(Grupo 235 lps) inf-laboratorio

FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL
DE INGENIERÍA SANITARIA
PLAN DE TRABAJO
CONTENIDO
UNIVERSIDAD NACIONAL
SANTIAGO ANTÚNEZ DE
MAYOLO
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL
DE INGENIERÍA SANITARIA
INFORME DE LABORATORIO
“ENSAYO DE TEST DE JARRAS”
CURSO: POTABILIZACIÓN DE AGUA II
DOCENTE: ING. NINO ARAUJO JAMANCA
GRUPO: PTAP 235 Lps
ALUMNOS:
 ABANTO SALAS CARLOS
 MONTES VALENZUELA ELMER
 HUAMAN RODRÍGUEZ ERICK
HUARAZ-ANCASH-PERÚ
2015

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CONTENIDO
I. Introducción
II. Antecedentes
III. Objetivos
IV. Marco Teórico
4.1. Parámetros de Calidad
a. Turbiedad
b. pH
c. Alcalinidad
4.2. Procesos Unitarios
a. Coagulación
b. Floculación
c. Sedimentación de partículas floculantes
4.3. Prueba de Jarras
a. Dosis óptima
.Concentración óptima
b. pH óptimo
V. Materiales, Equipos y Reactivos
VI. Procedimiento Experimental.
a. Determinación de Dosis Óptima.
b. Determinación de la Concentración Óptima.
c. Determinación del pH Óptimo.
d. Determinación de los parámetros de floculación
e. Determinación de los parámetros de decantación
f. Determinación de los parámetros de filtración directa
g. Determinación de Floculación corta para filtración directa
VII. Cálculos y Resultados.
VIII. Conclusiones y Recomendaciones
IX. Panel Fotográfico
X. Fuente de Información

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I. Introducción
El informe de laboratorio tiene por fin describir los procedimientos
utilizados en laboratorios (equipos, materiales y reactivos) que vinculado,
permiten aparentar los escenarios en una planta de tratamiento de agua
potable; entre estos escenarios tenemos la Mezcla rápida, Mezcla lenta,
Sedimentación y filtración. Se utilizó el equipo de “Prueba de Jarras” con lo
cual se puede dar diferentes resultados bajo distintos escenarios. En el
laboratorio para desarrollo se tuvo que utilizar como coagulante el: sulfato
de aluminio a una concentración en peso al 1% que permitió determinar los
parámetros de dosificación, parámetros de floculación y parámetros de
decantación.
Las conclusiones hechas, se realizaran en base a los resultados de los
ensayos, así mismo se indicara las recomendaciones para los diferentes
procedimientos que se realizaron en la práctica de laboratorio que se
desarrolló.
Finalmente los parámetros obtenidos serán aplicados en el diseño de una
planta de tratamiento de agua potable de 235 L/s.
LOS ALUMNOS

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II. Antecedentes
La determinación de los parámetros de los procesos mediante simulación en
el laboratorio es necesaria en la fase de proyecto para determinar las
dimensiones de las unidades de la planta o para rehabilitar u optimizar
sistemas existentes. Durante la evaluación de un sistema, ello servirá para
determinar si las unidades están operando de acuerdo con las condiciones
que el agua requiere y durante la operación de una planta, permitirá ajustar
los procesos a las mencionadas condiciones
Investigaciones realizadas en las últimas décadas han demostrado que para
cada tipo de agua existen parámetros de diseño específicos que optimizan los
procesos y producen la máxima eficiencia remocional.
En el proceso de coagulación, O’Melia y Stumm han demostrado la
existencia de una dosis óptima que varía en función del pH y de la
concentración de coloides presente en el agua cruda. Los autores encontraron
que con dosis menores que la óptima no se desestabilizan los coloides y con
dosis mayores, se pueden llegar a reestabilizar, lo que deteriora la calidad del
efluente. En floculación, Villegas y Letterman demostraron que la dosis
óptima (D), el tiempo de retención (T) y el gradiente de velocidad (G)
interactúan de acuerdo con la relación GTn
= K, en la cual (n) y (K)
dependen de cada tipo de agua.
Argaman y Kaufman demostraron también que para obtener una eficiencia
dada, existe un tiempo de retención mínimo, que corresponde a un
determinado valor de gradiente de velocidad y que por debajo de este valor
mínimo, ya no se consigue la misma eficiencia, no importa cuál sea el
gradiente de velocidad aplicado en el proceso. Dejaron establecido que para
cada tiempo de retención dado existe un gradiente de velocidad que optimiza
el proceso y que, al ser superado, se rompe el floculo, lo que causa el
deterioro de la calidad del efluente. A partir de la aplicación de estos
criterios, posteriormente se comprobó que la variación de estos parámetros
produce un decrecimiento en la eficiencia de los procesos, lo que produce
una calidad de agua inferior, generalmente con un consumo mayor de
sustancias químicas.

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Con la misma metodología usada en estas investigaciones y con los recursos
normalmente disponibles en los laboratorios de las plantas de tratamiento, se
han elaborado procedimientos para la determinación de estos parámetros, de
manera de obtener la máxima eficiencia posible, mediante la aplicación de
los criterios expuestos.
III. Objetivos
 Determinar e interpretar los parámetros de dosificación.
 Determinar e interpretar los parámetros de floculación.
 Determinar e interpretar los parámetros de sedimentación (decantación)
 Determinar e interpretar los parámetros de filtración directa
 Determinar e interpretar los parámetros de pre floculación
IV. Marco Teórico
Según indica la Ing Lidia Canepa de Vargas en la publicación “Plantas de
Filtración Rápida Manual I Teoría. Tomo II. Capítulo 11” a determinación
de los parámetros de los procesos mediante simulación en el laboratorio es
necesaria en la fase de proyecto para determinar las dimensiones de las
unidades de la planta o para rehabilitar u optimizar sistemas existentes.
4.1.Parámetros de Calidad
a. Turbiedad
La turbiedad es originada por las partículas en suspensión o coloides
(arcillas, limo, tierra finamente dividida, etcétera. La turbiedad es
causada por las partículas que forman los sistemas coloidales; es decir,
aquellas que por su tamaño,
La medición de la turbiedad se realiza mediante un turbidímetro
onefelómetro. Las unidades utilizadas son, por lo general, unidades
nefelométricas de turbiedad (UNT).
b. pH

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El pH influye en algunos fenómenos que ocurren en el agua, como la
corrosión y las incrustaciones en las redes de distribución.
Aunque podría decirse que no tiene efectos directos sobre la salud, sí
puede influir en los procesos de tratamiento del agua, como la
coagulación y la desinfección.
Por lo general, las aguas naturales (no contaminadas) exhiben un pH en
el rango de 5 a 9.
Cuando se tratan aguas ácidas, es común la adición de un álcali (por lo
general, cal) para optimizar los procesos de coagulación. En algunos
casos, se requerirá volver a ajustar el pH del agua tratada hasta un valor
que no le confiera efectos corrosivos ni incrustantes.
Se considera que el pH de las aguas tanto crudas como tratadas debería
estar entre 5,0 y 9,0. Por lo general, este rango permite controlar sus
efectos en el comportamiento de otros constituyentes del agua.1
c. Alcalinidad
Es la capacidad del agua de neutralizar ácidos. Sin embargo, aniones de
ácidos débiles (bicarbonatos, carbonatos, hidróxido, sulfuro, bisulfuro,
silicato y fosfato) pueden contribuir a la alcalinidad.
La alcalinidad está influenciada por el pH, la composición general del
agua, la temperatura y la fuerza iónica.
Por lo general, está presente en las aguas naturales como un equilibrio
de carbonatos y bicarbonatos con el ácido carbónico, con tendencia a
que prevalezcan los iones de bicarbonato. De ahí que un agua pueda
tener baja alcalinidad y un pH relativamente alto o viceversa.
La alcalinidad es importante en el tratamiento del agua porque
reacciona con coagulantes hidrolizables (como sales de hierro y
aluminio) durante el proceso de coagulación. Además, este parámetro
tiene incidencia sobre el carácter corrosivo o incrustante que pueda
tener el agua y, cuando alcanza niveles altos, puede tener efectos sobre
el sabor.
4.2. Procesos Unitarios

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a. Coagulación
La coagulación se lleva a cabo generalmente con la adición de sales de
aluminio y hierro. Este proceso es resultado de dos fenómenos:
 El primero, esencialmente químico, consiste en las reacciones del
coagulante con el agua y la formación de especies hidrolizadas
con carga positiva. Este proceso depende de la concentración del
coagulante y el pH final de la mezcla.
 El segundo, fundamentalmente físico, consiste en el transporte de
especies hidrolizadas para que hagan contacto con las impurezas
del agua.
Este proceso es muy rápido, toma desde décimas de segundo hasta
cerca de 100 segundos, de acuerdo con las demás características del
agua: pH, temperatura, cantidad de partículas, etcétera. Se lleva a cabo
en una unidad de tratamiento denominada mezcla rápida. De allí en
adelante, se necesitará una agitación relativamente lenta, la cual se
realiza dentro del floculador. En esta unidad las partículas chocarán
entre sí, se aglomerarán y formarán otras mayores denominadas
flóculos; estas pueden ser removidas con mayor eficiencia por los
procesos de sedimentación, flotación o filtración rápida.
b. Floculación
Normalmente, la floculación se analiza como un proceso causado por la
colisión entre partículas. En ella intervienen, en forma secuencial, tres
mecanismo de transporte:
 Floculación pericinética o browniana. Se debe a la energía
térmica del fluido.
 Floculación ortocinética o gradiente de velocidad. Se produce en
la masa del fluido en movimiento.
 Sedimentación diferencial. Se debe a las partículas grandes, que,
al precipitarse, colisionan con las más pequeñas, que van
descendiendo lentamente, y ambas se aglomeran.
Al dispersarse el coagulante en la masa de agua y desestabilizarse las
partículas,se precisa de la floculación pericinética para que las

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partículas coloidales de tamaño menor de un micrómetro empiecen a
aglutinarse. El movimiento browniano actúa dentro de este rango de
tamaño de partículas y forma el microflóculo inicial. Recién cuando
este alcanza el tamaño de un micrómetro empieza a actuar la
floculación ortocinética, promoviendo un desarrollo mayor del
microflóculo. Este mecanismo ha sido estudiado en lugares donde la
temperatura baja alrededor de cero grados, rango dentro del cual el
movimiento browniano se anula y, por consiguiente, también lo hace la
floculación pericinética. En este caso, se comprobó que la floculación
ortocinética es totalmente ineficiente y no tiene importancia alguna
sobre partículas tan pequeñas.
c. Sedimentación de partículas floculantes
Partículas floculantes son aquellas producidas por la aglomeración de
partículas coloides desestabilizadas a consecuencia de la aplicación de
agentes químicos.
A diferencia de las partículas discretas, las características de este tipo de
partículas, forma, tamaño, densidad, sí cambian durante la caída.
Se denomina sedimentación floculenta o decantación al proceso de
depósito de partículas floculentas. Este tipo de sedimentación se
presenta en la clarificación de aguas, como proceso intermedio entre la
coagulación floculación y la filtración rápida.
4.3. Prueba de Jarras
Para efectuar los ensayos de simulación de procesos, existen algunas
variaciones en el equipo tradicional, que son descritas en la literatura.
Aunque no es un requisito indispensable, estas pruebas, en la mayor
parte de los casos, son realizadas en equipos comerciales y uno de los
más conocidos es el equipo de velocidad variable fabricado por la
Phipps&Bird, para el cual se han desarrollado los ábacos que relacionan
el gradiente de velocidad con la velocidad de rotación de las paletas.
Normalmente estos equipos constan de los siguientes elementos:
 Un agitador mecánico provisto con tres a seis paletas, capaz de
operar a velocidades variables (de 0 a 100 revoluciones por

9
minuto; actualmente pueden obtenerse equipos que operan con
velocidades de hasta 400 revoluciones por minuto).
 Un iluminador de flóculos localizado en la base del agitador del
equipo.
 Vasos de precipitado de 2 litros de capacidad, de cristal
refractario.
a. Dosis óptima
Es la dosis de coagulante que produce la más rápida desestabilización
de las partículas coloidales, que permita la formación de un flóculo
grande, compacto y pesado, que pueda ser fácilmente retenido en los
decantadores y que no se rompa y traspase el filtro. Debe observarse
que no necesariamente el flóculo que sedimenta con rapidez es el que
queda retenido en el filtro. El flóculo que se busca es el que dé el mayor
rendimiento, con todo el conjunto de procesos.
b. Concentración óptima
En la eficiencia de la mezcla rápida, lo que modifica los resultados del
proceso de coagulación.
Es necesario trasladar esta experiencia a las plantas de tratamiento,
previa selección del valor óptimo a nivel de laboratorio. Determinando
la concentración de coagulante que optimice el proceso.
c. pH óptimo
Determinar el rango de pH óptimo de la muestra estudiada, en relación
con el coagulante o ayudante de coagulación utilizado. Valores por
encima o por debajo de dicho pH óptimo producen malos resultados.

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V. Materiales, Equipos y Reactivos
Materiales
 01 Probeta.
 01 Pipeta Graduada.
 06 vasos de precipitados de 50 ml.
 06 Vasos de Precipitados de 1000 ml.
 06 Jeringas hipodérmicas con agujas.
 06 Flotadores con manguera Flexible, consiste de un flotador de
poroflex o similar, un tubo de vidrio de 4mm de diámetro, una
manguera de 0.30 cm y un interruptor de flujo.
 01 Regla Graduada
Equipos
 01 Equipo de Prueba de jarras mecánico.
 01 espectrofotómetro (medición de la turbiedad con el método 113) .
Reactivos
 01 Coagulante: Sulfato de Aluminio al 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 y 5%.
VI. Procedimiento Experimental.
a. Determinación de Dosis Óptima.
 El agua cruda, estuvo previamente caracterizada, con los
parámetros de turbiedad y pH.
 Las jarras de 1000 ml, previamente estuvieron llenas con agua
cruda.
 Se midió las cantidades de coagulante (Sulfato de Aluminio 1%)
para dosis de 10, 15, 20, 25, 30 y 35 mg/l., colocando los
volúmenes de solución que se van a agregar en los 06 vasos de
precipitados de 50 ml.

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 Succionamos el contenido de cada vaso con una jeringa
hipodérmica y luego retiramos las agujas de ellas.
 Hacemos girar las paletas del equipo, previa verificación de que
no choque con ningún deflector, a 100 RPM e inyectamos el
contenido de cada jeringa en la jarra respectiva, en forma
simultánea.
 Mantuvimos esta velocidad por 05 segundos, simulando la
mezcla rápida.
 Disminuimos la velocidad a 35 RPM, por un tiempo de 20
minutos, simulando la mezcla lenta (Floculación).
 Culminada la mezcla lenta, suspendimos la agitación, retiramos
las jarras, colocamos los sifones para la toma de muestras los
cuales previamente fueron medidos con la finalidad de que
tenga una distancia por debajo de la muestra de 6 cm; ayudamos
al sifonaje con las jeringas y las sostenemos con las ligas,
dejamos sedimentar el agua por un tiempo de 10 minutos
(Decantación).
 Previo a la toma de las muestras descartamos los primeros 10ml
y procedemos a tomar 30 ml de muestra.
 Medimos la turbiedad residual de cada jarra.
 Graficamos los resultados de cada grupo, seleccionando como
dosis optima, aquella que produce la mayor remoción de
turbiedad.(Grafica N°01)
b. Determinación de la Concentración Óptima.
 Llenamos las 06 jarras de 1000 ml, con el agua cruda, utilizando
la probeta para su medición.
 Con la dosis óptima hallada en la prueba anterior seleccionamos
un rango de concentración de coagulante a aplicar Sulfato de
aluminio al 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 y 5%. colocando los volúmenes de
solución que se van a agregar en los 06 vasos de precipitados de
50 ml.

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simultánea.
mezcla rápida.
(Decantación).
concentración optima, aquella que produce la mayor remoción
de turbiedad.
c. Determinación del pH Óptimo.
 Utilizamos la muestra que estuvo previamente preparada para
cada grupo con pHs de 6, 7, 7.7 y 8.5, para nuestro caso
utilizamos la muestra con pH 7.7.
 Llenamos las 06 jarras de 1000 ml, con el agua previamente
preparada a un pH de 7.7, utilizando la probeta para medir el
volumen.

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 Seleccionamos un rango de dosis de Sulfato de Aluminio a
aplicar 14, 16, 18, 20, 22 y 24 mg/l. a una concentración del
1.5%. Esta dosis varíe entre valores cercanos al de la dosis
óptima hallada, colocamos los volúmenes de solución que se
van a agregar en los 06 vasos de precipitados de 50 ml.
simultánea.
mezcla rápida.
(Decantación).
concentración optima, aquella que produce la mayor remoción
de turbiedad.

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d. Determinación de los parámetros de floculación
 Se toma la muestra de agua cruda y se determinan los
parámetros básicos de calidad: turbiedad y/o pH.
 Se llenan las 6 jarras con una muestra del agua cruda que se va a
flocular.
 Se pone a funcionar el equipo con la máxima velocidad de
rotación de las paletas (100 rpm).
 Se aplica la dosis de modificador de pH y la dosis óptima de
coagulante, de acuerdo con lo determinado en el ensayo
correspondiente.
 A partir de la aplicación del coagulante, se realizará la mezcla
rápida durante un tiempo instantáneo de aproximadamente 5
segundos.
 Al finalizar la mezcla rápida, se iniciará el proceso de
floculación, para lo cual se habrá ajustado la memoria del
equipo para uno de los gradientes de velocidad seleccionados
(20 s-1
,40 s-1
, 60 s-1
y 80 s-1
).
 Luego de iniciada la floculación, a los 5 minutos se retira la
primera jarra, se coloca el tomador de muestras y se deja
sedimentar durante 10 minutos. Después de 10 minutos, se retira
la segunda; luego de 15, la tercera; y así sucesivamente, hasta
que a los 30 minutos se retira la última. Con cada jarra se
procede de modo similar.
 Se determina la turbiedad residual (Tf) a cada muestra, se
calcula la eficiencia remocional (Tf/To) y se registran los datos.
 Los demás grupos repitieron el ensayo incrementando el
gradiente de velocidad de acuerdo con el intervalo seleccionado
(20 s-1,40 s-1, 60 s-1 y 80 s-1).
 Se grafica en escalas aritméticas la eficiencia remocional (Tf/To)
versus los tiempos de floculación de cada una de las jarras de las
que proceden las muestras analizadas. En este gráfico se

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determina el tiempo total de floculación, en función del punto en
que se produce el menor valor de Tf/To.
 Posteriormente, se grafican los valores de Tf/To versus
gradientes de velocidad, para cada tiempo de floculación
analizado. En cada curva de tiempo se produce un punto mínimo
(punto de infección de la parábola), que corresponde al
gradiente de velocidad que optimiza con ese tiempo de
retención. Este punto mínimo es el de máxima eficiencia
remocional para el tiempo de retención correspondiente. En
cada curva de tiempo se identifica el punto mínimo tomando el
gradiente de velocidad óptimo correspondiente.
 Se grafican en papel doble logarítmico los valores de tiempo
versus gradientes de velocidad óptimas. Se determina la línea de
mejor ajuste de estos puntos aplicando mínimos cuadrados y se
determina la ecuación de correlación y el grado de ajuste. Si el
grado de ajuste es aceptable (r2
= 0,90), se continúa el cálculo;
en caso contrario, deberá repetirse el procedimiento de
laboratorio, y se deberá trabajar con más cuidado para mejorar
los datos.
 El tiempo de retención determinado en el primer gráfico se
divide para el número de tramos que tiene el floculador (en el
caso de que estemos evaluando una unidad) o bien para el
número de tramos que hemos seleccionado en la unidad que
estamos proyectando y con cada tiempo entramos al gráfico y
determinamos la gradiente de velocidad correspondiente.
e. Determinación de los parámetros de decantación
 Llenar las seis jarras del equipo con la muestra de agua en
estudio. Encender el equipo y agregar la dosis óptima,
realizando la mezcla rápida de acuerdo con lo indicado
anteriormente. Se programará la memoria del equipo con los
parámetros de mezcla 100 revoluciones por minuto y 5

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segundos y a continuación se colocan las gradientes y el tiempo
de mezcla seleccionados.
 Las gradientes y el tiempo de mezcla van a darse en forma
consecutiva simulando el paso del agua por una unidad de
floculación. Cuando el equipo pare, deberá estar todo el material
preparado para iniciar el muestreo.
 A cada jarra se le tomará una muestra a un tiempo diferente. La
primera, al minuto; la segunda, a los 2 minutos; la tercera, a los
4; la cuarta, a los 5; y la sexta, a los 10 minutos.
 Determinar la turbiedad residual de las muestras.
 Después de media hora, trasegar el sobrenadante de una de las
jarras, colocar el lodo en una probeta, medir el volumen
formado y determinar los mililitros de lodo producidos por cada
litro de agua tratada. Este dato es necesario para diseñar las
tolvas de los decantadores.
 Se calculan los valores de (h/T) para cada tiempo de toma de
muestra. Este valor corresponde a (Vs), la velocidad de
sedimentación en (cm/s). El valor de (h) es la altura de toma de
muestra graduada en el sifón.
 Con los valores de (Vs) en cm/s en las abscisas y los valores de
(Co = Tf/To) en las ordenadas, se obtiene la curva de
sedimentación para el agua estudiada.
 En la columna 1 del cuadro se coloca el rango usual de
variación de las tasas de sedimentación de las partículas (20 a 60
m3/m2.d), variándolas de 10 en 10. Deducir los valores
correspondientes de (Vs) en cm/s para cada tasa y colocar en la
columna 2.
 Con los valores de (Vs) en cm/s del cuadro, entrar a la curva de
sedimentación obtenida en el ensayo y determinar los valores
correspondientes de (Co = Tf/To), los cuales se colocan en la
columna 3.
 Tomar de la curva los valores de (Cf) y (a). (Cf) es la porción de
turbiedad que no se removió en el proceso. La curva tiene una

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porción inicial (lado izquierdo de la curva, en que se vuelve
asintótica; no importa cuán largo sea el tiempo de sedimentación
que demos a la muestra, la turbiedad residual es la misma. Esta
es la porción de turbiedad que solo puede ser removida por el
filtro. El valor de (a) corresponde a esta velocidad a partir de la
cual la curva comienza a hacerse asintótica. Esta velocidad (a)
es la menor velocidad con que se justificaría proyectar un
decantador para esa agua, porque aunque tomáramos valores
menores, la remoción será la misma y estaríamos agrandando la
unidad sin conseguir mayor eficiencia.
 Calcular en la columna 4 el porcentaje total de remoción (Rt),
en la columna 5 la turbiedad removida (Tr) y en la columna 6 la
turbiedad final o remanente (Tf).
 Rt = [ 1 – (Co – Cf) ] + [ (a + Vs)/ 2 Vs ] (Co – Cf )
 Tr = Rt x To
 Tf = To – Tr
 La carga superficial del decantador será aquella que corresponda
al valor de turbiedad final (Tf) deseado en el efluente de la
unidad.
f. Determinación de los parámetros de filtración directa
 Graduar la muestra al pH seleccionado para la prueba, utilizando
ácido sulfúrico o hidróxido de sodio.
 Preparar los embudos con el papel Whatman 40.
 Llenar las jarras con 1 litro de la muestra de agua y colocar los
estatores.
 Para seleccionar el rango de dosis que se va a aplicar, considerar
el 50% de la dosis que se requiere para coagulación de barrido
y, tomándola como punto medio, aumentar y disminuir esta
dosis para las seis jarras.
 Preparar las jeringas con el rango de dosis seleccionadas.
 Colocar en la memoria del equipo los parámetros de la prueba:
mezcla rápida, 100 revoluciones por minuto y 3 segundos.

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 Al tiempo cero, agregar el coagulante simultáneamente a todas
las jarras y prender el equipo.
 Apenas se apague el equipo, tomar muestras simultáneamente
trasegando suavemente de las jarras a los embudos.
 Determinar turbiedad y/o color y pH a las muestras filtradas.
 Graficar las curvas de turbiedad y /o color residual versus dosis
para cada pH.
 La curva de la dosis menor estará indicando el pH y la dosis
óptima para el proceso
g. Determinación de Floculación corta para filtración directa
 Graduar la muestra al pH seleccionado para la prueba, utilizando
ácido sulfúrico o hidróxido de sodio.
 Variar las gradientes de velocidad entre 20 y 100 s-1 y ejecutar
un ensayo con cada gradiente de velocidad.
 Variar los tiempos de floculación entre 0 y 10 minutos con cada
gradiente de velocidad.
En cada ensayo se procederá del siguiente modo:
 Llenar hasta la mitad (1 litro) las jarras con el agua cruda y
colocar los estatores.
 Colocar en la memoria del equipo los parámetros del ensayo: 3
segundos con 100 revoluciones por minuto y 10 minutos con las
revoluciones por minuto correspondientes a la gradiente de
velocidad seleccionada.
 Adicionar el coagulante simultáneamente a todas las jarras, con
lo que se inicia el proceso.
 A partir del inicio de la floculación, retirar una por una las jarras
en los tiempos previstos. Así, por ejemplo, al tiempo 0, 2, 4, y
así sucesivamente, hasta la sexta jarra a los 10 minutos. Filtrar
de inmediato y trasegar directamente de la jarra al embudo
preparado con el papel Whatman 40.
 Determinar la turbiedad remanente a cada muestra.

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VII. Cálculos y Resultados.
a. Cálculos
Dosis Óptima
Calculo de la cantidad de Sulfato de aluminio para dosis del 5, 10, 15, 20,
25, y 30 mg/l. a una concentración del 1%.que se va a aplicar a cada jarra
mediante la ecuación de balance de masas.
C
DxQ
q 
Dónde:
D = dosis de coagulante en mg/L
Q = capacidad de la jarra en litros
q = volumen de solución por aplicar (mL)
C = concentración de la solución en mg/L
Entonces para:
Q = 1 litro
C= 1%
Dosis de 5 mg/l Dosis de 20 mg/l
10( / ) 1( ) 1000
1.00
10000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
15( / ) 1( ) 1000
1.50
10000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
20( / ) 1( ) 1000
2
10000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
25( / ) 1( ) 1000
2.5
10000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
30( / ) 1( ) 1000
3.00
10000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
5( / ) 1( ) 1000
0.5
10000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 

20
Concentración Óptima
Calculo de la cantidad de Sulfato de aluminio con la dosis óptima de
20mg/l. a concentraciones de 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 y 5%. Que se aplicara a
cada jarra mediante la ecuación de balance de masas
C
DxQ
q 
Dónde:
Entonces para:
Q = 1 litro
Dosis Optima= 20mg/l
Concentración al0.5%. Concentración al2%.
Concentración al1%. Concentración al2.5%.
Concentración al1.5%. Concentración al5%.
20( / ) 1( ) 1000
4
5000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
20( / ) 1( ) 1000
2
10000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
20( / ) 1( ) 1000
1.33
15000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
20( / ) 1( ) 1000
1
20000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
20( / ) 1( ) 1000
0.8
25000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
20( / ) 1( ) 1000
0.4
50000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 

21
pH Óptima
Calculo de la cantidad de Sulfato de aluminio para dosis próximas a la
óptima de 14, 16, 18, 20, 22 y 24 mg/l. a una concentración optima del
1.5%. que se va a aplicar a cada jarra mediante la ecuación de balance de
masas.
C
DxQ
q 
Donde:
Entonces para:
Q = 1 litros
Concentración optima= 1.5%
Dosis optima= 20mg/l.
b. Resultados
18( / ) 1( ) 1000
1.2
15000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
20( / ) 1( ) 1000
1.33
15000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
22( / ) 1( ) 1000
1.46
15000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
24( / ) 1( ) 1000
1.6
15000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
16( / ) 1( ) 1000
1.06
15000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 
14( / ) 1( ) 1000
0.93
15000( / )
mg l x L x
q ml
mg L
 

22
FECHA:
HORA: 02:00 PM- 05:00 PM
LUGAR: LAB. FCAMUNASAM
COAGULANTE: SULFATO DE ALUMINIO
CONCENTRACION: CONSTANTE (1%)
DOSIS: VARIABLE (5mg/l, 10mg/l, 15mg/l, 20mg/l, 25mg/l, 30mg/l)
PH To
6 20
5 10 15 20 25 30
Tf 10 8 6 5 7 9 20 mg/l
DOSIS OPTIMA SELECCIONADA
UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA SANITARIA
GRUPO
RESULTADOS
ALUMNOS : EL GRUPO (Q=235 L/s)
DOCENTE : ING. NINO FRANKLIN ARAUJO JAMANCA
CURSO : POTABILIZACION DE AGUA II
DOSIS OPTIMA (mg/l)
DATOS DEL AGUA CRUDA
09/10/2015
DOSIS (mg/l)
0
2
4
6
8
10
12
0 6 12 18 24 30 36
TURBIEDAD(Tf)
DOSIS (mg/l)
DOSIS OPTIMA

23
FECHA:
HORA: 02:00 PM- 05:00 PM
CONCENTRACION: VARIABLE (0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5%, 5.0%)
DOSIS: CONSTANTE (20mg/l)
PH To
6 20
0.5 1 1.5 2 2.5 5
Tf 9 7 4 5 6 7
CONCENTRACION OPTIMA (%)
AGUA CRUDA
CURSO : POTABILIZACION DE AGUA II 09/10/2015
DATOS DEL AGUA CRUDA
1.5 %
RESULTADOS
GRUPO
CONCENTRACION (%)
CONCENTRACION OPTIMA
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
TURBIEDAD(Tf)
CONCENTRACION (%))
CONCENTRACION OPTIMA

24
FECHA:
HORA: 02:00 PM- 05:00 PM
PH DE AGUA: 6
CONCENTRACION: CONSTANTE (1.5%)
DOSIS: VARIABLE (14, 16, 18, 20, 22, 24mg/l)
14 16 18 20 22 24
Tf 9 7 4 5 6 7
pH 6 6 6 6 6 7
PH OPTIMO
PH OPTIMO
6.00
RESULTADOS
GRUPO
DOSIS (mg/L)

25
FECHA:
HORA: 02:00 PM- 05:00 PM
PH DE AGUA: 7.7
DOSIS: CONSTANTE (20 mg/l)
PH To
6 20
5 10 15 20 25 30
G=80 S-1
80 12 10 9 11 8 10
G=60 S-1
60 10 8 8 4 4 5
G=40 S-1
40 13 9 4 6 5 4
G=20 S-1
20 14 11 6 3 2 2
G
(S-1
)
RESULTADOS
GRUPO
PARAMETROS DE FLOCULACION
AGUA CRUDA
TIEMPO DE FLOCULACION
0
2
4
6
8
10
12
14
16
20 40 60 80
TURBIEDAD(Tf)
GRADIENTE (S-1)
TURBIEDAD RESIDUAL Vs TIEMPO DE FLOCULACION
t=5
t=10
t=15
t=20
t=25
t=30

26
FECHA:
HORA: 02:00 PM- 05:00 PM
PH DE AGUA: 6
GRADIENTES DE VELOCIDAD OPTIMAS DE FLOCULACION
T (min) 5 10 15 20 25 30
G (s-1) 60 60 40 20 20 20
PARAMETROS DE FLOCULACION
y = -27.31ln(x) + 110.56
R² = 0.8469
10
100
4
GRADIENTE(S-1)
TIEMPO (MIN)
"G" vs "T"

27
FECHA:
HORA: 02:00 PM- 05:00 PM
PH DE AGUA: 6
GRADIENTES: CONSTANTE (70 S-1
,50 S-1
,20 S-1
)
H(cm) 6 6 6 6 6 6
T(Min) 1 2 3 4 5 10
T(Seg) 60 120 180 240 300 600
Vel.(cm/s) 0.100 0.050 0.033 0.025 0.020 0.010
To 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00
Tf 14 12 9 7 6 4
CO=Tf/TO 0.700 0.600 0.450 0.350 0.300 0.200
Selección de la tasa de decantacion
q
m3
/m2
/dia
Vs
(cm/s)
DEL
GRAFICO
CO=Tf/TO
DEL
GRAFICO
Rt
(%)
Tr
(UNT)
Tf
(UNT)
20 0.023 0.3450 0.959 19.176 0.8 Cf= 0.200
30 0.035 0.4560 0.909 18.177 1.8
35 0.041 0.5510 0.868 17.356 2.6 a= 0.010
40 0.046 0.5550 0.861 17.217 2.8
50 0.058 0.6220 0.825 16.509 3.5
60 0.069 0.6510 0.807 16.139 3.9
Resultados del ensayo de Decantacion
09/10/2015
PARAMETROS DE DECANTACION

28
FECHA: 09/10/2015
HORA: 02:00 PM- 05:00 PM
PH DE AGUA: 6
GRADIENTES: CONSTANTE (70 S-1
,50 S-1
,20 S-1
)
PARAMETROS DE DECANTACION (GRUPO I)
CURVA DE DECANTACION
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
0.450
0.500
0.550
0.600
0.650
0.700
0.750
0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 0.110
CURVADE DECANTACION(GRUPO I)
CO=Tf/TO
Velocidad de sedimentacion (cm/seg)

29
FECHA:
HORA: 02:00 PM- 05:00 PM
DOSIS: VARIABLE (10mg/l, 15mg/l, 20mg/l, 25mg/l, 30mg/l, 35mg/l)
0 2 4 6 8 10
I 6 6 5 4 4 2 3
DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE FILTRACIÓN DIRECTA
DOSIS OPTIMA SELECCIONADA
8 mg/l
PH OPTIMO
6
RESULTADOS
GRUPO PH
DOSIS (mg/l)
0
1
2
3
4
5
6
7
0 2 4 6 8 10
TURBIEDAD(Tf)
DOSIS (mg/l)
DOSIS Y PHs OPTIMOS

30
FECHA:
HORA:
LUGAR:
PH DE AGUA: 6
0 2 4 6 8 10
G=20 S-1
5 6 5 4 3 5
G=50 S-1
4 5 2 3 4 5
G=80 S-1
3 4 3 4 5 3
G=100 S-1
6 5 4 3 6 3
FLOCULACIÓN CORTA PARA FILTRACIÓN DIRECTA
02:00 PM- 05:00 PM
LAB. FCAMUNASAM
G=80 S-1
"G" OPTIMO
TIEMPO DE PREFLOCULACION
RESULTADOS
GRUPO
0
1
2
3
4
5
6
7
0 2 4 6 8 10
TURBIEDAD(Tf)
TIEMPO DE PREFLOCULACION (min)
TURBIEDAD RESIDUAL Vs TIEMPO DE FLOCULACION
G=60 S-1
G=90 S-1
G=120 S-1
G=150 S-1

31
VIII. Conclusiones y Recomendaciones
Conclusiones
 Se pudo deducir que para el coagulante utilizado (sulfato de
aluminio) las dosis que se utilizan están en el rango de 20 mg/l, y
una concentración promedio del 1.5 %.
 Con el ensayo de laboratorio de la determinación del pH optimo, se
obtuvo que la tendencia de la curva optima corresponde a un pH de
6, con este pH se reportó cantidades menores de turbiedad,
utilizando el coagulante sulfato de aluminio al 1.5%, siendo la
turbiedad más baja de 4.00 con una dosis de 18 mg/l.
 En la determinación de parámetros de floculación arrojo la siguientes
ecuación y = -27.31ln(x) + 110.56, con un índice de correlación de
r2=0.8469, el cual es inferior al valor recomendado.
 La tasa de decantación obtenida fue de 30 m3/m2/dia
 En la determinación de los parámetros de filtración directa arrojo los
resultados de una dosis de 8 mg/l para un PH óptimo de 6

32
Recomendaciones
 Se recomienda homogenizar las muestras, antes de iniciar con la
determinación de algún parámetro de diseño en una PTAP.
 La medición de volúmenes (1 L) en cada jarra debe ser lo más exacto
posible; para esto se debe hacer uso de la probeta.
 Revisar antes del inicio de la prueba, si los equipos e implementos
están adecuadamente instalados y preparados para dar inicio a la
prueba.
 Es conveniente verificar que los materiales se encuentre en buenas
condiciones, a su vez estos deben estar limpios, para de esta manera
evitar que se contamine la muestra con el ingreso de cualquier
partícula.
 Al añadir el coagulante, se realizará por intermedio de las jeringas
hipodérmicas tratando de colocarlas en el centro de la jarra,
preferentemente en el eje de las paletas, con el propósito que el
coagulante sea esparcido idénticamente en toda la jarra, en este
procedimiento las agujas de las jeringas deben ser desmontadas.

IX. Panel Fotográfico
FOTOGRAFIA Nº01: EQUIPO DE PRUEBA DE JARRA
FOTOGRAFIA Nº02: “RIO AUQUI” PUNTO DE MUESTREO DEL AGUA USADA EN EL
ENSAYO

34
FOTOGRAFÍA Nº03: MUESTRA DEL AGUA USADA EN EL ENSAYO
FOTOGRAFIA Nº04 : COAGULANTE (SULFATO DE ALUMNIO)

35
FOTOGRAFIA Nº05: COLOCACIÓN DE LOS VASOS EN EL EQUIPO
FOTOGRAFIA Nº06: ENSAYO DE MEZCLA RÁPIDA Y FLOCULACIÓN

36
FOTOGRAFIA Nº07: ESPERA DEL TIEMPO PARA LA TOMA DE MUESTRAS DE LOS VASOS
FOTOGRAFIA Nº08: DETERMINACIÓN DE LA TURBIEDAD

37
X. Fuente de Información
1. CANEPA DE VARGAS, Lidia. Plantas de Filtración Rápida Manual I
Teoría. Tomo II. Capítulo 11. Lima. Edit. Cepis. 2004 Pág. 220.
Teoría. Tomo II. Capítulo 11 Lima. Edit. Cepis. 2004 Pág. 219.
1CANEPA DE VARGAS, Lidia. Plantas de Filtración Rápida Manual I
Teoría. Tomo I. Capítulo I. Lima. Edit. Cepis. 2004 Pág. 5.
4. 1CANEPA DE VARGAS, Lidia. Plantas de Filtración Rápida Manual I
Teoría. Tomo I. Capítulo IV. Lima. Edit. Cepis. 2004 Pág. 153.
Teoría. Tomo I. Capítulo VI. Lima. Edit. Cepis. 2004 Pág. 265.
Teoría. Tomo I. Capítulo VII. Lima. Edit. Cepis. 2004 Pág. 4.
Teoría. Tomo II. Capítulo XI. Lima. Edit. Cepis. 2004 Pág. 221.

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