Tratamiento_de_aguas_residuales_y_potabi

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Tratamiento de aguas residuales y potabilización de aguas 
2015-2 
 
Práctica Test de Jarras 
 
Angela Henao Tobón (anyela.7@hotmail.com) 
Welcy Buitrago Grisales (welcy92@hotmail.com) 
Isabel Cristina Zapata (isacris159@hotmail.com) 
Sara Valencia Urrego (svalenciau@gmail.com) 
Manuela Arboleda (manu_0931@hotmail.com) 
Natalia Saa 
 
 
Colegio Mayor de Antioquia 
Facultad de Arquitectura e Ingeniería 
RESUMEN: Se realiza un análisis de test de jarras, donde se busca determinar la dosis de 
coagulante adecuado para una muestra de agua especifica, puesto que este es el método más 
utilizado y útil para evaluar el proceso de coagulación – floculación y sus efectos, y así poder 
realizarle un proceso de tratamiento a la misma. Para tal práctica Se realizaron cálculos previos 
obteniendo las diferentes concentraciones y alcalinidad para cada una de las 6 jarras, y así poder 
analizar diferentes parámetros a la muestra como turbiedad, pH y conductividad. Luego de haber 
puesto la muestra en las 6 jarras se procede a encender y estabilizar los agitadores a 125 rpm; 
simultáneamente se adiciona el coagulante (sulfato de aluminio) y se observa durante 1 minuto la 
formación del floc, continuo a esto se baja la agitación a 40 rpm por 15 minutos, dejando la 
muestra en reposo y observando cómo se sedimentaba el floc formado. 
 
Palabras clave: coagulación, floculación, floc, sedimentación, sulfato de aluminio 
 
 
1. INTRODUCCIÓN 
La prueba de jarras es un procedimiento común de 
laboratorio para determinar las condiciones 
óptimas de funcionamiento para el agua o el 
tratamiento de aguas residuales. Este método 
permite realizar ajustes en el pH, las variaciones 
en la dosis de coagulante o polímero, alternando 
velocidades de mezclado, o la prueba de 
coagulante o diferentes tipos de polímeros, a 
pequeña escala con el fin de predecir el 
funcionamiento de una operación a gran escala de 
tratamiento. Una prueba de jarras simula los 
procesos de coagulación y floculación que 
fomentan la eliminación de los coloides en 
suspensión y materia orgánica que puede conducir 
a problemas de turbidez, olor y sabor. 
MARCO TEORICO 
El agua es fundamental para los procesos tanto 
ambientales como sociales e indispensables para 
el surgimiento y desarrollo de la vida; sin 
embargo, en zonas urbanas existen diversas 
fuentes contaminantes que alteran la calidad del 
agua, las cuales acarrean sustancias y organismos 
hacia las lagunas y zonas costeras. La turbiedad y 
el color del agua son principalmente causados por 
partículas muy pequeñas, llamadas partículas 
coloidales. Estas partículas permanecen en 
suspensión en el agua por tiempo prolongado y 
pueden atravesar un medio filtrante muy fino. Por 
otro lado aunque su concentración es muy estable, 
no presentan la tendencia de aproximarse unas a 
otras. 
La coagulación es un proceso que permite 
incrementar la tendencia de las partículas de 
agregarse unas a otras para formar partículas 
mayores y así precipitar más rápido. Lo 
coagulantes son agentes que ayudan a la 
precipitación. Esta implica un proceso de muchas 
reacciones de transferencia de masa. Este proceso 
consta de varias etapas, como la desestabilización 
de las partículas, lo que permite la interacción de 
contaminante- coagulante y favorece la 
agrupación de partículas o floculación. 
De tal modo la floculación consiste en la agitación 
de la masa que sirve para permitir el crecimiento y 
aglomeración de los flóculos recién formados, con 
la finalidad de aumentar el tamaño y peso 
necesario para sedimentar con facilidad. Esta es 
favorecida por el mezclado lento que permite 
juntar poco a poco los floculos; un mezclado 
demasiado intenso los rompe y raramente se 
vuelven a formar en su tamaño y fuerzas optimas. 
OBEJTIVO GENERAL DE LA 
EXPERIMENTACIÓN 
Aplicar el proceso adecuado de coagulación–
floculación para determinar la dosis adecuada de 
coagulante y así evidenciar cual de las 6 jarras 
obtuvo la formación más rápida del floc. 
OBJETIVOS ESPECIFICOS 
• Verificar el tiempo de sedimentación de 
los coloides y relacionarlos con las 
descripciones que se presentan en la guía 
de laboratorio. 
 Afianzar los conocimientos teóricos visto 
en clase a partir de una práctica sencilla 
 Desarrollar capacidad crítica 
para analizar y extraer conclusiones a 
partir de resultados experimentales. 
 Seguir el procedimiento estricto de la 
guía de laboratorio, para obtener 
resultados positivos 
 
MATERIALES Y EQUIPOS 
 
• 6 jarras de vidrio de 1500 mL 
• 6 jeringas de diferentes cc 
• Equipo Floculador 
• 10000 ml de agua residual 
• 1 probeta 
• 1 beaker 
• 2 vasos de precipitado 
• pHmetro 
• Espectrofotómetro 
• Turbidímetro 
• Sulfato de aluminio (coagulante) 
 
2. Datos. 
Tabla 1. Valores para el blanco de la muestra 
pH Turbiedad absorbancia 
temperatura 
6.911 19,09 0,033 25ºc 
 
Tabla 2. Valores después de añadir el 
coagulante Al 2(SO4)3.14H2O. 
Jarra Turbiedad pH Absorbancia 
1 22.86 7 0.008 
2 15.96 6.98 0.007 
3 16.25 7.03 0.015 
4 6.39 6.96 0.034 
5 4.11 7.27 0.034 
6 1.27 6.97 0.026 
 
Tabla 3. Valores después de añadir el 
coagulante FeCl3. 
Jarra Turbiedad pH Absorbancia 
1 15.28 7.045 0.037 
2 12.96 7 0.032 
3 2.71 6.9 0.003 
4 3.68 6.9 0 
5 4.24 6.7 0.009 
6 8.48 6.4 0.024 
 
Tabla 4. Relación concentración-absorbancia 
Concentración Absorbancia 
2 0.005 
3 0.007 
5 0.01 
10 0.018 
25 0.04 
 
 
Grafico 1. Curva de color. 
 
Tabla 5. Índice de floculación de Willcomb. 
Valor del 
Índice 
Descripción 
0 Floc coloidal: Ningún signo 
de aglutinación. 
2 Floc visible: Pequeño, casi 
imperceptible. 
4 Floc disperso: Bien 
formado, sedimenta poco. 
6 Floc claro: Tamaño 
grande, precipita con 
lentitud. 
8 Floc bueno: Se deposita 
fácil, no completamente. 
10 Floc excelente: Se 
deposita todo. 
 
Grafico 2. Comparador para estimar el 
tamaño del floc producido en la coagulación. 
 
 
 
 
 
3. Ecuaciones. 
1 Ecuación para determinar la dosis de 
coagulante requerido: 
C1V1=C2V2 
 
2 Concentración del coagulante: 
4. Resultados. 
Tabla 6. Dosis de coagulante requerida. 
Muestra Ecuación Dosis (ml) 
1 
0,3ml 
2 
0.6ml 
3 
0.9ml 
4 
1.5ml 
5 
2.1ml 
6 
3ml 
 
JARRA TIEMPO 
Min, seg 
RPM INDICE 
WILLCOMB 
6 1, 45 40 B 
6 3,12 40 C 
5 4,00 40 B 
4 4,45 40 B 
3 4,55 40 B 
5 5,02 40 C 
6 6,17 40 D 
4 6,45 40 C 
6 7,04 40 D 
5 7,56 40 D 
6 8,02 40 E 
 
5 Análisis de Resultado 
A continuación se presentan los cálculos para 
obtener las UPC: 
 
X= Y+0,0024 = 0,008+0,0024 = 6,93 
 0,0015 0,0015 
 
X= Y+0,0024 = 0,007+0,0024 = 6,26 
 0,0015 0,0015 
 
X= Y+0,0024 = 0,015+0,0024 = 11,66 
 0,0015 0,0015 
 
 
X= Y+0,0024 = 0,034+0,0024 = 24,26 
 0,0015 0,0015 
X= Y+0,0024 = 0,034+0,0024 = 24,26 
 0,0015 0,0015 
X= Y+0,0024 = 0,026+0,0024 = 18,93 
 0,0015 0,0015 
 
 
 
 
 
 
 
 
En los cálculos de PH de los dos coagulantes se 
detecta que la variación es de tan solo decimas 
Cuando se emplea el coagulante 
(Al 2(SO4)3.14H2O.) la turbiedad disminuye de la 
jarra 1 a la 6 claramente, mientras que cuando se 
emplea el coagulante (FeCl3) la turbiedad tiene un 
comportamiento variado 
La jarra con el índice más alto ( E ) es la número 6 
Foto 1: jarra numero 6 
 
 
Foto2: resultados (Al2(SO4)3.14H2O) 
Foto3: resultados FeCL3 
 
 
7. profundización 
Jarra Dosis 
% 
Turbieda
d inicial 
UNT 
Turbieda
d final 
UNT 
% De 
remoció
n 
1 4x10
-4 
19,09 15.28 19,96% 
2 1x10
-3
 19,09 12,96 32,11% 
3 2x10
-3
 19,09 2.71 85,80% 
4 4x10
-3
 19,09 3,68 80,72%5 6x10
-3
 19,09 4.24 77,79% 
6 8x10
-3
 19,09 8,48 55,58% 
 
Al analizar la turbiedad de las diferentes 
concentraciones, se identificó que la dosis de 
cloruro férrico con el mayor porcentaje de 
remoción fue el de la jarra número 3 con un 
porcentaje de remoción de 85,80% 
para la normatividad vigente de calidad de agua es 
muy insuficiente, ya que esta plantea en sus 
parámetros una turbiedad inferior a los 2 UNT 
 
8. Conclusiones 
El proceso de coagulación no varía fuertemente el 
PH 
 Color 
Absorbancia 
Color 
UPC 
0.008 6,93 
0.007 6,26 
0.015 11,66 
0.034 24,26 
0.034 24,26 
0.026 18,93 JARRA TIEMPO 
(MIN) 
INDICE 
WILLCOMB 
1 15 A 
2 15 A 
3 15 B 
4 15 C 
5 15 D 
6 15 E 
De acuerdo a lo observado en los dos test de jarra 
se puede concluir que en los dos métodos el más 
efectivo fue con el coagulante Al2(SO4)3.14H2O 
ya que muestra valores de turbiedad menores al el 
coagulante FeCl3, cabe aclarar que se debe tener 
en cuenta el costo para dar una respuesta correcta. 
De acuerdo a lo observado se puede concluir que 
la dosis optima de coagulante empleada para una 
muestra de 1,5 L (agua aportada por la docente) es 
6 ml de Al 2(SO4)3.14H2O con una concentración 
de 1% (10000 mg/L) ya que el agua quedo más 
tramperamente (conclusión de lo observado ) 
De acuerdo con lo observado la dosis optima de 
coagulante empleada para una muestra de 1,5 L 
(agua aportada por la docente) es 6 ml de FeCl3 
con una concentración de 1% (10000 mg/L) 
8 Referencias 
1. Manual de procesos fisicoquímicos para el 
tratamiento de aguas. Universidad de Antioquia. 
2. ARBOLEDA VALENCIA, J. Teoría y práctica 
de la purificación del agua. Editorial Mc Graw 
Hill. Tercera edición, 2008