Reporte de practica No. 9

PRCTICA N9Nombre de la prctica:SEDIMENTACIN.

INTRODUCCINLas aguas potables o residuales, en distintas cantidades, contienen material suspendido, slidos que pueden sedimentar en reposo, slidos dispersados que no sedimentan con facilidad. Una parte considerable de estos slidos que no sedimentan pueden ser coloides. En los coloides, cada partcula se encuentra estabilizada por una serie de cargas de igual signo sobre una superficie, haciendo que se repelen dos partculas vecinas. Puesto que esto impide el choque de las partculas y que formen as masas mayores, llamadas flculos, las partculas no sedimentan. La sedimentacin es un proceso que forma parte de la potabilizacin del agua y de la depuracin de aguas residuales. En la potabilizacin del agua, el proceso de sedimentacin est gobernado por la ley de Stokes, que indica que las partculas sedimentan ms fcilmente cuando mayor es su dimetro, su peso especfico comparado con el del lquido, y cuando menor es la viscosidad del mismo. Por ello, cuando se quiere favorecer la sedimentacin se trata de aumentar el dimetro de las partculas, haciendo que se agreguen unas a otras, proceso denominado coagulacin y floculacin. En el tratamiento de las aguas residuales, el proceso se realiza para retirar la materia slida fina, orgnica o no, de las aguas residuales, aqu el agua pasa por un dispositivo de sedimentacin donde se depositan los materiales para su posterior eliminacin, el proceso de sedimentacin puede reducir de un 20 a un 40% la DBO5 y de un 40 a un 60% los slidos en suspensin.Se tomar un litro de agua residual y se vierte en el cono Imhoff, el cual ser colocado en el porta cono Imhoff. Comparar tres muestras de agua residual, para determinar los slidos sedimentables en mL/L durante un proceso de sedimentacin de 1 h.

OBJETIVO Realizar ensayos de sedimentacin en muestras de aguas residuales para obtener ml/L de material sedimentable (slidos sedimentables) en una hora de tratamiento.

MATERIALES Y MTODOS Materiales y Equipos Cono imhoff Portacono imhoff. Balanza. Esptula. Muestra de agua residual. Cronmetro. Caoln

ProcedimientoDeterminacin de los mL/L de slidos sedimentables Pesar 2 g de Caoln y adicionar en 1 L de agua. Vaciar la solucin en un cono Imhoff. Tomar el tiempo con un cronmetro y esperar 1 h. Observar y reportar el resultado obtenido. El mismo procedimiento aplica para una muestra de agua residual. Medir la turbiedad antes y al final del ensayo.

ACTIVIDADES MANEJO DE RESIDUOS: Coloque cada uno de los desechos en los frascos previamente etiquetados con el siguiente emblema y dispuestos en el laboratorio para tal fin.

Determinar el comportamiento de la muestra de agua residual con la muestra tipo caoln (2% p/v) o maicena (1% p/v).Datos Obtenidos del laboratorio.Muestra

TurbidimetroABC

Lectura inicial248.070.220.2

Lectura final352165326

% de Remocin29.5557.4593.80

Para obtener el porcentaje de remocin se utiliza la siguiente formula.

Donde:Leci = lectura inicial.Lecf = lectura final.

REPORTAR Los ml/L de slidos sedimentables.Muestra

VolumenABC

ml/L-------3.58

Comparar con las muestras tipo empleadas.Muestra

VolumenABC

PropiedadesMuestra de caolnMuestra con contenido material terrosoMuestra con material suspendido uniformemente, con rpido asentamiento

SedimentacinLentaFloculentaFloculenta

En qu casos aplicas la ecuacin de Stokes y cul es su expresin matemtica? Seala los trminos que la definen. LaLey de Stokesse refiere a la fuerza de friccin experimentada por objetos esfricos movindose en el seno de unfluido viscosoen un rgimenlaminarde bajosnmeros de Reynolds. En general la ley de Stokes es vlida en el movimiento de partculas esfricas pequeas movindose a velocidades bajas. La ley de Stokes puede escribirse como:

Donde:Fr= fuerza de friccinR= radio de la esfera= viscosidad del fluidov= velocidadLa ley de Stokes se ha comprobado experimentalmente en multitud de fluidos y condiciones.Si las partculas estn cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su propio peso puede calcularse suvelocidad de cadao sedimentacin igualando la fuerza de friccin con el peso aparente de la partcula en el fluido.

Donde:Vs= es la velocidad de cada de las partculas (velocidad lmite)g= es laaceleracin de la gravedad,p= es ladensidadde las partculas yf= es ladensidaddel fluido.= es laviscosidaddel fluido.r= es el radio equivalente de la partcula.

En qu casos aplicas la ecuacin de Newton y cul es su expresin matemtica?. Sealas los trminos que la definen.

Donde: = densidad del fluido.v = velocidad de flujo de masa.Q = flujo del volumen.sta es la forma general de la ecuacin de fuerza para utilizarse en problemas de flujo de fluidos debido a que involucra la velocidad y la velocidad de flujo de fluidos, los cuales son trminos que en general se conocen en un sistema de flujo de fluidos.

Cuntas zonas de sedimentacin observas en tu experimentacin e indica las que la literatura reporta? Zona de clarificacin. Zona Floculenta. Zona Semicompacta Zona Compacta. Qu relevancia presenta el pH en un proceso de sedimentacin?Explique por qu?La coagulacin en el proceso de tratamiento del agua tiene por objeto preparar a las partculas dispersas en el agua (mediante la anulacin de las cargas superficiales) para lograr posteriormente, mediante la floculacin, otras partculas ms voluminosas y pesadas que puedan ser separadas ms fcilmente del agua.La coagulacin depende de una serie de caractersticas fsico-qumicas del agua y muy especialmente del pH. Se sabe que para unas determinadas aguas hay una zona de pH en la que una dosis mnima de la sal de Al+++origina una coagulacin ptima, lo que dar lugar a la formacin de un buen flculo;se sabe quepara un agua determinada, enlaque se ha ido variando su pH inicial, se observa que para pH iniciales comprendidos entre 6,9 y 8,0, el pH ptimo de coagulacin (potencial zeta = 0) se sita en la regin de 6,7 a 6,9, mientras que tambin se ha observado que a medida que el pH inicial del agua se hace mayor, la dosis de coagulante requerida para la anulacin del potencial Z tambin es mayorpudiendo deducirseque para los pH iniciales ms elevados, una parte importante del sulfato de almina es empleada en la acidificacin, por tanto , podra acidificarse previamente el agua, mediante cidos y economizarse as parte del sulfato de almina.Por otra parte, la supe dosis de sulfato de almina, con objeto de bajar el pH, puede, a la vez, originar la formacin de un abundante precipitado de hidrxido de aluminio, menos denso que el flculo formado en la neutralizacin de los coloides por las cantidades requeridas de sulfato de almina y la acidificacin previa si es necesario.La hidrlisis del sulfato de almina debe ser total, para asegurarse que nada pase al agua filtrada. Siendo el pH de hidrlisis total del sulfato de almina del orden de 6,5- 7,0, a pH inferiores o superiores, puede quedar en solucin y encontrarse por tanto en el agua filtrada. El pH es el parmetro que ms influye en la solubilidad del hidrxido de aluminio formado en la hidrlisis de las sales de aluminio empleadas como coagulantes. En el grfico siguiente, fig.6, se representa el diagrama de las concentraciones de varios monmeros complejos de hidrxido de aluminio en equilibriocon el Al(OH)3.De los anteriores conceptos se deduce que para obtener una buena coagulacin se debe trabajar a un pH comprendido entre el de hidrlisis y el de coagulacin, y, por otra parte, para que la coagulacin origine una buena floculacin se deber usar la menor dosis posible de sulfato de almina.

Qu otro producto propones para la observacin de la sedimentacin a parte del caoln y la maicena?Se podra utilizar una sal como el cloruro de sodio y glucosas.REFERENCIA BIBLIOGRAFICA1 Mtodos normalizados para el anlisis de aguas potables y residuales. APHA-AWWA-WPCF. Daz de Santos2 Reynolds Tom D., Richards Paul A.; Unit Operations and Processes in Environmental Engineering; Ed. PWS Publishing Company; U.S.A. 1982. 3 Weber, Walter J. Jr.; Physicochemical Process for Water Quality Control; Ed. Wiley-Interscience; U.S.A 1979.