede concluir que al trabajar con ambos coagulantes el que presento

mejores floculos, fue cuando se trabajó con Cloruro Férrico (FeCl3), debido a ello, se decidió utilizar este coagulante para obtener los datos de dosis óptima y el tiempo óptimo.

La dosis óptima de coagulante es de 24,17 ml. El tiempo óptimo de floculación es de 9.03 minutos. Hay muchos sistemas de floculación pero el mejor es el que utiliza la energía

hidráulica esto es por el ahorro de energía que se tiene con este tipo de floculadores.

5. APLICACIONES

La aplicación principal en la ingeniería sanitaria es optimizar el proceso de purificación del agua para el consumo humano, es por esto que el ensayo de jarras es una herramienta muy importante e indispensable para dicho proceso.

Cuando se va a construir una planta de tratamiento se debe saber la calidad del agua y su posible tratamiento para su purificación, en el proceso de coagulación se debe seleccionar el químico óptimo para ahorrar dinero y tiempo, el ensayo de jarras es una herramienta que nos sirve para esto.

A continuación se presenta un resumen de las aplicaciones en aguas residuales y en aguas potables:

Aguas residuales:

- Reducción de sólidos en suspensión y materia orgánica.- Laminado o estabilización de cargas contaminantes para controlar la entrada a

los tratamientos biológicos.- Reducción de contaminantes industriales no biodegradables (sobre todo

metales pesados).- Espesamiento de lodos.

Aguas potables:

- Eliminación de color, olor, turbidez, etc., de aguas de ríos y embalses.- Eliminación de dureza para aguas potables o aguas de calderas.

pág. 22


6. RECOMENDACIONES

El ensayo presenta algunas dificultades en la aplicación de las dosis de coagulantes para las 6 jarras.

Otro inconveniente es la toma de muestras mediante el uso de los sifones porque se ve necesario el uso de un personal igual al número de jarras.

En cuanto a los resultados del laboratorio la recomendación es agregar la dosis y el tipo de floculante optimo en la cantidad lo más exacta posible para tener un buena operación en la planta de tratamiento.

7. BIBLIOGRAFÍA

Evaluación plantas de tratamiento. Ing. López Cano Manuel, Ing. Marecos Olga- ANEXO A: Recomendaciones para la realización del Jar-Test. Consulta En Línea: 28-05-13 [http://www.bvsde.paho.org].

Jairo Alberto Romero Rojas, ACUIPURIFUCACION, ED. Escuela colombiana de ingeniería, 1995.

Jorge Alonso Cárdenas León, CALIDAD DE AGUAS PARA ESTUDIANTES DE CIENCIAS AMBIENTALES, ED, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 2005.

Pagina internet de la universidad tecnológica Nacional Buenos Aires Argentina, www.frbb.utn.edu.ar.

pág. 23

http://www.frbb.utn.edu.ar/

http://www.bvsde.paho.org/

Laboratorio Acueductos, Ensayo de Jarras

Documents

Transcript of Laboratorio Acueductos, Ensayo de Jarras