greylis lab de potable

UNIVERSIDAD DE LA COSTA CUCFACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES

INCIDENCIA DEL PH EN EL PROCESO DE COAGULACIÓNYolaidis Hernández, Greylis Orozco, Angélica barros, Andrea varón

Daniel portoProfesor: Ing. Rubén Darío cantero. Grupo: Fecha: 10-09-2015

Laboratorio de Tratamiento Y Potabilización De Agua. Universidad de la Costa, CUC. Barranquilla.

Resumen

Para determinar las condiciones óptimas del agua para tratamiento del consumo humano es de vital importancia Que esta posea un rango de PH optimo de coagulación para una muestra determinada, para esto se debió modificar el pH del agua cruda a condiciones acidas y básicas para lo cual se usaron los reactivos (H2SO4) diluido al 0.1N y (NaOH) al 0.1N para bajar o subir el pH de diferentes muestra de agua. El pH interviene en el tiempo requerido para la formación de floculo, como también en la solubilidad de los precipitados ocasionados por el coagulante. En esta práctica fue utilizado Como coagulante para remover los coloides que se encuentran dispersos en el agua el sulfato de aluminio tipo B, y de este modo cumplir con los objetivos propuestos de la práctica. En la cual se observó en los resultados de la jarra 8 y9 que estos presentaron como resultado los parámetros fisicoquímicos más cercanos aceptables, por la norma 2115- colombiana del 2007).

Palabras clavesPH, Coagulante, calidad del agua, parámetros físico químicos.

1. Introducción

La contaminación del agua y los escases de este recurso en condiciones óptimas para consumo humano, presentan una gran amenaza para la calidad de vida y salud del hombre ya que este es un elemento vital para la vida no solo del hombre sino de todo el ecosistema en general ya qué estos dependen del agua para la subsistencia. Por ende es necesario identificar Ciertos parámetros físicos químicos en el agua que permiten reconocer si estos cumplen con las

la condiciones óptimas requeridas por la norma para poder ser potabilizada dentro de estos parámetros es muy importante que el agua registre un PH dentro de unos límites establecidos ya que este indica las condiciones en la que el agua se encuentra ya sea en condiciones básicas o acidas. El pH óptimo para el agua potable debe estar dentro de un rango de 6,5 y 9,5. El pH juega un papel muy importante para realizar el proceso de coagulación en la optimización


ya que para cada coagulante existe una zona de pH en la cual se produce una buena floculación a corto plazo, con una dosis dada de coagulante, por esto debe

efectuarse la coagulación con la dosis optima de coagulante en la zona de pH correspondiente para la optimización de productos

2. Materiales, Insumos y Reactivos

Tabla 1.

INSUMOS REACTIVOS

Erlenmeyer 250 ml

Embudo Color TESTÁcido

Sulfúrico 0,02M

Probeta 250 ml

Pinzas para el soporte universalConductidim

etroVerde de

Bromocresol

Bureta 50 mlSoporte Universal pH-Meter Fenolftaleína

Beacker 50 ml

Goteros CronometroMuestra

problema

Pipetas Jeringas TurbidímetroSulfato de

aluminio tipo B

Matraz aforado

MATERIALES

3. Desarrollo experimental.

1 Llenado jarras Se determinó el pH, turbiedad, color, alcalinidad y temperatura del

agua cruda en tres muestras de agua

Se llenaron seis jarras cada una con un litro de la muestra. A las jarras 1,2,3 se le agrego ácido sulfúrico (H2SO4) diluido 0.1N para bajar el pH de las muestras y las jarras 4,5,6 con hidróxido de sodio (NaOH) diluido 0.1N subir el pH, y de este variaran el pH de las muestras desde 4 la primera hasta 9 la sesta jarra

2 Preparación dosis coagulante Prepare una solución de sulfato de aluminio tipo B al 1% Se tomó una dosis de 5.5ml de sulfato de aluminio en una jeringa por

cada jarra

3 Aplicación coagulante Se colocó el equipo a 100 r.p.m. se adiciono la dosis a cada jarra

simultáneamente lo más cerca posible a la paleta de agitación. Se esperó un tiempo de 60 seg. Para suspender la mescla rápida e

iniciar la floculación a 45 r.p.m. por 12 minutos.


Finalizado el tiempo de floculación se apagaron las revoluciones del equipo se Suspendieron las paletas y se dejaron las muestras en sedimentación durante 6 minutos.

Terminado el tiempo de sedimentación se tomó tres muestras simultáneas de cada jarra con unas jeringas grandes.

A cada una de las muestras tomadas se le midieron los siguientes parámetros: turbiedad, color remanente y pH final

4. Resultados y análisis.

Tabla 2. Resultados obtenidos de los principales parámetros de la calidad del agua, antes de aplicar la dosis optima de coagulante.

Muestras PH

Alcalinidad

Turbiedad (UNT)

Color(UPC)

Tempertura°C

1 7,05 48 223 480 23,82 7,16 52 219 400 23,93 7,19 48 206 400 24

Volumen de la jarra = 1LDosis del coagulante= 55mg/LConcentración de la solución =1%

En la tabla anterior se evidencian los resultados obtenidos al medir cinco de los parámetros físicos químicos para la verificación de la calidad del agua para el consumo. Por los resultados obtenidos en los parámetros podemos observar que el agua está contaminada ya que estos valores sobrepasan a los permitidos por la norma (resolución 2115 de 2007), con lo que se puede denotar que el agua del rio magdalena no es acta para el consumo del ser humano. Uno de los parámetros más influyentes en el tratamiento de agua es el pH por ello en esta práctica se llevaron las muestras a diferentes rangos de pH desde pH 4 a un pH 9 en la última muestra y se realizó el proceso de coagulación para cada una de ellas, esto con la finalidad de determinar un pH óptimo para la muestra.

Los datos analizados luego del proceso de coagulación y floculación se registraron en la siguiente tabla:

Tabla.3 datos obtenidos luego del coagulación

jarra

pH agua cruda modif

(ml)H2SO4 aplic

(ml)NaOH aplic

turbiedad reman

color reman PH final

1PH4 4,01 8 NA 19 60 4,691PH5 5,02 7,3 NA 9 40 4,921PH6 6,07 2 NA 9,72 30 5,521PH7 7,01 NA 1 5,21 30 5,551PH8 7,96 NA 0,8 3,95 20 6,221PH9 9,05 NA 2,3 1,61 20 6,29


Debido al coagulante utilizado el pH juega un papel importante en la solubilidad de los precipitados que se forman y en el tiempo requerido para la formación de los floculo, por lo que fue necesario estudiar durante la practica en el laboratorio la incidencia del pH durante la coagulación, dichos resultados fueron registrados en la tabla anterior, por lo cual se puede determinar que los datos más cercanos a los establecidos por la norma se ven evidenciados en los resultados arrojados por las jarras con pH 8 y 9.

Porcentaje de turbiedad y color removido con relación al pH.

Para la determinación del porcentaje de remoción se hace uso de la siguiente

ecuación:%R= E−SE

∗100

Tabla 4.

pH final %R turviedad % R color 4,69 91,48 85,94

4,92 95,96 90,62

5,52 95,64 92,975,55 97,67 92,976,22 98,23 95,316,29 99,28 95,31

La tabla anterior refleja los porcentajes removidos de color y turbiedad con relación al pH, para lo que queda demostrado que los valores de PH más óptimos con relación a la norma fueron los de las jarras con PH 8 y 9

5. ConclusionesEn la práctica de determinó que el PH es uno de los parámetros importantes para el tratamiento de aguas crudas, por lo que es necesario determinar el rango optimo de pH ya que este influye en la solubilidad de los precipitados que se forman por los coagulantes y en el tiempo de coagulación, floculación de las muestras de agua, al finalizar la práctica se pudo observar con los resultados finales de los parámetros físico químico del agua que los valores más cercanos a los requeridos por la norma 2115 de 2007 los presentaron las jarras con pH de 8 y 9 y en estos también se dio el mayor porcentaje removido de


turbiedad y color cuyos datos nos hace establecer que se pudo cumplir con los objetivos de la práctica.

6. Preguntas

a. Realice la gráfica de pH Vs Turbiedad teniendo en cuenta los resultados obtenidos

Grafico 1.

b. Determine que pH es el más indicado para trabajar con las muestras de Agua Cruda.

- Para trabajar con las muestras de agua cruda el pH más indicado es de 5 a 9

c. Aparte de las sales de aluminio o de hierro cuales otras sustancias son utilizadas en los procesos de coagulación del Agua.

Coagulantes naturalesEntre los coagulantes naturales están los de origen orgánico que se encuentran en ciertas plantas. Son de diversos tipos, incluyen semillas en polvo del árbol Moringa olifeira, tipos de arcilla tales como la bentonita, el polvo de pepas de durazno, las habas, penca de tuna y una


de las más antiguas es la fariña obtenida de la planta conocida como mandioca o yuca (Okuda et al., 2001

Moringa oleífera: es una de las plantas en los que más se han hecho estudios en la evaluación como coagulante natural. La utilización de las semillas de moringa molidas ha dado muy buenos resultados en países asiáticos y africanos para la clarificación de aguas y la remoción de bacterias. Las semillas de Moringa podrían evitar las millones de muertes que ocasiona anualmente el agua contaminada. Las semillas poseen una sustancia coagulante y floculante que captura las partículas en suspensión en el agua y provocan que se precipiten. Las semillas pueden emplearse artesanalmente moliéndolas y en gran escala para purificar el agua.Polímeros o poli electrolitos: son compuestos complejos de alto peso molecular que se utilizan no propiamente como coagulantes, sino como ayudantes de coagulación. La dosificación de estas sustancias se lleva a cabo en concentraciones muy bajas, lo cual es una gran ventaja y compensa el costo del polímero. Están siendo ampliamente empleados en el tratamiento de aguas potables ya que se produce una menor cantidad de lodos, adicionalmente el lodo producido es más fácilmente tratable. (Restrepo, 2009)

d. Explique las reacciones que se generan cuando se utilizan sales de hierro como coagulante en la clarificación del agua.

Sulfato ferroso (FeSO4):

Con la alcalinidad natural:FeSO 4+Ca (HCO3 ) 2=Fe (OH ) 2+CaSO 4+CO 2

seguido de Fe (OH )2+O 2+H 2O=Fe (OH ) 3

Rango de pH para la coagulación óptima, alrededor de 9,5. Se necesitan

de 200a400 g/m3 de reactivo comercial FeS04 7H 2O∗Concal :

Fe(SO 4)2+Ca(OH )2=Fe(OH )2+Ca(SO 4) Seguido de:

Fe(OH )2+O 2+H 2O=Fe (OH )3 Dosis de cal: el 26% de la dosis de

sulfato ferroso

Cloruro férrico (FeCl3)

Con la alcalinidad natural:

2 FeCl3+3Ca(HCO3)2=3CaCl2+2 Fe(OH )3+6CO2 Rango de pH para la

coagulación óptima: entre 4 y 6, y mayor de 8. Dosis: de5 a160 g /m3de

reactivo comercial FeCl3 6H 2O * Con cal


2 FeCl3+3Ca(OH )2=2Fe (OH )3+3CaCl2 La selección del coagulante y

la dosis exacta necesaria en cada caso, sólo puede ser determinada

mediante ensayos de laboratorio (Jar-Test).

8. AnexosCálculos para obtener los ml de solución que se va a agregar a cada dosis:

Dosis 55mg/LV 2=55mg /L∗1000ml

10000mg /L=5.5ml

Cálculos para determinar el porcentaje de remoción de turbiedad:

Para las muestras de pH

Para esto se le saco el promedio de la turbiedad inicial el cual fue de

216 UNT

%Turbiedad=216−19

216×100=91.2

%Turbiedad=216−9216

×100=95.83

%Turbiedad=216−9.72

216×100=95.5


×100=97.59


×100=98.17


×100=99.25

Porcentaje de color removido

Promedio de color inicial = 426.7


% de¿426.7−60

426.7×100=¿85.94

% de¿426.7−40

426.7×100=¿90.62

% de¿426.7−30

426.7×100=¿92.97

% de¿426.7−20

426.7×100=95.31

7. Bibliografía

J. B. FEIXAS, CALIDAD DEL AGUA, SEVILLA: reverte,S,A., REIMPRESO 2003.

http://es.slideshare.net/guillermo150782/coagulacion-y-floculacion http://www.usmp.edu.pe/publicaciones/boletin/fia/info86/articulos/

importanciaAgua RESOLUCIÓN 2015 DEL 2007 DECRETO 3930

Jorge Arboleda Valencia. Teoría y práctica de la purificación del agua. Mc Graw Hill – Acodal Tomo1. Febrero 2000Jorge Arturo Pérez Parra. Manual de potabilización del agua. Postgrado en aprovechamiento de recursos hidráulicos. Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. 3a edición.

RESOLUCION 2115 de 2007. [internet], Disponible en: https://www.minambiente.gov.co/images/GestionIntegraldelRecursoHidrico/pdf/Legislación_del_agua/Resolución_211 Consultada el día 22 de agosto de 2015.

TRATAMIENTO DE AGUA COAGULACION Y FLOCULACION. 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑒𝑡, disponible en:http://www.frm.utn.edu.ar/archivos/civil/Sanitaria/Coagulaci


%C3%B3n%20y%20Floculaci%C3%B3n%20del%20Agua%20Potable.pdf Consultada el día 6 de septiembre de 2015

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