Laboratorio Aguas

TRATAMIENTO DE AGUAS "ENSAYO DE JARRAS"

Laboratorio No 1 JAR TEST

JOSE ESNEIDER MOSCOSO ACOSTA- 1094942764 JUAN CARLOS RODRÍGUEZ AYALA-1094938952

REVISADO POR:

ING. GABRIEL LOZANO SANDOVAL TITULAR DE LA ASIGNATURA DE TRATAMIENTO DE AGUAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

ARMENIA 08 DE OCTUBRE DE 2015


Facultad de Ingeniería

Programa de Ingeniería Civil

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FACULTAD DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 3

2. OBJETIVOS ...................................................................................................... 4

2.1 OBJETIVO GENERAL: .................................................................................. 4

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ......................................................................... 4

3. PROCEDIMIENTO ........................................................................................... 5

4. RESULTADOS ............................................................................................... 11

4.1 OBSERVACIONES ...................................................................................... 12

5. CONCLUSIONES ........................................................................................... 13

6. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 14




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1. INTRODUCCIÓN Con el fin de prestar el servicio de suministro de agua potable se hace necesario

realizarle a dicho recurso una serie de procesos que le permita alcanzar unos

estándares de calidad óptimos para que no se encuentren elementos perjudiciales

para la salud de los usuarios, uno de los aspectos a tratar son los elementos

solidos que existen en el agua, para lo cual se debe determinar la forma correcta

de proceder a retirarlos siendo el ensayo de jarras uno de los más útiles.

El ensayo de jarras (jar test) es un procedimiento de laboratorio en el que se

busca establecer la concentración de coagulante que genera mejores condiciones

de calidad de floc y economía, en una muestra de agua “problema” para ser

aplicado posteriormente a nivel macro en la planta de tratamiento en el proceso de

coagulación (mezcla rápida) y floculación (mezcla lenta) que son tratamientos

primarios de agua.

El 01 de octubre de 2015 se desarrolló el ensayo de Jarras en el laboratorio de

Aguas de la Universidad del Quindío a la muestra tomada en días anteriores

proveniente de aguas domesticas del bloque de ciencias básicas. El laboratorio se

efectuó bajo el acompañamiento y dirección del Jefe del laboratorio Gonzalo

Hernández.




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2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL:

Determinar la dosis óptima de coagulante (sulfato de aluminio) para la clarificación

del agua y relacionarlo con el proceso que se efectúa en una planta de

tratamiento.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Reconocer las diferentes presentaciones del sulfato de aluminio y demás

coagulantes, su dosificación, ventajas y desventajas.

Realizar la prueba de jarras con los instrumentos del laboratorio de aguas de la

Universidad del Quindío.

Determinar cualitativa y cuantitativamente la proporción de mezcla que tuvo un

mejor desempeño sobre el agua cruda mediante la observación de la relación

entre la cantidad de floc en el agua y la dosis aplicada.




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3. PROCEDIMIENTO El desarrollo del laboratorio inicio con la identificación de los elementos, equipos y

materiales a utilizar. Lo anterior fue explicado por el señor Gonzalo Hernández.

EQUIPOS MATERIALES Y ELEMENTOS UTILIZADOS

Equipo de Jarras con regulador de revoluciones (Floculador mecánico).

Seis Beakers de laboratorio (Vasos de precipitado de 2 litro c/u )

Dos Probetas

Guantes (Elementos de Protección e Higiene personal)

Cronometro

Dosificador

Muestra de Agua

Sulfato de Aluminio

Imagen 1. Sulfato de Aluminio tipo B




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Imagen 2. Disposición de Beakers y dosificador electrónico.

Para llevar a cabo el laboratorio se realizó el siguiente procedimiento:

1. IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA

Agua extraída del sistema de aguas residuales del bloque de ciencias

básicas de la Universidad del Quindío. (Muestra transportada del sitio al

laboratorio sin alterar las condiciones para conservar las propiedades del

agua)

Las siguientes son las propiedades que se deben identificar en la muestra

para realizar la caracterización fisicoquímica.

Temperatura, °C

PH, Unidades

Cloruros, mg/lt

DQO, mgO2/lt

DBO, mgO2/lt

Turbiedad, UNT

OD, mgO2/lt

Sólidos Sedimentables, m/l/h

Alcalinidad, mg CaCO3/lt

Sólidos Sedimentables, mg/lt

Coli- total NPM/100 mL

Fecal NPM/100 mL

Coli- total UFC/100 mL

Fecal UFC/100 m


2. VERTIMIENTO DE LA MUESTRA

Se vierte 1 litro de la muestra de agua en cada uno de los 6 Beaker con

ayuda de una probeta

Imagen 3. Embazado del agua a tratar en los vasos de precipitado.

3. ADICIÓN DE SULFATO DE ALUMINIO

Se adicionan las diferentes dosis de agente coagulante (Sulfato de

Aluminio) cuyos rangos de concentración típica dependen del tipo de agua

a tratar (cruda o servida) y de su procedencia cuando se trata de aguas

domésticas, industriales u otros; y se dispone a ponerlos en el equipo. Para

este caso se utiliza una solución de 25 mg de coagulante/lt por cada mililitro

de solución. En la primera jarra se aplica 2 ml de solución (50mg/lt), a la

segunda 4 ml (100mg/lt), y así hasta llegar a la sexta jarra como se muestra

en la siguiente tabla.




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Beakers

Dosis Coagulante

(mg/lt )

1 50

2 100

3 150

4 200

5 250

6 300

Imagen 4. Proceso de Dosificación Coagulante (Sulfato de Aluminio)

4. PROCESO DE COAGULACIÓN (MEZCLA RÁPIDA)

El proceso de coagulación se realiza durante 1 minuto (Tiempo controlado

con el cronometro), en la maquina con agitadores a 100 rpm.

5. PROCESO DE COAGULACIÓN

En este proceso la mezcla es agitada a una revolución de 40 rpm, la mezcla

lenta se realiza durante 20 min, en el cual se le da el tiempo para la

formación del Floc (Interrelación de las partículas).




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Imagen 5. Mezcla Lenta

6. PROCESO DE SEDIMENTACIÓN

Se procede a apagar el equipo y se continua con la sedimentación de las

partículas dejando las muestras estáticas durante 20 minutos.

7. ANALISIS VISUAL DE DOSIS OPTIMA

Se realiza el Análisis de la Dosis Optima, con base a los resultados

observados de generación de floc y proceso de clarificación.

Imagen 6. Floc en el fondo (finalización de la mezcla lenta)




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8. EJEMPLO

Durante el proceso de sedimentación se realizó un ejemplo que consistía

en llevar la dosificación obtenida en un Ensayo de Jarras a medidas reales

pasando por el proceso de:

1. Laboratorio

2. Condiciones iniciales.

3. Condiciones satisfactorias.

4. Condiciones ideales.




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4. RESULTADOS Los resultados obtenidos en el Jar Test arrojaron que el beaker N.6 presentaba

visualmente la mayor clarificación. Según el Jefe de laboratorio existe un rango de

contenidos de coagulante en el cual la muestra va a presentar resultados

similares. En este caso se observaron resultados iguales en los beakers N.5 y N.6.

Imagen 7.

Aunque el beaker N.6 presento una mayor clarificación, se define como optima la

dosis del beaker N. 5 de 250 mg de Coagulante por litro, esta observación se

fundamenta en que con una cantidad más pequeña de coagulante también puede

lograrse el retiro de las partículas coloidales restantes; El Beaker N.6 con

concentración de 300 mg/lt aunque visualmente es el mejor, representa mayores

costos, los cuales pueden reducirse en una menor dosis con el complemento del

proceso de filtración.




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4.1 OBSERVACIONES

El análisis de la elección de la dosis óptima es subjetivo dado que se reaiza

a partir de una inspección visual, cuyos criterios pueden variar según la

experiencia y experticia de la persona que realiza el ensayo, puesto que la

carencia de las mismas podría haber llevado a optar por el Breaker N.6 sin

considerar lo inviable en términos de costos.

La formación de floc es directamente proporcional en cierto rango con la

cantidad de sulfato de aluminio. Sin embargo, una dosis alta de coagulante

podría ser contraproducente e impedir que el proceso de floculación se

realice correctamente.

La disminución de la cantidad de Sulfato de Aluminio (coagulante), la cual

representa un costo importante en el proceso de clarificación se puede

lograr al examinar otras variables como el pH (acido, alcalino) o los poli-

electrólitos (ayudantes de floculación) ya que estos trabajan generalmente

mejor en pH’s entre 6 y 8. Habitualmente cuando se tratan aguas residuales

industriales se requiere de procesos de neutralización.




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5. CONCLUSIONES

El ensayo de Jarras es un método experimental en condiciones óptimas

cuyos resultados se determinan de manera empírica y no teórica. Sirve

para imitar las condiciones y procesos que tienen lugar en la clarificación

del agua en plantas de tratamiento, y establecer la dosis indicada de

coagulante para el agua a tratar en unas condiciones determinadas.

Se concluyó que para una correcta identificación de los resultados de este

ensayo se debe contar con un buen juicio, que permita identificar la muestra

que presenta el mayor porcentaje de remoción de turbiedad con la menor

cantidad de agente coagulante (dosis optima).

Se determinó que el ensayo de jarras debe realizarse frecuentemente en la

fuente, y en los periodos de tiempo en los que se presenten variaciones en

la turbiedad. Dado que la realización de este ensayo puede representar un

beneficio económico y social para la población; de tal forma que al

determinar acertadamente la cantidad de coagulante que se debe aplicar al

agua no se presentarán sobrecostos. Sin embargo si se disminuye el

agente coagulante necesario, pueden quedar partículas en el agua, que

después del proceso de sedimentación continúen suspendidas en la




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muestra y puedan llegar al usuario final, generando problemas de salud

pública.

El coagulante tiene varias presentaciones; la presentación liquida resulta

ser la opción con mayor acogida comercialmente por su facilidad de

manejo, aunque la presentación es más costosa la utilización de esta

requiere menor tiempo y mano de obra. Sin embargo, aún en muchos

laboratorios y plantas pequeñas se maneja la presentación en polvo.

6. BIBLIOGRAFÍA

Hernandez, Gonzalo. Guía de documentación para el laboratorio de aguas.

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