informe del laboratorio tratamiento fisicoquimico a pequeÑa escala y equipo de intercambio...
TRANSCRIPT
TRATAMIENTO FISICOQUIMICO E INTERCAMBIO IONICO AL AGUA DE POZO UBICADA EN LA AVENIDA PRIMERA ESTE DEL BARRIO
POPUILAR,CUCUTA NORTE DE SANTANDER
PRESENTADO POR
DEISY KARIME MONTALVO 1650033
ESTEFANIA SABALA BACCA 1650261
LUIS MORA LAGUADO 1650332
FERNANDA GUATIBONZA 1650170
PRESENTADO A
ING. CARLOS EUGENIO TORRES POVEDA
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y DEL AMBIENTE
INGENIERIA AMBIENTAL
SAN JOSÉ DE CÚCUTA
2015
TRATAMIENTO FISICOQUIMICO E INTERCAMBIO IONICO AL AGUA DE POZO UBICADA EN LA AVENIDA PRIMERA ESTE DEL BARRIO
POPUILAR,CUCUTA NORTE DE SANTANDER
PRESENTADO POR
DEISY KARIME MONTALVO 1650033
ESTEFANIA SABALA BACCA 1650261
LUIS MORA LAGUADO 1650332
FERNANDA GUATIBONZA 1650170
PROCESOS UNITARIOS
INFORME DE LABORATORIO CARACTERIZACION FISICOQUIMCA DEL AGUA
PRESENTADO A
ING.CARLOS EUGENIO TORRES POVEDA
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y DEL AMBIENTE
INGENIERIA AMBIENTAL
SAN JOSÉ DE CÚCUTA
2015
INTRODUCCION
A pesar de que el suministro de agua potable es una parte vital del desarrollo socioeconómico del país, en la actualidad existen grandes grupos poblacionales con carencia de recursos hídricos debido a innumerables factores, entre los que se cuentan el cambio climático, la sequía y contaminación de fuentes superficiales de agua, la tala indiscriminada de bosques nativos, el inapropiado manejo de las tierras, las grandes demandas del sector agrícola e industrial y el alto crecimiento poblacional. En las últimas décadas, la explotación de los recursos hídricos subterráneos, se ha convertido en una excelente alternativa para suplir las necesidades de abastecimiento de agua potable en muchas regiones y para algunos sectores económicos del país.
Los pozos provienen de la infiltración en el terreno de las aguas lluvias o de lagos y ríos, que después de pasar la franja capilar del suelo, circulan y se almacenan en formaciones geológicas porosas o fracturadas, denominadas acuíferos, en la presente practica se escogió una muestra de agua del pozo hidrotanques ubicada en la av.1 ESTE (esquina frente al colegio la Salle) del barrio popular, donde le realizamos una serie de estudios en cuanto la caracterización, la acidez, la alcalinidad, dureza y turbiedad, posteriormente realizamos la prueba de jarras y el tratamiento del agua con la ayuda de dos equipos, uno para estudio de tratamiento fisicoquímico a pequeña escala y otro para el estudio de resinas de intercambio iónico a pequeña escala, una vez terminado el procedimiento en el laboratorio, se procede a analizar si el agua cumple con los parámetros establecidos para ser considerada como agua potable.
UBICACIÓN
AV1 ESTE BARRIO POPULAR ( esquina frente colegio la salle)
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Realizar tratamiento fisicoquímico e intercambio iónico al agua de pozo hasta óptimas condiciones de consumo
OBJETIVO ESPECIFICOS
Determinar cuantitativamente la dosis optima de coagulante a utilizar en la descontaminación del agua a tratar
Disminuir los parámetros de dureza, alcalinidad, acidez, color, pH y turbiedad.
Evaluar las ventajas y desventajas de los equipos de proceso fisicoquímico e Intercambio iónico a pequeña escala que se encuentran en el Laboratorio de operaciones unitarias de la Universidad Francisco De Paula Santander.
Adquirir conocimiento en el adecuado manejo de los equipos.
MARCO TEORICO
PRUEBA DE JARRAS
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.
ACIDEZ
La acidez de un agua es su capacidad cuantitativa para reaccionar con una base fuerte hasta un pH designado. Por tanto, su valor puede variar significativamente con el pH final utilizado en la valoración. Se puede deber a la presencia entre otros, de dióxido de carbono no combinado, de ácidos minerales o de sales de ácidos fuertes y bases débiles.
ALCALINIDAD
Definimos la alcalinidad como la capacidad del agua para neutralizar ácidos o aceptar protones. Esta representa la suma de las bases que pueden ser tituladas en una muestra de agua. Dado que la alcalinidad de aguas superficiales está determinada generalmente por el contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, ésta se toma como un indicador de dichas especies iónicas. No obstante, algunas sales de ácidos débiles como boratos, silicatos, nitratos y fosfatos pueden también contribuir a la alcalinidad de estar también presentes. Estos iones negativos en solución están comúnmente asociados o pareados con iones positivos de calcio, magnesio, potasio, sodio y otros cationes. El bicarbonato constituye la forma química de mayor contribución a la alcalinidad. Dicha especie
iónica y el hidróxido son particularmente importantes cuando hay gran actividad fotosintética de algas o cuando hay descargas industriales en un cuerpo de agua.
DUREZA
Se denomina dureza del agua a la concentración de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua, en particular sales de magnesio y calcio. El agua denominada comúnmente como “dura” tiene una elevada concentración de dichas sales y el agua “blanda” las contiene en muy poca cantidad.
PH
La medición del pH del agua de riego y de la solución del suelo tiene gran importancia, y realmente puede determinar el éxito o el fracaso de la cosecha.
El pH es un índice de la concentración de los iones de hidrógeno (H) en el agua. Se define como -log (H+). Cuanto mayor sea la concentración de los iones de hidrógeno en el agua, menor será el valor del pH. La escala del pH va desde 0 a 14 donde:El agua con un pH inferior a 7 se considera ácida (mayor concentración de iones de H+)El agua con un pH superior a 7 se considera básica (menor concentración de iones de H+)El agua con un pH de 7,0 se considera neutral.
TURBIDEZ
La turbidez es la dificultad del agua, para trasmitir la luz debido a materiales insolubles en suspensión, coloidales o muy finos, que se presentan principalmente en aguas superficiales. Son difíciles de decantar y filtrar, y pueden dar lugar a la formación de depósitos en las conducciones de agua, equipos de proceso, etc. Además interfiere con la mayoría de procesos a que se pueda destinar el agua. La turbidez nos da una noción de la apariencia del agua y sirve para tener una idea acerca de la eficiencia de su tratamiento.
CONDUCTIVIDAD
Es una medida de la capacidad de una solución acuosa para transmitir una corriente eléctrica y es igual al recíproco de la resistividad de la solución. Dicha capacidad depende
de la presencia de iones; de su concentración, movilidad y valencia, y de la temperatura ambiental. Las soluciones de la mayoría de los compuestos inorgánicos (ej. aniones de cloruro, nitrato, sulfato y fosfato) son relativamente buenos conductores.
COLOR
El color en el agua resulta de la presencia en solución de diferentes sustancias como iones metálicos naturales, humus y materia orgánica disuelta. La expresión color se debe considerar que define el concepto de “color verdadero”, esto es, el color del agua de la cual se ha eliminado la turbiedad. El término “color aparente” engloba no sólo el color debido a sustancias disueltas sino también a las materias en suspensión y se determina en la muestra original sin filtrarla o centrifugarla.
COAGULACION
Es un proceso que permite incrementar la tendencia de las partículas de agregarse unas a otras para formar partículas mayores y así precipitar más rápidamente. Los coagulantes son agentes que ayudan a la precipitación. Muchas partículas, como los coloides son sustancias tan pequeñas que no sedimentarán en un tiempo razonable y además no pueden ser eliminadas por filtración.
FLOCULACION
Consiste en la agitación de la masa coagulada 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. La floculación es favorecida por el mezclado lento que permite juntar poco a poco los flóculos; un mezclado demasiado intenso los rompe y raramente se vuelven a formar en su tamaño y fuerzas óptimas.
EQUIPOS PARA EL TRATAMIENTO DEL AGUA
EQUIPO PARA EL ESTUDIO DE UN PROCESO FÍSICO QUÍMICO
Este equipo se alimenta del agua resultante del equipo biológico.
Previamente a la utilización de este equipo hay que hacer una caracterización de agua (prueba de jarras) para determinar en qué condiciones esta esta agua y saber que floculante utilizar
Componentes y proceso del equipo
-Bombas (se encarga de impulsar el agua problema por el sistema) Reactor (se encuentra en la parte superior del sistema, a el llega el agua
procedente de las bombas)En el se ingresa el floculante y empieza a mezclar con ayuda de un rotor y así controlar el proceso de floculación
Sensores de pH y potencial de reducción (se conectan el el reactor) Túnel de decantación (Terminado el proceso de floculación se abre la llave
y cae el líquido hacia un túnel de decantación. )
Sensor de turbidez y grado gravimétrico.
Se separan los sólidos y líquidos a distintas pimpinas después del proceso de decantación
Columna de arena (por ella pasa el líquido resultante de la decantación anterior para terminar de limpiar el agua, todo esto con la ayuda de una bomba y sus respectivas tuberías de conexión)Ahora se recoge el agua en una pimpina y se da por finalizado el proceso
Sensor de presión (sirve para medir los diferenciales de presión en la columna)
El proceso de la columna de arena es opcional el Docente y/o Estudiante determina si es necesario de acuerdo con la caracterización del agua
EQUIPO PARA ESTUDIO DE RESINAS DE INTERCAMBIO IÓNICO A PEQUEÑA ESCALA
Este equipo se centra en el líquido resultante del proceso físico químico al que se sometió, luego se hace pasar por unas resinas especiales dependiendo de la caracterización del agua. De ser necesario pasar el agua por las dos columnas de resina, primero se pasa por la catiónica y luego por la anionica, es decir, una a la vez.Este equipo resalta por su fácil manejo y corto tiempo de espera.
Componentes del equipo
Bombas de extracción (dos, transportan el agua por todo el sistema) Resina de ácido sulfúrico (color oscuro con carga catiónica) Resina de hidróxido de sodio (color claro, carga anicónica ) Sensores de conductividad del agua (mide la carga de cationes que tenga
el agua)
Pimpinas (cuatro, son las pimpinas donde se deposita el agua. Dos de agua inicial y otras dos de agua final.)
MARCO LEGAL
En Colombia la norma que regula los parámetros de calidad de agua para consumo humano se rige bajo las condiciones del decreto 1575 de 2007 por el cual se establece “El Sistema para la Protección y Control de la Calidad del Agua para Consumo Humano” Aplica a todas las personas prestadoras que suministren o distribuyan agua para consumo humano, ya sea cruda o tratada, en todo el territorio nacional, independientemente del uso que de ella se haga para otras actividades económicas, a las direcciones territoriales de salud, autoridades ambientales y sanitarias y a los usuarios.
RESUMEN
Realizar ensayos de coagulación-floculación a diferentes muestras de agua (potables, residuales o industriales). A partir de los resultados se seleccionarán las condiciones de tratamiento y dosis de
los reactivos necesarios para cada aplicación concreta.
PROCEDIMIENTO
ETAPAS DEL PROCEDIMIENTO
El laboratorio lo vamos a dividir en 3 partes:
DETERMINACIÓN DE CALIDAD DEL AGUA
Este procedimiento se va a realizar, hallándole diferentes características del agua
mediante el método de titulación y medición con equipos los cuales han sido
previamente preparados.
CARACTERIZACION (ALCALINIDAD,ACIDEZ,DUREZA,CONDUCTIVIDAD,COLOR,PH,TURBIEDAD, )
PRUEBA DE JARRAS
EQUIPO PARA EL ESTUDIO DE UN PROCESO FÍSICO QUÍMICO
EQUIPO PARA ESTUDIO DE RESINAS DE INTERCAMBIO IÓNICO A PEQUEÑA ESCALA
Acidez: se miden 100ml de la muestra de agua, se llevan esos 100ml a
un balón de 250ml, una vez este la solución en el balo se le van a
agregar 2 gotas de fenolftaleína.
Pera la titulación se utiliza el NaOH (hidróxido de sodio) 0,02N hasta
que la muestra vire a un color rosa pálido, una vez obtenido el color
deseado vamos a registrar el volumen gastado en la titulación y
procedemos a realizar los cálculos.
Alcalinidad: se toman 100ml de la muestra y se llevan al balón de
250ml, le vamos a adicionar 2gotas de indicador mixto.
La titulación la vamos a realizar con H2So4 (Ácido sulfúrico) 0,02N, en
esta prueba el color de la muestra va a ser verde y se va a determinar el
volumen gastado una ve z la muestra vire a gris.
Dureza: tomamos 100ml de la muestra del agua objeto de estudio y lo
agregamos al igual que en los dos procesos anteriores a un balón de
250ml, después le agregamos 2ml de NH3 y agitamos, después le
agregamos el negro de eriocromo (la punta de un cuchillo).
Para la titulación utilizamos el EDTA que tiene 0,2 de normalidad, una
vez la muestra vire de vino tinto a azul claro, registramos el volumen
gastado para realizar los cálculos respectivos.
PH, conductividad y turbiedad: estas mediciones se realizaron con
sensores que estaban ubicados en los equipos, su análisis comprende
simplemente de apuntar los resultados en el momento indicado y
correctamente, los sensores pueden ser en forma de lápiz o de cilindro.
Una vez tengamos los cálculos de las características del agua las vamos a
guardar para compararlas posterior mente con las del agua ya tratada, las cuales
deben cumplir con las normas de agua potable registradas en el Ras-200
PRUEBA DE JARRAS
En esta se va a deterinar la dosis obtima de coagulante necesario para una
coagulación eficiente, en este proceso se van a revisar 3 cosas principales:
velocidad, forma de los flocs y el tamaño de estos, el procedimiento a seguir en el
laboratorio es el siguiente:
1) Se homogeniza la muestra
2) Se preparan las jarras (en este caso son 6 de forma cuadrada), se
les vierte 1L del agua de pozo.
3) Ajustar la velocidad, a una agitación rápida de 80rpm durante 3
minutos, para agregar el coagulante.
4) Añadir el coagulante (sulfato férrico o alumbre), dependiendo de
cuanta dureza arroje el agua, nos guiamos de la tabla de turbiedad y
le agregamos a cada jarra la cantidad que nos dice la tabla, se les
debe agregar al mismo tiempo a todas.
TURBIEDAD INICIAL Mg/L DE ALUMBRE
20 40 25 28 32 35 37 40
40 60 40 43 46 49 52 55
60 80 55 58 61 64 67 70
80 100 70 43 76 79 82 85
100 120 85 83 86 89 92 95
120 140 95 98 101 104 107 110
140 160 110 116 122 128 134 140
160 180 140 146 152 158 164 170
180 200 170 176 182 188 194 200
5) Después se bajan las revoluciones hasta 30rpm para que se
empiece a dar una mezcla lenta y se mantengan las partículas
suspendidas, y se deja quieto para que se forme el floc.
6) Antes de que se cumplan los 15minutos en agitación lenta ya se
tuvieron que haber descartado 5 de las 6 jarras, se deja la jarra que
flocule más rápido, que forme los mejores flocs y los más grandes.
TRATAMIENTO DEL AGUA
En esta tercera parte ya tenemos el dato de que cantidad de coagulante es el que
le tengo que agregar por litro de agua, entonces realizamos los cálculos
respectivos y le agregamos al equipo según el volumen utilizado.
DIAGRAMA DE EQUIPO PARA ESTUDIO DE TRATAMIENTO FISICOQUÍMICO A PEQUEÑA ESCALA
EQUIPO PARA ESTUDIO DE TRATAMIENTO FISICOQUÍMICO A PEQUEÑA
ESCALA:
1) Se calibran las 2 bombas, primero se encienden se coloca cada una de las
mangueras en una de las probetas que van a contener un poco más de 1L
de muestra cada una, cuando las bombas empiezan a succionar y en la
probeta quede exactamente el litro, entonces se paran las bombas y se
calibran con el botón P sostenido y se escogen con las flechas SET
confirmo con P, CALIB-ON-START.
Las bombas se paran nuevamente cuando en los monitores se indique el
número 200 y se observa cuanto fue el consumo de la probeta y con los
controles de las bombas se igualan en litros el volumen, tanto en el monitor
de la bomba como el de las probetas, ya quedan calibradas las bombas.
2) Se tiene lista la solución de coagulante, dependiendo de la turbiedad que
tenga nuestra muestra a tratar.
EQUIPO DE ESTUDIO DE TRATAMIENTO FISICOQUIMICO A PEQUEÑA ESCALA.
Encender el equipo y calibrar
las bombas
Introducir las mangueras de las
bombas en el balde, para que subcione
mas o menos 15L de muestra cada una.
Encender el reactor a 80rpm durante 3min, y luego a 30rpm durante 10min.
Medir PH con el sensor que se
encuentra en el panel de control.
Agregar la solucion del cuagulante.
Abrir la valvula para que el agua
caiga al tanque de almacenamiento
Llevar al filtro de arena
Medir la dureza.
3) Las mangueras de las dos bombas se introducen en el balde con la
muestra completa, suficiente para que succione más o menos 15L en el
primer tanque (el que tiene las aspas mezcladoras).
4) Se mide PH y conductividad con los dos sensores que parecen lapiceros,
situados debajo del tanque principal, el resultado se podrá observar en el
tablero de controles).
5) Las aspas del primer tanque se ponen a girar a 80rpm, se le agrega la
solución del coagulante, anteriormente preparada y medida para el
6) Se abre la válvula para que caiga a segundo tanque de almacenamiento,
que hace el trabajo de un tanque de sedimentación.
7) Se pasa al filtro de arena, controlando que la cantidad del agua no exceda
la altura del filtro para que no se rebose.
8) Recolectar el agua ya tratada en una pimpina para llevarla al siguiente
proceimiento.
En este punto se realiza la medición de dureza nuevamente y probablemente se
observe una pequeña disminución en la misma, en este punto mi muestra de agua
va a tener solo sedimentos pequeños y a dureza casi igual a cuando llego.
EQUIPO PARA ESTUDIO DE RESINAS DE INTERCAMBIO IONICO A
PEQUEÑA ESCALA
1) Encender las bombas, y estas están normalmente calibradas, una
bomba me va a medir pH y la otra potencial de reducción además en
el tablero se van a poder observar los datos de la conductividad de la
columna catiónica, de la columna anionica y además la turbiedad de
entrada.
2) Se les coloca las dos mangueras provenientes de las bombas dentro
de la pimpina que contiene el agua resultante del procedimiento
anterior, (el procedimiento se consume toda el agua de la pimpina).
3) El agua de las dos mangueras se une y es tratada una junto con la
otra.
4) El agua es llevada hasta el primer filtro, el que contiene el ácido
sulfúrico (anión, carga eléctrica negativa, entonces esta torre me va
a retener a los cationes porque tienen la carga contraria y se atraen),
color café obscuro.
EQUIPO DE ESTUDIO DE RESINAS DE
INTERCAMBIO IONICO A
PEQUENA ESCALA.
Encender el equipo y calibrar
las bombas
Introducir las mangueras de las
bombas en el balde, para que subcione mas o menos 15L de
muestra cada una.
Encender el reactor a 80rpm durante 3min, y luego a 30rpm durante 10min.
Medir PH con el sensor que se
encuentra en el panel de control.
Agregar la solucion del cuagulante.
Abrir la valvula para que el agua caiga al tanque
de almacenamiento
Llevar al filtro de arena
Medir la dureza.
5) Pasa por las tuberías, vigilando que solo estén abiertas las que
conducen mi proceso, porque si se encuentra abierta una llave que
no es el fluido después de filtrado de se me puede regresar.
6) Se lleva el agua a la segunda columna que es el filtro que contiene
hidróxido de sodio (catiónico, tiene carga positiva, entonces se
encarga de retener a los iones con carga negativa), color café muy
claro.
7) El agua filtrada me va a caer a los galones, y de allí podemos
recoger parte del fluido para hacerle los respectivos análisis y poder
compararlas.
Una vez terminado el proceso en este último equipo del tratamiento del agua en el
laboratorio, se procede a analizar si el agua cumple con los parámetros
establecidos para ser considerada como agua potable y comprobando que el
procedimiento que se le aplico es correcto.
RESULTADOS Y OPERACIONES
Las siguientes son las operaciones que se realizaron para determinar las características iniciales del agua.
- Acidez: 2,6ml gastado en la titulación
(2,6ml ) (0,02N ) (0,05 ) (1000 )0,1 L
=26MgLCaCo3
- Alcalinidad: 24,5ml gastados en la titulación
(24,5ml)(0,02N )(0,05)(1000)0,1L
=245MgLCaCo3
- Dureza: 1,4ml gastados en la titulación
(1,4ml)(0,2N )(0,05)(1000)0,1L
=140MgLCaCo 3
- Ph: se mide con los sensores que se encuentra en el equipo de tratamiento fisicoquímico a pequeña escala y se obtuvo un resultado de 7,97 al iniciar el tratamiento y una temperatura de 29,6 grados centígrados.
- Turbidez: se midió con un sensor que tiene el mismo equipo en la parte de sedimentación y se obtuvo una turbiedad de 100.1 FNU.
Prueba de jarras
Se ubican los mg/L que se van a utilizar para cada jarra en la gráfica de turbidez, teniendo en cuenta que la turbidez obtenida fue de 100.1FNU
-concentración de alumbre preparada: 40.000MgL
-el volumen con el que se afora cada jarra es de 1L
V1 x C1=V2 x C1
V2 = (V1 x C1)/C2
TURBIDEZ JARRA 1 JARRA 2 JARRA3 JARRA 4 JARRA 5 JARRA 6100.1 FNU
85MgL
83 MgL
86MgL
89 MgL
92MgL
95MgL
1) V2 = 1L x85
MgL
40.000MgL
x1000ml
1L=2,125ml
2) V2 = 1L x83
MgL
40.000MgL
x1000ml
1L=2,075ml
3) V2 = 1L x86
MgL
40.000MgL
x1000ml
1L=2,15ml
4) V2 = 1L x89
MgL
40.000MgL
x1000ml
1L=2,225ml
5) V2 =1L x92
MgL
40.000MgL
x1000ml
1 L=2,3ml
6) V2 = 1L x95
MgL
40.000MgL
x1000ml
1L=2,375ml
1L 2,375ml
30L X
X = 3OL x2,375ml
1l=71,25ml
Estos ml se le agregan al los 30l de muestra.
RECOMENDACIONES
-
CONCLUSIONES
- Se escogió la jarra número 6 que tenía 2.375ml porque es la que mejor cumple con los 3 parámetros (velocidad de formación del floc, calidad y cantidad
-
BIBLIOGRAFIA
o Colombia. Resolución 2115-/2007, del 22 de junio. CARACTERÍSTICAS
QUÍMICAS DE OTRAS SUSTANCIAS UTILIZADAS EN LA POTABILIZACIÓN. Disponible en: http://www.ins.gov.co/tramites-y-servicios/programas-de-calidad/Documents/resolucion%202115%20de%202007,MPS-MAVDT.pdf
o Colombia. RAS 200, titulo C. Sistema de potabilización del agua. Disponible en:
http://cra.gov.co/apc-aa
o Guías técnicas sobre saneamiento, agua y salud Guía técnica.No. 11 – Revisión
mayo 2009. http://www.disaster-info.net/Agua/pdf/11-CloroResidual.pdf
ANEXOS
EQUIPO PARA ESTUDIO DE TRATAMIENTO FISICOQUIMICO A PEQUEÑA
ESCALA
APLICACIONES EXPERIMENTALES
Régimen de operación por lotes. Aplicación de un proceso de tratamiento de agua contaminada con metales
pesados. Estudio de un proceso de depuración fisicoquímica Estudio de un reactor fisicoquímico. Importancia del flujo y la cantidad de coagulante en un reactor fisicoquímico. Importancia del flujo y la cantidad de floculante en un reactor fisicoquímico. Estudio del tiempo de residencia en el reactor. Estudio del tiempo de residencia en el decantador. Balances de materia en el proceso de tratamiento por coagulación - floculación. Aplicación de un proceso de tratamiento de agua contaminada con sólidos
suspendidos. Estudio de un proceso de separación por filtración con arena. Comparativo de un lecho fluidizado con alimentación a la columna por la parte
superior y por la parte inferior. Estudio de las leyes de Kozeny Carman Estudio de la ecuación de D`Arcy. Estudio de operaciones unitarias. Aplicación del retrolavado del filtro cuando las arenas se encuentran en
saturación.
Estudio de diferentes estratos de arenas y gravas con distinta granulometría. Importancia y efecto de la recirculación en un proceso de separación. Manipulación y regulación de la presión de alimentación a un lecho fluidizado. Manipulación y regulación del flujo de alimentación a un lecho fluidizado. Balances de materia en el proceso de filtración por arena.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Unidad piloto completamente instrumentada de pequeña escala para laboratorio.
Montada sobre estructura en perfil de aluminio reforzado tipo industrial con ruedas.
Compuesta de una unidad de proceso y un gabinete de control, ambas unidades están interconectadas entre sí formando una sola instalación.
Reactor fisicoquímico acoplado a decantador, fabricado en acero inoxidable con placa de policarbonato transparente. Dimensiones del reactor; largo 25 cm x ancho 25 cm x altura 30 cm. Volumen 18 litros. Acoplamiento a decantador por medio de compuerta para evitar el rompimiento de floculos. Dimensiones del decantador; largo 50 cm x ancho 25 cm x altura 45 cm. Volumen 45 litros. Con dos salidas de agua tratada del decantador hacia tanque de agua tratada, colocadas a diferentes niveles de altura. Mamparas de choque en decantador.
Agitador para reactor fisicoquímico con motor de velocidad variable, potencia 1/8 HP.
Tanque de alimentación de coagulante, fabricado en HDPE, reforzado con capacidad de 20 litros.
Tanque de alimentación de floculante, fabricado en HDPE, reforzado con capacidad de 20 litros.
Bomba de abastecimiento de coagulante, con internos de PTFE. , tipo dosificadora, con control electrónico digital de flujo y pantalla digital de totalización de flujo. Pichancha de material cerámico para succión de líquido en tanque.
Bomba de abastecimiento de floculante, con internos de PTFE. , tipo dosificadora, con control electrónico digital de flujo y pantalla digital de totalización de flujo. Pichancha de material cerámico para succión de líquido en tanque.
Sensor de pH en reactor fisicoquímico con indicador digital montado sobre gabinete de control.
Sensor oxido – reducción REDOX en reactor fisicoquímico con indicador digital montado sobre gabinete de control.
Sensor de turbidez en decantador fisicoquímico con indicador digital montado sobre gabinete de control.
Tanque de recepción de lodos del decantador, fabricado en HDPE con capacidad de 20 litros.
Tanque de recepción de agua tratada en el decantador para alimentación a filtro de arena, fabricado en HDPE con capacidad de 20 litros.
Tanque de recirculación a filtro de arena, fabricado en HDPE con capacidad de 20 litros.
Tubería, válvulas y accesorios de succión, fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial.
Bomba centrifuga de alimentación de filtro de arena, potencia 0.5 HP. Tubería, válvulas y accesorios de by-pass, fabricados en PVC cedula 80 tipo
industrial. Tubería, válvulas y accesorios de alimentación fabricados en PVC cedula 80
tipo industrial. Válvula de regulación de flujo de alimentación a filtro de arena. Rotámetro de flotador para medición de flujo, rango 300-3000 LPH Tubería, válvulas y accesorios de alimentación a la parte superior y a la parte
inferior de la columna de filtro con arena, fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial.
Columna de filtración con arena, fabricada en PVC transparente dividida en secciones con salida lateral superior, diámetro nominal de la columna DN 100, altura de un metro. Con plato distribuidor y soporte de lecho de arena, con bridas y tapas de acoplamiento.
Juego de válvulas a lo largo de la columna para medición de presión diferencial y muestreo de agua filtrada. Con malla de acero inoxidable para evitar el paso de arena al sensor.
Válvula de derrame lateral en sección alta superior de la columna, fabricada en PVC cedula 80, con tubería, accesorios y uniones necesarias hacia tanque de recirculación.
Tubería, válvulas y accesorios de salida de la columna de filtro con arena, fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial.
Sensor electrónico de presión diferencial, para medición en diferentes secciones de la columna de filtración de arena, con indicador digital montado sobre tablero de control.
GABINETE DE CONTROL
Tipo industrial NEMA 4X Botones de marcha de bombas y agitador con indicador luminoso verde
Botones de paro para bombas y agitador con indicador luminoso rojo Contactores de protección y arranque para bombas y agitador. Portafusibles de protección Indicador luminoso amarillo de tablero energizado. Paro de emergencia tipo hongo de media vuelta. Cableado por medio de canaleta y con número de identificación. Componentes eléctricos montados sobre riel.DIMENSIONES APROXIMADAS
Largo: 2.50 metros
Profundidad: 0.70 metros
Altura: 1.70 metros
SERVICIOS NECESARIOS
Agua de red Drenaje Alimentación eléctrica 120 VAC, 60 Hz
INCLUYE:
Instalación Puesta en Marcha Capacitación Manual de operaciones y prácticas en español.
DIAGRAMA:
EQUIPO PARA ESTUDIO DE RESINAS DE INTERCAMBIO IONICO
APLICACIONES EXPERIMENTALES
Estudio de un sistema de deionización de agua por medio de resinas de intercambio iónico.
Estudio fisicoquímico de un sistema de resinas de intercambio iónico. Estudio del intercambio aniónico. Estudio del intercambio catiónico. Aplicación de un sistema de fluidización sólido – liquido. Influencia del diámetro de la columna en un sistema de tratamiento. Comparativo entre la operación con columnas de diferente diámetro. Parámetros de operación de flujo. Determinacion experimental de la velocidad mínima de fluidización. Operación de las dos columnas en serie. Operación de las dos columnas en paralelo. Balances de materia en un proceso de separación. Estudio de la conversión de conductividad a concentración en moles por litro.
Estudio de saturación y regeneración de las resinas.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Unidad piloto completamente instrumentada escala laboratorio. Montada sobre estructura en perfil de aluminio reforzado tipo industrial con
ruedas. Compuesta de una unidad de proceso y un gabinete de control, ambas
unidades están interconectadas entre sí formando una sola instalación. Tanque de alimentación a sistema de columnas de resinas de intercambio
iónico, fabricado en HDPE, reforzado con capacidad de 20 litros Bomba de abastecimiento de agua a sistema de columnas de resinas de
intercambio iónico, con internos de PTFE. , tipo dosificadora, con control electrónico digital de flujo y pantalla digital de totalización de flujo. Pichancha de material cerámico para succión de líquido en tanque.
Tubería y accesorios de alimentación y descarga de agua al sistema de resinas, fabricados en PTFE, acero inoxidable y PVC cedula 80 tipo industrial.
Columna para estudio de intercambio aniónico, fabricada en PVC transparente de diámetro nominal DN 50 y altura 100 cm. Malla de soporte de lecho fabricada en material anticorrosivo. Sistema de tuerca unión para desmontaje y mantenimiento.
Columna para estudio de intercambio catiónico, fabricada en PVC transparente de diámetro nominal DN 50 y altura 100 cm. Malla de soporte de lecho fabricada en material anticorrosivo. Sistema de tuerca unión para desmontaje y mantenimiento.
Columna intercambiable para estudio de intercambio aniónico, fabricada en PVC transparente de diámetro nominal DN 25 y altura 100 cm. Malla de soporte de lecho fabricada en material anticorrosivo. Sistema de tuerca unión para desmontaje y mantenimiento
Columna intercambiable para estudio de intercambio catiónico, fabricada en PVC transparente de diámetro nominal DN 25 y altura 100 cm. Malla de soporte de lecho fabricada en material anticorrosivo. Sistema de tuerca unión para desmontaje y mantenimiento.
Tubería, válvulas y accesorios para operación de columnas en serie y paralelo, fabricados en PTFE, acero inoxidable y PVC cedula 80 tipo industrial.
Tanque de recuperación de producto proveniente de la columna de resina aniónica, fabricado en HDPE, reforzado con capacidad de 20 litros
Tanque de recuperación de producto proveniente de la columna de resina catiónica, fabricado en HDPE, reforzado con capacidad de 20 litros.
Sensor de conductividad colocado a la entrada del sistema de columnas de resinas de intercambio iónico, con indicador digital montado sobre tablero de control.
Un sensor de conductividad, colocado a la salida de cada una de las columnas de resinas de intercambio iónico, con indicador digital montado sobre tablero de control.
GABINETE DE CONTROL
Tipo industrial NEMA 4X Botón de marcha de bomba con indicador luminoso verde Botón de paro para bomba con indicador luminoso rojo Contactor de protección y arranque para bomba. Portafusibles de protección Indicador luminoso amarillo de tablero energizado. Paro de emergencia tipo hongo de media vuelta. Cableado por medio de canaleta y con número de identificación. Componentes eléctricos montados sobre riel.
DIMENSIONES APROXIMADAS
Largo: 1.2 metros
Profundidad: 0.9 metros
Altura: 1.7 metros
SERVICIOS NECESARIOS
Agua de red Drenaje Alimentación eléctrica: 120 / 220 VAC, 60 Hz
INCLUYE:
Instalación Puesta en Marcha Capacitación Manual de operaciones y prácticas en español.
DIAGRAMA:
