Método de Prueba de Jarras

 

Ing. Gregorio Sánchez Pacheco

 

Prueba de Jarras coagula lacción y flo loccula lacción



Es un método de simulación de los procesos de , realizado a nivel de laboratorio que permite obtener agua de buena calilida ca dad, d, fá fáci cillme men nte se sep par ara abl ble e por  decantación; los flóculos formados con diferentes dosis del coag co agul ula ant nte e da dan n co como mo re resu sultltad ado o va valo lore ress de tu turb rbie ieda dad d diferentes.

El equipo consiste de una serie de 4-6 46 ja jarr rras as(v (va aso sos) s) que so son n ag agiitad tados si simu multltán ánea eame ment nte, e, co con n gr grad adie ient ntes es y titie empos variables, co con n una me mezzcla rápida de 300 rpm por 5 . ”

 

Coagulación 

Es un proceso de dese de sest sta abi bililiza zaci ció ón qu quím ímic ica a de las partículas coloidales que se producen al neutralizar   las fuerzas que los mantienen separados, por  medio de la adición de los coagulantes químicos y la a plica cacción de la energía de mezclado. Las sustancias químicas anulan las cargas eléctricas sobre la superficie del coloide, permitiendo que las partículas coloidales se ag aglo lome mere ren n form forman ando do flflóc ócul ulos os..

 

Floculación 

La floculación es el proceso que sigue a la coagulación, que consiste en la agitación de la masa coagulada que sirve para permitir el crecimiento y aglomeración de los flóculos recién formados con la fcon inalifaci dadlidad. de aumentar el tamaño y peso necesarios para sedimentar   facilid ad.

 

Empleo de Prueba de Jarras 

     

Dosiss óp Dosi óptitima ma de in insu sumo moss qu quím ímic icos os.. Efici Efi cien enci cia a de insu insumo moss qu quím ímico icos. s. Dete De term rmin inac ació ión n de pH óp óptitimo mo de co coag agul ulac ació ión. n. Dete De term rmin inac ació ión n de co conc ncen entr trac ació ión n óp óptim tima a so solu luci cion ones es qu quím ímica icas. s. Dete De term rmin inac ació ión n de vo volu lume men n de lo lodo dos. s. Dise Di seño ño de pl pla anta tass de tra trata tami mie ent nto o de ag agu ua. Veloc elocid idad ad de se sedi dime ment ntac ació ión n de só sólilido dos, s, et etc. c.

 

Determinación de Dosis Óptima 



Determina la correcta cantidad de coagulante que debe aplicarse al agua para pa ra un una a ad adec ecua uada da cla clari rififica caci ción ón.. Los parámetros a tener en cuanta son:

Turbiedad

pH

Alcalinidad

Color  

Sólidos

 

Selección de rango de Dosificación El objetivo de este ensayo es determinar la dosis de coagulante que 

produce la más rápida desestabilización de las partículas coloidales, que permita la formación de un flóculo grande, compacto y pesado, que pueda ser fácilmente retenido en los decantadores y que no se rompa y traspase el filtro. Dependiendo de los parámetros de la muestra de agua y principalmente de la turbiedad, se sugiere iniciar la dosificación según el cuadro cua dro sig siguie uiente nte:: Rango

Dosis Sugerida

Baja ((< 1L = 10 ppm 2 mL = 10 mg > 1L = 20 ppm 3 mL = 10 mg > 1L = 30 ppm >

4 mL = 10 mg 1L = 40 ppm 5 mL = 10 mg > 1L = 50 ppm 6 mL = 10 mg > 1L = 60 ppm Solución

Muestra de agua

 

Cálculo de dosificación para la prueba El volumen de aplicación de la solución para cada jarra se calcula con la siguiente formula:

V=DxV Vjj/C Donde: V = Volumen Volumen soluci solución ón en mL D = dosis dosis e en n mg/L mg/L Vj = vvolu olumen men de jarra jarra en L C = concentración en mg/mL

Dosis (mg/L) 15 ppm 30 ppm

Volumen (L) 01 01

45 ppm 80 ppm 100 ppm

01 01 01

Concentración Volumen (mg/mL) Solución (mL) 10 1.5 10 3.0 10 10 10

4.5 8.0 10.0

 

Parámetros de operación del equipo de Prueba de Jarras Depende de las condiciones hidráulicas y diseño de cada planta:

Coagulación: 300 rpm x 5 segundos Floculación: 40 rpm x 20 minutos Sedimentación: 15 minutos

 

Procedimiento de prueba de jarras 1

2

3

4

 Agregar 1,000 mL de muestra de agua en

Medir con una pipeta la solución, de

Poner en marcha el equipo a 300 rpm de

 Agregar la soluciones medidas en cada

las 06 jarra arrass

a culica erdción oón a lpa a dra osca is d e apli ap caci para cada da  jarra y agregar con una jer jering inga a

velocidad

 jarra yoscontrolar segu se gund ndos de me mezc zcla la3

5 Disminuir la velocidad a 50 rpm rpm y mezcl ezclar ar por 20 min

6

7

8

Observar tiempo de form forma ació ción de floc ocss en ca cada da va vaso so

 A los 20 minutos apa ap aga garr veloc elocid idad ades es y controlar facilidad de sedimentación, tam tamañ años os de floc oc,, etc.

Después de 15 minutos de sedimentación, contro rollar: Turbidez, pH,, co pH colo lorr, alca alcalilini nida dad, d,

en ca cada da jar arra ra

residuaante, l , etc. coagul coagulante

de

 

Gráfica de Prueba de Jarras 12

10

   )    U    T    N    (   z   e    d    i    b   r   u    T

8

6

# Jarras

1

2

3

4

5

6

Dosis (ppm)

10

20

30

40

50

60

Turbidez (NTU)

11

5.7

1.2

2.5

4.9

3.4

4

Dosis Óptima

2

0 0

10

20

30

40

Dosis (ppm)

50

60

70

 

Aplicación de Dosis Óptima en Planta (Q = 100 L/s) Se aplica la siguiente fórmula:

Flujo = ( Dosi Dosiss (mg/L (mg/L)) x Q (L/ (L/s) s) ) / C ((mg/mL mg/mL)) Para una planta de Q = 100 L/s y coagulante preparado a una concentración de 1%; C = 10 mg/mL: El flujo de aplicación será de :

Flujo = ( (30 mg mg/L) /L) x (100 L/s) L/s) ) / (10 m mg/mL) g/mL) = 300 mL/s Para otras unidades de tiempo: 300 ml/s = 18 18 L/min = 1 1,080 ,080 L/h L/hrr = 1.08 m3/hr 

 

Aplicación de Dosis Óptima en Planta (Q = 1,200 L/s) Se aplica la siguiente fórmula:

Flujo = ( Dosi Dosiss (mg/L (mg/L)) x Q (L/ (L/s) s) ) / C (m (mg/mL) g/mL) Para una planta de Q = 1,200 L/s y coagulante preparado a una concentración de 1%; C = 10 mg/mL: El flujo de aplicación será de :

Flujo = ( (30 mg mg/L) /L) x (1,200 L/s) ) / (10 mg mg/mL) /mL) = 3,600 3,600 mL mL/s /s Para otras unidades de tiempo: 3,600 ml/s = 3 3.6 .6 L/min = 2 216 16 L/hr = (18

L/5 seg) = 12.9 m3/hr 

 

Control de flujo aplicando directamente sulfato de aluminio en solución Flujo de Sulfato de aluminio líquido:

Flujo SL = ( (Dosis) x (Caudal) / (Densidad)(1,000) ) Para 1, Par 1,20 200 0 L/s /s:: Flujo SL = ( (30 mg/L) x (1,200 L/s) / (1.32 g/mL) (1,000 mg/g) ) = 27.27 mL/s Flujo SL = 27.27 mL/s = 1,636 mL/min = 1.64 L/min = 98 L/hr  Flujo de agua de dilución para 1%(w/w /w)):

Flujo Dilución = ( (Densidad SL) x ( Flujo SL) (100/1) )

Flujo Dilución = ( (1.32 g/mL) x (27.27 mL/s) (100/1) ) = 3,599.64 ml/s