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8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf

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GUÍAS DE LABORATORIO

ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ

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PRACTICA 1 TOMA DE MUESTRA

1. OBJETIVOS Identificar el punto de muestreo. Realizar la toma y posterior caracterización física de una muestra de

agua residual. Realizar el aforo del caudal del efluente.

2. MARCO TEORICO

3. MATERIALES 1 Nevera de Icopor 1 Frasco lavador con agua destilada Cinta métrica Cinta de enmascarar Cinta transparente Etiquetas Marcador 2 Botellas de vidrio de 500 ml

1 Envase esterilizado Un ping pong Cámara fotográfica

4. EQUIPOS GPS Termómetro Medidor de oxígeno disuelto Conductímetro Peachimetro de campo

5. DESCRIPCION Y UBICACIÓN GEOGRAFICA DEL PUNTO DEMUESTREO

Fecha

Hora de muestreo


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Departamento

Municipio

Barrio

Efluente

Altura sobre el nivel del mar

Coordenadas geográficas

Tipo de agua

Tipo de muestra

6. PROCEDIMIENTOUbicado el sitio de muestreo procedemos a recolectar tres muestras puntuales

identificándolas con su respectiva etiqueta.

6.1 MUESTRA PARA ANALISIS MICROBIOLOGICO

Procedemos a destapar el envase cuando se va a sumergir al efluente, dejandocámara de aire para que los microorganismos presentes en el agua tengan

suficiente aire y no se mueran, llenando las 2/3 partes del envase de muestra

y tapándolo lo más rápido posible.

6.2 MUESTRA CON CAMARA DE AIRE

Se procede a destapar el envase de vidrio de 500 ml y se sumerge en el

vertimiento purgando el recipiente con el agua por lo menos tres veces antes

de tomar la muestra, para retirar los residuos como jabones o concentraciones

de muestras anteriores. Después del purgado se recolecta la muestra y se tapa

dentro del efluente; se puede dejar cámara de aire cuando se desea realizar

una caracterización física a la muestra.

6.3 MUESTRA SIN CAMARA DE AIRE

Se procede a destapar el envase de vidrio de 500 ml y se purga en el

vertimiento, se sumerge el envase en efluente y se va girando para que se


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vaya llenando y salgan todas las burbujas de aire, cuando el envase este

completamente lleno, se tapa dentro del efluente.

6.4 MUESTRA PUNTUAL CON INSTRUMENTOS

Se procede a realizar mediciones de O.D., pH, conductividad, y temperatura en

el efluente, estos parámetros se miden in situ.

6.5 AFORO DEL CAUDAL

Procedemos a determinar el caudal del vertimiento de la siguiente manera:

- Se delimita un área rectangular específica del cuerpo de agua.

- Con un ping-pong se calcula el promedio de la velocidad superficial delvertimiento, relacionando la distancia que recorre el ping pong en un

determinado intervalo de tiempo.

- Se calcula el caudal relacionando la velocidad superficial y el área delimitada

del cuerpo de agua.

7. CALCULOS

ST, mg/L= (Peso recipiente+resido – Peso recipiente) mg*1000/Vol muestra, L

CAUDAL, L/s= 0,8*Vs*Area transversal

8. RESULTADOS PARAMETROS IN SITU

PARAMETRO RESULTADO

pH

OD

Temperatura Ambiente

Temperatura del agua

Conductividad


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PARAMETROS DE INTERES EN EL LABORATORIO

PARAMETRO RESULTADO

pH

Temperatura

Turbiedad

Color

Conductividad

OD

Sólidos Totales

9. ANALISIS DE RESULTADOS

Concepto según Resolución 0631 de 2015.

10. CUESTIONARIO1. Qué problemas se presentaron en la toma de las diferentes muestras.Plantee posibles soluciones o recomendaciones.

2. ¿Existen diferencias entre los resultados in situ y los obtenidos en ellaboratorio? ¿Porque se presentaron?

3. De acuerdo con los resultados obtenidos emita un concepto técnico sobreel efluente.


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PRACTICA 2 ENSAYO DE JARRAS

1. OBJETIVOS:

Determinar la dosis óptima de coagulante necesaria para remover partículas

suspendidas que le proporcionan turbiedad y color al agua cruda.

Determinar la dosis de cal según los requerimientos del agua.

Obtener agua tratada que cumpla con la normatividad legal vigente para los

parámetros de pH, turbiedad, color, alcalinidad y conductividad.

2. GENERALIDADES:

El ensayo o test de jarras, es una simulación de los procesos de coagulación – floculación

y decantación que ocurren en una planta de tratamiento de agua. Los sólidos suspendidos

muy finos coloidales normalmente de


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0,01 0,0000002

La cantidad de coagulante añadida al agua es crítica, porque en pocas porciones resulta

infectiva de forma que los equipos de filtración pueden bloquearse rápidamente, y en

concentraciones altas puede quedar fragmentos químicos.

En los procesos de coagulación la alcalinidad y el pH, a menudo el color se elimina con

mayor facilidad a valores ácidos de pH. Por otra parte es común que la turbiedad se

coagule bajo condiciones alcalinas, sin embargo se debe de poner de manifiesto que no

todos los coagulantes reaccionan al mismo valor de pH.

FUNDAMENTO: La adición de coagulante (Sulfato de Aluminio), seguido de una mezclarápida durante un breve intervalo de tiempo, pasando posteriormente por una agitación

lenta, por un periodo más prolongado y terminando con una agitación aún más

prolongada; en el transcurso de estas etapas el coagulante forma un floculo, que atrae y

atrapa las partículas de color, lodo, algas y otras materias. La combinación resultante de

floculo con las materias particuladas forma un floculo mucho más grande, que al ser más

pesado que el agua, se sedimenta; la porción que no se llega a sedimentar, está

constituida, por partículas más grandes que las que se presenta en la turbiedad original,

por esta razón, se hace más fácil su eliminación en los filtros. En esta forma la

coagulación convierte la turbiedad que se encuentra en partículas más pequeñas con

cualidades deficientes tanto en sedimentación como en filtración, en un conjunto de

partículas mucho más grandes que se sedimentan y filtran en forma satisfactoria.

3. MATERIALES:

2 recipientes de 4 L

6 vasos de precipitado de plástico de 1000 ml

5 vasos de 30 ml

2 balones aforados de 100 ml

1 pera

5 jeringas de 10 ml dosificadoras

1 espátula

1 frasco lavador

6 frascos de vidrio de 150 ml

4. EQUIPOS:

Floculador

pH-metro

Fotómetro

Balanza


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5. REACTIVOS:

Solución de coagulante al 1%. Disolver 0,5 g del coagulante en 50 ml de aguadestilada. Cada 1,0 ml de solución de coagulante representa 10 mg en 1 L de

muestra. Coagulantes disponibles: Alumbre tipo A, Alumbre tipo B, FeCl3, FeSO4,

Fe2(SO4)3, Policloruro de Aluminio y Alumbre líquido.

Solución de alcalinizante al 0,5%. Disolver 0,25 g de alcalinizante empleado, en50 ml de agua destilada. Cada 1,0 mL de alumbre al 0,5% representa

aproximadamente 5 mg de Alcalinidad como CaCO3 en 1L de muestra.

Alcalinizante: Ca(OH)2

Polielectrolitos. Almidón soluble.

Reactivos necesarios para determinación de alcalinidad. (ver Manual de

Procedimiento de Ensayo del Laboratorio)

6. PROCEDIMIENTO:

Lavar bien 6 vasos de precipitado de 1000 ml y limpiar apropiadamente las paletas

del mezclador con un trapo húmedo.

Medir 1L de muestra en cada uno de los vasos de precipitado.

Medir a la muestra antes de procesar, alcalinidad, por el medio volumétrico, para

determinar si es necesario agregar alcalinizante; considerando el consumo al

reaccionar con el coagulante y dejando una alcalinidad remanente mínima de 25

mg/L de CaCO3. Además medir color, pH, milivoltios (mV) en el pH-metro y

turbiedad del agua cruda (puede realizarse al final junto con las muestras

procesadas).

Con las jeringas agregar volúmenes progresivos de solución de coagulante, tan

rápido como sea posible a cada una de las jarras, hasta cubrir el intervalo de dosis

de coagulante considerado como apropiado, inicialmente de 1 a 6 ml. Seleccionar

una serie de dosis tal que el primer vaso represente subtratamiento y el último

sobretratamiento. De ser necesario corregir la alcalinidad, agregar alcalinizante al

0,5% en volumen igual al aplicado de coagulante en forma simultánea.

Mezclar a 100 rpm durante 1 minuto (mezcla rápida), luego reducir la velocidad a

40 rpm durante 15 minutos (mezcla lenta).

Suspender mezcla. Observar en cada vaso aparición del floc y sus características.

Dejar sedimentar durante 15 a 60 minutos. Observar el floc y sus característicasde asentamiento en cada vaso.

Describir los resultados calificando el floc según índice de Wilcom y tiempo de

formación del floc. Una muestra oscura indica una coagulación pobre. Un agua

coagulada adecuadamente contiene un floc bien formado y el líquido entre las

partículas o flocs es claro. LLENAR FORMATO ANEXO.

Con una pipeta de volumen grande extraiga 100ml de muestra de los 4 cm

superiores de cada vaso y determinar color, pH, turbiedad y alcalinidad de cada


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muestra llenando el formato anexo. La dosificación óptima será aquella que

presente el mayor porcentaje de remoción de turbiedad en el agua.

8. ANÁLISIS DE RESULTADO:

Graficar dosis de coagulantes (mg/L) vs color, turbiedad, pH, mV y alcalinidad

reportando análisis de gráficos y resultados.

Determinar dosis de coagulante por litro de agua tratada y consumo de coagulante

al mes para un caudal para una población de 25.000 habitantes, si cada uno tiene

un consumo promedio de 180L/día.

Determinar con base en la dosis de coagulante la alcalinidad teórica consumida y

remanente. Determinar el % de error entre la alcalinidad consumida experimental

y teórica.

Comparar los resultados obtenidos con los criterios para agua potable de la

Resolución 2115 de 2007 del Ministerio de Protección Social (para agua Potable).

Determinar el índice del agua tratada para los parámetros analizados (para agua

Potable), según Resolución 2115 de 2007 del Ministerio de Protección Social (para

agua Potable)

Para el tratamiento de aguas residuales comparar los parámetros con la

Resolución 0631 de 2015.

Qué es el potencial Z y el punto isoeléctrico del sistema?

Bibliografía e Infografía

Arboleda V., Jorge. 2000. Teoría y práctica de la purificación de agua. Acodal. Tercera edición.

Santafé de Bogotá. P 165-175

http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/PotencialZeta_1246.pdf

http://www.bdigital.unal.edu.co/877/1/15372239_2009.pdf

http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/PotencialZeta_1246.pdfhttp://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/PotencialZeta_1246.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/877/1/15372239_2009.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/877/1/15372239_2009.pdfhttp://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/PotencialZeta_1246.pdf


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Anexo: Registro de Datos para entregar al finalizar la práctica

Grupo: Integrantes:

FUENTE

COAGULANTE AlCALINIZANTE FECHA:

JARRA

No.pH

Alcalinidad

Total mg/L

Coagulante

mL

Alcalinizante

mL

Tiempo de

formación

del floc, min

Indice de

WillcombpH Color UPC

Turbiedad

NTU

Alcalinidad

Residual mg/L

Tiempo

sedimentación,

min

Agua

cruda

1

2

3

4

5

6

INDICE DE WILLCOMB

0-Floc coloidal. Ningun signo de aglutinación

2- Visible. Floc muy pequeño casi imperceptible para un observador no entrenado

6- Claro. Floc de tama ño relativamente grande pero que precipita con lentitud

8- Bueno. Floc que se deposita fácil pero no completamente.

10- Excelente. Floc que se deposita todo. Dejando el agua cristalina .

Firma

DOSIFICACIÓN

Observaciones:

SEDIMENTACIÓN

DETERMINACIÓN DE LA DOSIS ÓPTIMA DE COAGULANTE

4- Disperso. Floc bien formado pero uniformente distribuido. (Sedimenta muy lentame nte

o no sedimenta)

MEZCLA RÁPIDA FLOCULACIÓN


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DEMANDA DE CLORO

GENERALIDADES:

La demanda de cloro es la diferencia que existe entre la cantidad de cloro que se agrega y

la permanente como residual después de un determinado tiempo de contacto.

L a demanda de cloro varía acuerdo con:

La cantidad de cloro agregado

La cantidad de cloro residual que se desee

El tiempo de contacto

La temperatura del agua Las características fisicoquímicas

Las determinaciones de la demanda de cloro permiten conocer la cantidad que s e debe

aplicar a un agua para producir un cloro residual disponible, especificando , bien sea libre,

combinando o total después de un determinado tiempo de contacto.

En aguas que contiene amonio o compuestos orgánicos de nitrógeno , la cloracion con

dosis de cloro inferiores a las necesidades para alcanzar el punto de quiebre o punto de

ruptura conduce a la producción de cloraminas y de otros cloros derivados , que se

presenta como cloro combinado. L a cloracion a dosis superiores al punto de quiebreconduce a la ala destrucción de materia orgánica y obtener un cloro libre .E l cloro residual

libre es desinfectante más activo que las cloraminas.

3.2. TERMINOS Y DEFINICIONES

Cloro residual. Conformado por cloro libre y cloro combinado.

Cloro libre. El cloro aplicado al agua en forma molecular (Cl2) o de hipoclorito de sodio o calcio.

Inicialmente se hidroliza a la forma de ion hipoclorito y ácido hipocloroso, cuyas proporciones

relativas dependen del pH y la temperatura.

Cloro combinado. Nombre bajo el cual se conocen las monocloraminas, dicloraminas y tricloruro

de nitrógeno las cuales son compuestos formados por la reacción del cloro libre en agua con el

amoniaco y ciertos compuestos nitrogenados


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REACTIVOS

Solución estándar de cloro : a partir de hipoclorito (decol o clorox contienenaproximadamente 5 % de cloro disponible , lo cual representa 50000 mg/l. Debenalmacenarse al compuesto en oscuro y en un refrigerador para mantener suconcentración química indefinidamente), prepare una solución que contengaaproximadamente 100mg/L de cloro diluyendo 2ml d hipoclorito a 1000ml con aguadestilada. Almacene la solución en una botella oscura y en el refrigerador paramantener su concentración por un me. Si se quiere, esterice la solución por elprocedimiento indicado posteriormente.

Los reactivos descriptos para la determinación de cloro residual (ver cloro residual).

PROCEDIMIENTO

1. Con una probeta mida 100 ml de la muestra en cada uno de 5 o 10 vasos o frascos. 2. Agregue las cantidades siguientes de soluciones estándar de cloro a cada vaso o

frasco.

mL de solución de cloro Cloro mg/L

12

3

4

5

6

8

10

12

15

0.40.8

1.2

1.6

2.0

2.4

3.2

4.0

4.8

6.0

Seleccione la dosis de cloro en tal forma que la primera muestra no indique residual de

cloro al final del tiempo de contacto.

3. Mezcle los contenidos de cada vaso o frasco y deje reposar por el tiempo delcontacto seleccionado (15, 30, 45, o 60 minutos).


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4. Al final del tiempo de contacto determine la clase y concentración de cloro residualen cada vaso mediante la determinación de cloro residual.

RESULTADOS

Anote las dosis de cloro residual agregadas, los residuales de cloro total, libre y combinado

obtenidos , el tiempo de contacto y la temperatura de la muestra durante el ensayo, pH,

conductividad.

CACULOS

Elabore un gráfico de cloro residual vs. Dosis de cloro calcule las demandas de cloro para

cada caso y al punto de quiebre.

NORMALIZACION DE LA SOLUCCION ESTANDAR DE CLORO

REACTIVOS

Ácido acético contra centrado (glacial).

Solución indicadora de almidón.

Solución estándar tituladora de tiosulfato de sodio 0.025 N

Cristales o polvo de yoduro de potasio ,Kl

PROCEDIM IENTO

Coloque 2 ml de ácido acético en un frasco elermeyer de 250 ml.

Agregar 25 ml de agua destilada y mezcle

Agregue 1 g de yoduro de potasio y mezcle hasta disolver el yoduro de potasio.

Agregue 100 ml de solución estándar de cloro agitando el frasco.

Gradualmente titule con solución tituladora de tiosulfato de sodio 0.025 N , agitandoel frasco , hasta que el color de la solución sea amarillo pálido o con paja. Agregue 1a 2 ml solución indicadora de almidón y contiene la titilación hasta que desaparezca elcolor a azul.

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