laboratorio 1 dosis optima concentracion optima y ph optimo

7/25/2019 Laboratorio 1 Dosis Optima Concentracion Optima y Ph Optimo

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Tratamiento de Agua I

Facultad de Ingeniera Ambiental SA-445

Laboratorio I 2015-I

LABORATORIO N 1: Dosis ptima, Concentracin ptima y pH ptimo

I. FUNDAMENTO TERICO

Floculacin.

La floculacin es un proceso qumico mediante el cual, con la adicin desustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidalespresentes en elagua,facilitando de esta forma sudecantacin y posterior filtrado.Es un paso del proceso de potabilizacin de aguas de origen superficial y deltratamiento deaguas servidas domsticas, industriales y de la minera.

Los compuestos que pueden estar presentes en el agua pueden ser:

Slidos en suspensin; Partculas coloidales (menos de 1 micra), gobernadas por el movimiento

browniano;y, Sustancias disueltas (menos que variosnanmetros).

El proceso de floculacin es precedido por la coagulacin, por eso se suele hablarde los procesos de coagulacin-floculacin. Estos facilitan la retirada de lassustancias en suspensin y de las partculas coloidales.

La coagulacin es la desestabilizacin de las partculas coloidales causadas por laadicin de un reactivo qumico llamado coagulante el cual, neutralizando suscargas electrostticas, hace que las partculas tiendan a unirse entre s;

La floculacin es la aglomeracin de partculas desestabilizadas en microflculos ydespus en los flculos ms grandes que tienden a depositarse en el fondo de losrecipientes construidos para este fin, denominados sedimentadores.

Los factores que pueden promover la coagulacin-floculacin son el gradiente dela velocidad, el tiempo y el pH. El tiempo y el gradiente de velocidad sonimportantes al aumentar la probabilidad de que las partculas se unan y da mstiempo para que las partculas desciendan, por efecto de la gravedad, y as seacumulen en el fondo. Por otra parte el pH es un factor prominente en accindesestabilizadora de las sustancias coagulantes y floculantes.

La solucin floculante ms adaptada a la naturaleza de las materias en suspensincon el fin de conseguir aguas decantadas limpias y la formacin de lodos espesosse determina por pruebas, ya sea en laboratorio o en el campo.

En la minera, los floculantes utilizados son polmeros sintticos de alto peso

molecular, cuyas molculas son de cadena larga y con gran afinidad por lassuperficies slidas. Estas macromolculas se fijan por adsorcin a las partculas yprovocan as la floculacin por formacin de puentes interpartculas.
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USO DE POLMEROS COMO AUXILIARES

Tantos polmeros sintticos como naturales (amidas en general) son usados comoauxiliares de floculacin y filtracin. En el primer caso, se busca aumentar lavelocidad de sedimentacin de los flculos, la resistencia de los mismos a las

fuerzas de la cizalla, que pueden ocurrir en el transporte del agua floculada y ladisminucin de la dosis de coagulante primario y la tasa de filtracin.

Polmeros como auxiliares de filtracin

Los polmeros sintticos y naturales han sido utilizados como auxiliar de filtracinprincipalmente en la tecnologa de la filtracin directa descendente. No es usual,pero ellos tambin pueden ser usados en la filtracin de agua decantada o en lafiltracin directa ascendente. En cualquiera de los casos, el principal objetivo esimpedir la ocurrencia de traspase, especialmente cuando se aplican elevadastasas de filtracin o medios filtrantes de mayor granulometra. En tanto,dependiendo de la carga hidrulica disponible para la filtracin o de la prdida de

carga debida a la retencin de impurezas en el medio filtrante, el traspase podrano ocurrir.

El uso de los polmeros puede producir carreras de filtracin ms cortas a medidaque se aumente la dosis y se mantenga constante la tasa de filtracin.

Para la filtracin directa descendente con pre-floculacin del agua, por lo generalel polmero no trae beneficios; a no ser que se aumente la carga hidrulica para laretencin de impurezas en el medio filtrante.

Dosis ptima

Es la cantidad de coagulante que es preciso aplicar en el proceso de tratamiento

para eliminar turbidez y adems el color presentes en el agua. La coagulacin esel proceso mediante el cual se desestabiliza una partcula que est en forma desuspensin y coloidal. Este proceso tiene dos etapas, la primera denominada deMezcla Rpida donde se agregan uno o ms productos qumicos (coagulantes)para hacer inestables a las partculas coloidales. La segunda es la Floculacinconsistente en el conglomerado de las partculas desestabilizadas al entrar encontacto unas con otras.

Concentracin ptima

Realizar una coagulacin eficiente es aplicar uniformemente el coagulante al agua.Pero esto es difcil porque las cantidades de coagulante son muy pequeas

comparadas con el volumen de la masa de agua (dosis pequea comparada convolumen de agua a tratar). Una dosis media de sulfato de aluminio de 30 mg/L auna concentracin de 10% representa dispersar un volumen de solucin deapenas 300 mL, equivalente a un cubo de 7 cm de arista en un metro cbico deagua. Con la condicin de que haya suficiente turbulencia, la dispersin ser msefectiva cuando mayor sea el volumen de solucin o ms diluida sea esta, lo queresultar en una mejor remocin de la turbiedad porque el coagulante entrar ms


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rpido y ms fcilmente en contacto con el mayor nmero de partculas coloidales.Estudios realizados por Jeffcoat y Single en 1975 demostraron que las mejorescondiciones para la remocin de turbiedad se producen cuando se utilizansoluciones de sulfato bastante diluidas; sin embargo, con concentracionesinferiores a 0,1% la eficiencia en la remocin de turbiedad se reduce

acentuadamente, debido a que el sulfato de aluminio puede hidrolizarse antes desu aplicacin. Se sugieren valores del orden de 1 a 2% como ideales para adoptaren el proyecto o en la operacin de la planta de tratamiento.

Estudios de coagulacin, floculacin y sedimentacin realizados por Mendes en laEscuela de San Carlos en 1989 como parte de su tesis de doctorado, con aguasde varias calidades, con color y turbiedad verdaderos, permiten concluir que,dependiendo de la calidad del agua, puede haber influencia de la concentracin dela solucin de sulfato de aluminio en la eficiencia de la remocin de flculos,principalmente en el mecanismo de coagulacin por barrido. Por ende, talinfluencia resulta mayor para velocidades de sedimentacin relativamente bajas (

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