View
224
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
1/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
1
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
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
2/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
2
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
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
3/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
3
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
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
4/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
4
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.
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
5/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
5
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
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
6/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
6
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
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
7/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
7
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
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
8/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
8
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
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
9/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
9
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
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
10/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
10
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
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
11/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
11
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).
8/17/2019 GUIA Laboratorio.pdf
12/12
GUÍAS DE LABORATORIO
ASIGNATURA PROCESOS DOCENTE: Qmc. MARIA FABIOLA ARENAS ESTEVEZ
12
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.
Recommended