En las plantas de tratamiento de agua, es necesario llevar un control de los químicos y suministros que serán utilizados para garantizar las condiciones de calidad del agua, que sale del proceso.
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Esto no solo permite el máximo aprovechamiento de los mismos, sino también la mayor eficiencia del proceso, en tal sentido es necesario la realización de una serie de pruebas a nivel de laboratorio, para determinar las cantidades óptimas de suministros que se dispensaran durante el tratamiento, y los tiempos de duración de la etapas de coagulación y floculación a la que sera sometida el agua, a estas pruebas se les denomina "pruebas de jarras".
Pruebas de Jarras
El agua al ingresar en una planta de tratamiento puede presentar distintos grados de impurezas, entre los que destacan los solidos disueltos y solidos en suspensión, por ello dependiendo de cada caso, se necesitara mayor o menor cantidad de químicos para su remoción. Con la finalidad de tener una idea clara de las condiciones óptimas de operación, se realizan una serie de pruebas a pequeña escala, donde se varían las concentraciones del coagulante y floculante, así como los Rpm de agitación y los tiempos previstos en cada etapa, a fin de simular lo que ocurrirá durante el proceso, existen equipos especializados para realizar este tipo de pruebas.
Equipo para la prueba de Jarras
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Por lo general este equipo esta provisto de seis jarras o compartimientos, en donde se colocara la misma cantidad de agua de la muestra a evaluar, posteriormente se añadirán en cada uno de los recipientes concentraciones distintas de coagulante y floculante y se someterá a un proceso de agitación controlada, se dejara reposando por un breve período y se iniciara con una agitación a bajas revoluciones, para posteriormente dejar sedimentar. Una vez sedimentados los solidos, se toma una muestra de cada recipiente y se le determina la turbidez, se comparan los resultados obtenidos y se optara por la opción que ofrezca menor grado de turbidez.
Nota: De ser necesario se debe ajustar el pH para mejorar la eficiencia de los coagulantes. Se puede utilizar, Cal o Soda cáustica para alcalinizar y Ácidos minerales para acidificar.
Coagulante
Es la sustancia responsable de neutralizar las cargas tanto negativas, como positivas de la solución coloidal, dando inició a la formación de flóculos.
Los principales coagulantes utilizados en el tratamiento de aguas son las sales e hidróxidos de Aluminio y Hierro.
Hidróxido de Aluminio Al(OH)3
Sulfato de Aluminio Al2(SO4)3
Hidróxido de Hierro Fe(OH)3
Cloruro férrico FeCl3
Proceso de coagulación
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Los iones positivos aportados por el coagulante neutralizan las cargas negativas de los solidos en suspensión coloidal, los iones negativos aportados por el coagulante neutralizan las cargas positivas en suspensión, de esta manera actúan como iniciadores del proceso, formando partículas mas pesadas y con menor solubilidad, las cuales tienden a sedimentar en el fondo de la solución, como se visualiza en la imagen anterior.
Se tiene como preferencia el uso de sales e hidróxidos de hierro y aluminio, debido a su aporte de cargas iónicas de valencia +3 que a diferencia de las sales e hidróxidos de Bario y Sodio con cargas +2 y +1 respectivamente. Esto se debe a que aportan mayor eficiencia en la coagulación, ya que sus cargas tanto positivas como negativas, tienen un mayor poder de neutralización.
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Floculante
Es el agente que actúa una vez ha iniciado la coagulación, atrapando los coágulos formados durante el proceso de neutralización de las cargas coloidales. Su función es aglomerar las partículas formadas.
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El floculante a utilizar dependerá de las características del agua a tratar, existen floculantes de tipo mineral y de tipo Orgánico. Los más comúnmente usados son los orgánicos como polímeros de macromoléculas, los cuales pueden ser neutros o presentar cargas catiónicas o aniónicas.
Análisis de resultados
Una vez ocurre la sedimentación de los flóculos formados en el agua, se ha completado su clarificación. Para la evaluación de la eficacia de cada una de las pruebas realizadas, es necesario la determinación del índice de turbidez del agua de las distintas jarras. La turbidez a nivel de laboratorio, se determina con un equipo llamado Turbidimetro, su valor se expresa en Unidades Nefelométricas de Turbidez (NTU)"por sus siglas en ingles."
Turbidimetro
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La turbidez en agua es una medida de los sólidos en suspensión presentes en esta, es decir mientras mayor sea su valor, mas sustancias en suspensión coloidal habrá en el agua y viceversa.
La realización de la prueba de jarras busca determinar las condiciones en donde se obtiene una mejor clarificación del agua, por ende en la jarra donde se obtenga un menor índice de turbidez, sera la que ofrece un resultado mas óptimo, y estas condiciones de laboratorio se extrapolaran al proceso en general.
En el siguiente link encontrado en la web, se muestra el procedimiento aplicado durante la realización de una prueba de jarras
Protocolo de prueba de jarras
También les dejo este vídeo donde se muestra una prueba de jarras sencilla, donde se desea determinar la concentración idónea de Sulfato de Aluminio a utilizar
Buenas post, una buena forma de demostrar la utilidad que se le pueden dar a complejos insolubles en agua. En cuanto a la neutralidad de cargas que mencionas no siempre es así deben de existir condiciones perfectas para que eso ocurra, porque si el agua posee alta alcalinidad la sal o el hidróxido que empleas (dependiendo del caso) captará los grupos hidroxilos presentes formando el complejo y precipitando, por lo que la contraparte de los grupos hidroxilos quedan presente y libre en el agua.
Por eso dice la nota, de ser necesario se debe ajustar el pH, cuando hay presencia de hidróxidos el pH debe ajustarse con ácido, todo esto para evitar la formación de complejos y favorecer la acción del coagulante y floculante.
Gracias por tus apreciaciones, siempre acertadas.
muy buen trabajo. De verdad bastante informativo
Muchas gracias! Me alegra que te haya gustado mi publicación. Saludos
excelente hermano, buen tema, sobretodo por la problemática que se presenta algunas veces nuestra zona, eso sería una buen tratamiento.
No sabía nada de estos procedimientos, bueno, en realidad nunca he trabajado en química de aguas. Está completo tu artículo, solo me gustaría lo revisaras detenidamente porque te faltan tildes en unas palabras, de resto me parece que está muy bien! Saludos.
Gracias, lo tomare en cuenta, que raro que no hayas tenido la oportunidad de trabajar con esto, si casi todo químico alguna vez ha trabajado en el análisis de agua, sobre todo ahora que la mayoría de laboratorios y empresas tienen plantas de tratamiento de aguas.
Excelente!
ya te seguí espero que tu también me sigas.
No tenía idea de todo el proceso que debe tener para que poder ser apta y consumida. Muy bueno
La vida en un laboratorio es tan bonita, la extraño un poquito :(
Siendo un SteemStem Estados
Muy bueno de verdad tú publicación, como siempre muy interesante. Saludos
Gracias por tu apoyo!
excelente post amigo! saludos!!