INFORME DE LABORATORIO: PRUEBA DE JARRAS
Presentado por GEOVANY HERNANDEZ ROJAS 1133370 NAIRO DAVID TARAZONA 20071006
Presentado a Ing. HELVER PARRA ARIAS
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERI CIVIL PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE TUNJA 2011
INTRODUCCIÓN
La prueb de jarras es la principal prueba de laboratorio utilizada para determinar el dosaje de coagulantes en las plantas de tratamiento de agua potable, aunque el aparato es simple, se debe tener cuidado con el fin de obtener resultados confiables. Debido al gran numero de variables involucradas en el proceso de coagulacion, no ha sido posible estandarizar el procedimiento de la prueba de jarras. En esta prueba de laboratorio examinaremos una de estas variables, pH y su efecto sobre la formacion de floc y la remocion de turbiedad. Para la prueba de jarras debe evitarse el uso de detergentes en el laboratorio, ya que muchos contienen compuestos anionicos que son fuertemente adsorbidos por el interior de las jarras de vidrio. Si estos no son completamente quitados, aun los rastros pueden afectar los resultados de las pruebas de jarras en forma significativa. Los residuos de tles limpiadores pueden tambien anular la efectividad de dosis bajas de polimeros catiónicos. Para prueba de investigacion la experiencia demuestra que para
coagulantes
hidrolizantes, tales como alumbre y sulfato ferrico, la mezcla rapida dan generalmente excelentes resultados. Para coagulantes polimericos, de peso molecular alto los resultados son a menudo dramaticos con mezcla rapida a 100rpm por 20 minutos, seguida de 20 minutos de floculacion de 25 a 30 rpm. Los flocs producidos cuando se usa este material para coagular y flocular turbiedad son tan pesados que la sedimentacion es casi completa a la velocidad mucho mas lenta usada con flocs de alumbre.
OBJETIVOS GENERALES Determinar el dosaje de coagulantes para el proceso de floculación en la eliminación de turbiedad en las plantas de tratamiento de agua potable
ESPECÍFICOS ➢ Llenar los vasos precipitados del aprato con el agua a analizar.
➢ Adicionar el coagulnte a cada contenedor y mezclar aproximadaamente 100rpm por 1 minuto. ➢ Reducir la velocidad de mezclado a 25 o 35 rpm y continuar el proceso de
mezclado por 15 o 20 minutos. ➢ Apagar el equipo de mezclado y esperar a que se sedimente de 20 a 45 minutos. ➢ Filtrar el contenido de los contenedores y hacer las pruebas necesarias con el recipiente y el sobrenadante.
PROCEDIMIENTO
Se proveera un recipiente grande de suspensión coloidal con una turbiedad de 15 unidades. Transferir seis porciones de 2500ml de la suspensión completamente mezclada a recipientes que se proveeran y, revolviendo constantemente, ajustar el valor de pH de cada porcion hasta conseguir el que le ha asignado el instructor, use HCL diluido o NaOH según se requiera junto con un medidor de pH. Ahora añada muestras de un litro de cada porcion a cada una de las dos jarras, de modo que se dispondria de seis pares de muestras de agua, teniendo cada par exactamente el mismo valor de pH. Colocar un jarra de cada par en el agitador 1 y las otras en el agitador 2, y proceder lo que sigue: Coagulante de alumbre: Determinar el pH, color turbiedad y alcalinidad de cada uno de los pares de muestras. Registrar estos datos en el cuadro provisto. Ajustar la velocidad de las paletas del agitador 1 de la prueba de jarras a 120 rpm y añadir tan pronto como sea posible a todas las jarras, exactamente 1ml de la solucion (1ml=10mg de alumbre) utilizando la pipeta mohr. Continuar revolviendo rapidamente por 1 minutos. Registrar el tiempo requerido para la formacion de floc, disminuya la velocidad a 60 rpm y flocular por 20 minutos adicionales. Pare los agitadores y deje sedimentar por 20 minutos. Anote el indice de willcomb para cada jarra. Al final del periodo de sedimentacion retirar cuidadosamente una muestra y determinar el pH, color, turbiedad, alcalinidad y la concentracion de coagulante residual. Si el tiempo lo permite se puede tambien determinar el pH, color, turbiedad y alcalinidad del agua filtrada, el filtrado puede hacerse por varios metodos, el instructor especificará cual será el empleado.
MARCO TEORICO
ENSAYO DE JARRAS El conocimiento y destreza para realizar el ensayo son fundamentales para determinar la dosis óptima de coagulante a aplicar al agua. Se considera que es una labor fundamental para logra buenos niveles de eficiencia con químicos. El ensayo se presenta para sulfato de aluminio. Sin embargo, el procedimiento esencialmente es el mismo para cualquier coagulante a utilizar, cambiaran las concentraciones de las soluciones las cuales se pueden consultar con las casas comercializadoras del producto. Análisis físico - químico del agua cruda.
El análisis físico-químico de rutina comprende la determinación de: turbiedad, el color, el pH y la alcalinidad. A partir de éste análisis el operador cuenta con los elementos para establecer las cantidades aproximadas de coagulantes que debe aplicar al ensayo (Coagulación), siendo la turbiedad e factor que mas variaciones presenta y el más fácil de remover dentro de las condiciones de cada planta. Para la dosificación correcta se debe efectuar el Ensayo de Jarras o ensayo de dosis óptima.
La prueba de jarras es un procedimiento que se utiliza comunmente en los laboratorios. Este metodo determina las condiciones de operación optimas generlmente para el tratamiento de aguas. La prueba de jarras permite ajustar el pH, hacer variaciones en las dosis de las diferentes sustancias quimicas que se añaden a las muestras, alternar velocidades de mezclado y recrear una pequeña escala lo que se podria ver en un equipo de tamaño industrial. Una prueb de jarras puede simular los procesos de coagulcion o floculacion que promueven la remocion de coloides suspendidos y materia organica.
Figura1. Diagrama del equipo de prueba de jarras
Figura 2. Imagenes de la prueba de jarras
RESULTADOS
Tabla1. Condiciones iniciales muestra de agua. Fecha toma
Lugar
Temperatur
pH
Turbiedad
de muestra
muestreo
a ºc
unidades
UNT
23-05-11
Pozo subterraneo
16
8,41
75,3
Color UC
932
Tabla 2. Condiciones ensayo de jarras. 1
2
3
4
5
6
120
120
120
120
120
120
1
1
1
1
1
1
60
60
60
60
60
60
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
8,31
8,08
7,88
7,71
7,55
7,49
Temperatura (°c)
19
19
19
19
19
19
Turbiedad (UNT)
11,2
8,05
4,57
6,66
8,68
5,50
Color (UC)
219
193
147
198
162
146
Rapidez de sedimentacion
6
5
4
3
1
2
Tamaño de floculos
6
5
4
3
1
2
Parametro
Jarra
Velocidad de agitacion mezcla rapida (rpm) Tiempo agitacion mezcla rapida (min) Velocidad agitacion mezcla lenta (rpm) Tiempo agitacion mezcla lenta (min) Tiempo de sedimentacion (min)
pH
ANALISIS DE RESULTADOS Analizando los datos obtenidos en la prueba de jarras graficando observamos que en la turbiedad vs dosis se tiene que para una dosis de 1mm se obtiene una turbiedad de 1, cuando se le aplica una dosis de 2mm se observa una turbiedad de 5, cuando se le aplica una dosis de 3mm la turbiedad la turbiedad es de 8, cuando la dosis es de 4mm la turbiedad presente es de 6, si la dosis es de 5mm la turbiedad es de 5, y finalmente con dosis de 6mm la turbiedad es de 7. Observando una menor turbiedd con una dosis de 1mm. Con la segunda grafica se observa que con la primera dosis el color es de bajo rango, y con la tercera dosis el color es de un valor de 56. En la tercera grafica se compara el color con la turbiedaad y se observa que para una mayor turbiedad se tiene un color de valor mayor, es decir que para un color de bajo rango la turbiedad es de 1, con un color de valor 47 la turbiedad es de 5, con color 56 la turbiedad es 8 siendo el valor mas alto, con color 31 la turbiedad es de 6, con un color de valor 39 la turbiedad es 5, y finalmente con un color de 32 la turbiedad es de 7. Observando la cantidad de floc que se ha formado se analiza que la mayor cantidad se formó en la jarra 1, determinando que la dosis optima fue la que se le aplicó a ésta jarra.
CONCLUSIONES
✔ La dosis óptima se establece debido a la cantidad de floc que se forma en
las jarras, en este caso la mayor cantidad de folc se presentó en la jarra 5.
