Anexo_no._04_informe_final_pruebas_de_tratabilidad.pdf

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Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

INFORME PRUEBAS DE TRATABILIDAD MES TRES DE ESTUDIO. GRADO DE AVANCE 100%

OBJETIVO. Encontrar las condiciones óptimas de tratabilidad (dosis, tiempo, pH y gradiente óptimo) y velocidad de sedimentación crítica, para la planta de potabilización de Anserma en diferentes condiciones climáticas, principalmente en temporada invernal y de verano, tratando de abarcar la mayor cantidad de escenarios posibles.

JUSTIFICACIÓN. La determinación de las condiciones optimas de tratabilidad y los parámetros de diseño (Velocidad de Sedimentación Critica), permiten diseñar, construir y operar correctamente las plantas de potabilización, brindando una mejor calidad de agua a la población que se surte de ella, además de reducir costos en la operación y mantenimiento de la planta.

INTRODUCCIÓN. Tal y como lo sugiere el RAS 2000, titulo C, Capitulo C.2, “para la selección de los procesos de tratamiento previos o paralelos al diseño de una planta, deben realizarse ensayos en el laboratorio siendo obligatorio entre estos, el Ensayo de Jarras; y posteriormente, si se justifica, realizar ensayos en planta piloto para determinar el tratamiento al que debe ser sometida el agua. Para los niveles bajo y medio de complejidad no se recomienda la realización de los ensayos de planta piloto, a menos que se estudie un nuevo proceso o variables desconocidas que no pueden ser analizadas en el laboratorio. La prueba de jarras es obligatoria para cualquier nivel de complejidad, no solamente para los estudios de tratabilidad en el proceso de diseño, sino también diariamente, durante la operación de la planta, y cada vez que se presenten cambios en la calidad del agua”.

1

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

METODOLOGÍA.

SELECCIÓN DEL MÉTODO DE ANÁLISIS. El método a seguir en las pruebas de tratabilidad se basará en lo establecido por el RAS 2000, titulo C, el cual estipula que el procedimiento para las pruebas de jarras deben guiarse por la Norma Técnica Colombiana NTC 3903, además se considerará que todo análisis de laboratorio debe hacerse de acuerdo a la normatividad vigente y en su ausencia con los métodos estándar Normas ASTM; Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water de la APHA, AWWA y WPCF. Adicional a esto las pruebas de laboratorio se establecerán a lo propuesto por autores como Arboleda Valencia [1], Casas Reyes [2] y Pérez Parra [3]. Por su parte en la determinación de tiempo óptimo de floculación y gradiente óptimo se tomarán los intervalos propuesto por el RAS para el diseño de floculadores hidráulicos y mecánicos, así: Floculador Hidráulico Alabama Mecánico.

Variables

Intervalo.

Tiempo Gradiente Tiempo Gradiente Tiempo Gradiente

[20 – 30] minutos [20 – 70] s-1 [20 – 40] minutos [20 – 70] s-1 [20 – 40] minutos [15 – 75] s-1

Para evaluar cualitativamente el floc producido se usará el índice de Wilcomb, que se indica en la tabla siguiente: Número de Índice 0 2 4 6 8 10

2

Descripción. Ningún signo de aglutinamiento. Floc muy pequeño, casi imperceptible Floc que sedimenta muy lentamente o no sedimenta Floc de tamaño relativamente grande, esponjoso, que sedimenta con lentitud. Floc de sedimentación fácil aunque deja algo de turbiedad en el agua. Floc de muy buena sedimentación que deja agua cristalina.

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Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

PROCEDIMIENTO DE JARRAS PARA DETERMINACIÓN DE DOSIS, TIEMPO Y GRADIENTE ÓPTIMO. (Procedimiento tomado de Casas Reyes)

DETERMINACIÓN DE LA DOSIS ÓPTIMA.

En esta prueba se busca formar un floc compacto y pesado que pueda ser removido por sedimentación o que pueda ser retenido en un filtro. Pasos: 1. Al agua cruda se le determina: temperatura, turbiedad, color y pH. 2. En cada una de las jarras poner dos litros de agua, previamente agitada 3. Tomar volúmenes conocidos de coagulante (Policloruro de Aluminio – PAC -) dada una concentración de 1% (P/V), para dosificar en las 6 jarras, de acuerdo a la siguiente tabla:

Jarra

Dosis de Coagulante [mg/L]

10 %

1

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2

2 3 4 5 6

Concentración de la solución de Coagulante [%] 5% 2% 1% 0,5% 0,1% [ml] de coagulante. 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0

4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0

20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 110,0 120,0

4. Ubicar las paletas dentro de las jarras. 5. Poner el sistema de agitación al máximo (300 rpm). 6. Durante la agitación, se dosifica el coagulante, de modo que en todas las jarras se aplique a la misma profundad y al mismo tiempo. 7. A los 20 o 30 segundos de agitación, se disminuye la velocidad de rotación de las paletas a 30 rpm y se deja flocular durante 15 minutos.

3

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8. Transcurrido el tiempo de floculación, se suspende la agitación y se extrae las paletas, ubicando las jarras con sumo cuidado sobre la mesa. 9. Pasados 5 minutos de sedimentación se toman muestras de cada jarra a la misma profundidad y al mismo tiempo, y se le determina turbiedad, color, pH e índice de Wilcomb. La jarra con las mejores características se define como la optima.

Figura 1. Agua Cruda.

Figura 2. Agua Clarificada en la determinación de Dosis Optima. Se puede observar que la jarra 3 posee las mejores características y corresponde a la dosis óptima.

DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FLOCULACIÓN ÓPTIMO.

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2012

Con este ensayo se encuentra el tiempo óptimo de mezcla lenta o de floculación para la cual se obtengan los mejores resultados, manteniendo las condiciones de operación anteriormente encontradas: 1. Se realiza el ensayo adicionando la dosis óptima de coagulante para el tiempo de coagulación de 30 segundos. 2. Se selecciona el tiempo de floculación de acuerdo a los valores de la tabla resumen. Floculador Hidráulico Alabama Mecánico.

Variables Tiempo Gradiente Tiempo Gradiente Tiempo Gradiente

Intervalo. [20 – 30] minutos [20 – 70] s-1 [20 – 40] minutos [20 – 70] s-1 [20 – 40] minutos [15 – 75] s-1

3. Se identifica con el cronometro el tiempo inicial de la floculación. Tan pronto ocurra el tiempo de floculación seleccionado se deja sedimentar por 5 minutos y se toman los valores de turbiedad, color, pH e índice de Wilcomb.

DETERMINACIÓN DE GRADIENTE ÓPTIMO.

Este ensayo permite encontrar el gradiente de mezcla lenta que mejores resultados aporte en el proceso. Debido a que las seis paletas no pueden colocarse en rotación independientemente se requiera efectuar el ensayo jarra por jarra, dado el tiempo y dosis Óptima.

1. Primero se selecciona el gradiente a estudiar de acuerdo a la tabla resumen antes mencionada. Una vez seleccionado el gradiente y de acuerdo a la siguiente grafica se determina la velocidad de rotación en RPM que se desea evaluar dependiendo de la temperatura del agua y la geometría de la Jarra (En este caso Jarras de de dos litro de forma cuadrada).

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2. Usando la dosis optima de coagulante para cada jarra, el tiempo optimo de floculación y de requerirse el pH optimo, se procede a realizar la floculación en cada jarra independientemente seguida de la sedimentación y posterior a esto se determina la turbiedad, color, pH e índice de Wilcomb.

DETERMINACIÓN DE pH ÓPTIMO.

Se preparan las jarras a diferentes valores de pH, agregando Acido Sulfúrico [1 N] o Hidróxido de Sodio [1 N] dependiendo del valor de pH que se quiere analizar. Una vez se agrega el acido o la base se mide el pH y se registra el dato. Se someten las jarras a la dosis óptima y se determina la jarra con las mejores características ya finalizado el proceso de Coagulación- Floculación.

PRUEBA DE VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN CRÍTICA.

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1. Se toma la muestra de agua en 6 jarras de 2 litros.

2. Se someten a las condiciones de dosis, gradiente y tiempo óptimo.

3.

Después de realizar la coagulación-floculación, se retiran los agitadores de los recipientes y se extraen las muestras a la misma profundidad cada determinado intervalo de tiempo; dividiendo la profundidad de toma de la muestra por el tiempo transcurrido, se determina en cada caso la velocidad de sedimentación y se mide para cada muestra la turbiedad residual. Figura 3. Agua Clarificad bajo condiciones gradiente y tiempo optimo.

TABLAS DE RESULTADOS DE LAS CONDICIONES ÓPTIMAS DE OPERACIÓN PARA EL PRIMER, SEGUNDO Y TERCER MES DEL ESTUDIO CORRESPONDIENTE A 90 ANÁLISIS COMPLETOS, PARA UN TIEMPO CLIMATOLÓGICO VARIABLE.

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2012

DATOS PARA EL MES 3 DE ESTUDIO. DÍA

CONDICIONES AGUA CRUDA TURBIEDAD [NTU]

1

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

2

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

3

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

4

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

5

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

6

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

8

COLOR [PCU] pH

8

4,21 70 7,5 2,99 40 7,72 8,76 80 7,5 6,1 70 7,48 60,4 270 7,67 15,7 100 7,83 7,22 40 7,21 168 880 7,56

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

-1

Gradiente [s ]

TURBIEDAD [NTU]

10

25

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

25

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

25

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

30

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35

20

COLOR [PCU] pH

2,95 30 7,45 2,15 20 7,56 2,15 30 7,32 2,59 8 7,46 2,85 20 7,44 2,45 20 7,46 2,76 30 7,08 2,48 30 7,01

CONDICIONES AGUA FILTRADA

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

COLOR [PCU]

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

COLOR [PCU]

0,26 6 0,07 0,37 5 0,07 0,33 3 0,07 0,26 6 0,07 0,34 5 0-0,07 0,28 2 0,07 0,3 2 0,07 0,38 4 0-0,07

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

DÍA

CONDICIONES AGUA CRUDA TURBIEDAD [NTU]

9

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

11

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

12

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

13

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

14

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

16

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

17

COLOR [PCU] pH

9

30,9 250 7,55 4,2 30 7,26 45,5 330 7,36 8,38 70 15 10,1 80 7,56 210 820 7,53 4,26 40 7,61 2,1 40 7,07 2,23 30 7,15

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

2012

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

-1

Gradiente [s ]

TURBIEDAD [NTU]

20

30

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

30

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

40

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

40

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

40

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

35

15

COLOR [PCU] pH

3,26 30 7,38 2,37 20 7,25 2,54 20 7,2 2,51 20 7,51 2,74 20 7,43 1,81 10 7,31 2,67 20 7,49 1,68 20 7,04 1,56 20 7,1

CONDICIONES AGUA FILTRADA

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

0,68 6 0-0,07 0,33 10 0,12 0,33 10 0,07 0,31 10 0,12 0,39 4 0,07 0,36 3 0,07 0,38 1 0,12 0,52 10 0,07 0,39 7 0,07

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

DÍA

CONDICIONES AGUA CRUDA TURBIEDAD [NTU]

18

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

19

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

21

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

22

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

23

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

24

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

25

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

26

COLOR [PCU] pH

10

44,1 280 7,26 108 600 7,01 43,4 250 7,5 1,86 30 7,54 13,1 60 7,41 6,51 70 7,38 22,4 310 7,11 58,1 330 7,21 67,2 230 7,66

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

2012

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

-1

Gradiente [s ]

TURBIEDAD [NTU]

15

40

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

25

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

30

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

25

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

25

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

35

20

COLOR [PCU] pH

2,72 10 6,97 3,27 20 6,89 3,59 30 7,34 1,18 10 7,45 1,88 20 7,25 2,17 20 7,33 8,19 50 7,01 2,33 30 7,09 2,2 30 7,52

CONDICIONES AGUA FILTRADA

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

8

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

0,5 3 0-0,07 0,68 10 0,07 0,6 5 0,07 0,87 6 0,36 0,51 8 0,07 0,71 10 0,12 0,98 20 0,2 0,47 10 0,12 0,84 10 0,12

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

DÍA

27

28

29

30

CONDICIONES AGUA CRUDA 6,09 TURBIEDAD [NTU] 40 COLOR [PCU] 7,54 pH 39,8 TURBIEDAD [NTU] 270 COLOR [PCU] 7,56 pH 87,5 TURBIEDAD [NTU] 420 COLOR [PCU] 7,15 pH 9,1 TURBIEDAD [NTU] 65 COLOR [PCU] 7,32 pH

11

CONDICIONES OPTIMAS -1

Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

Gradiente [s ]

10

30

15

15

40

20

20

35

20

12,5

40

15

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales) ÍNDICE DE 1,95 TURBIEDAD [NTU] FLOCULACIÓN DE 20 COLOR [PCU] WILCOMB 7,5 4 pH ÍNDICE DE 2,88 TURBIEDAD [NTU] FLOCULACIÓN DE 30 COLOR [PCU] WILCOMB 7,31 6 pH ÍNDICE DE 2,29 TURBIEDAD [NTU] FLOCULACIÓN DE 30 COLOR [PCU] WILCOMB 7,15 10 pH ÍNDICE DE 1,82 TURBIEDAD [NTU] FLOCULACIÓN DE 10 COLOR [PCU] WILCOMB 7,25 8 pH

CONDICIONES AGUA FILTRADA 0,53 TURBIEDAD [NTU] 10 COLOR [PCU] 0,2 ALUMINIO [mg/l] 0,72 TURBIEDAD [NTU] 7 COLOR [PCU] 0,07 ALUMINIO [mg/l] 0,33 TURBIEDAD [NTU] 10 COLOR [PCU] 0,07 ALUMINIO [mg/l] 0,41 TURBIEDAD [NTU] 3 COLOR [PCU] 0,07 ALUMINIO [mg/l]

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DATOS PARA EL MES 2 DE ESTUDIO. DÍA

CONDICIONES AGUA CRUDA TURBIEDAD [NTU]

1

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

2

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

3

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

4

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

5

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

6

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

8

COLOR [PCU] pH

12

267 990 7,39 5,09 30 7,42 1,96 20 7,84 122 600 7,53 61,3 330 7,66 2,89 40 7,48 2,45 30 7,18 2,2 30 7,56

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

-1

Gradiente [s ]

TURBIEDAD [NTU]

30

25

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

30

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

5

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

30

15

COLOR [PCU] pH

2,93 30 7,19 1,61 30 7,33 1,41 8 7,5 2,86 30 7,15 2,22 30 7,32 1,87 30 7,27 1,65 20 7,27 1,53 10 7,52

CONDICIONES AGUA FILTRADA

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

-

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

-

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

2

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

10

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

0,12 0,95 4 0,12 1,36 20 0,12 0,84 20 0,12 0,46 20 0,12 0,48 10 0,12 0,94 10 0,12

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

DÍA

CONDICIONES AGUA CRUDA TURBIEDAD [NTU]

9

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

11

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

12

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

13

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

14

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

16

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

17

COLOR [PCU] pH

13

1,85 30 7,59 2,45 30 7,18 156 960 7,19 81,3 500 7,17 4,38 60 7,17 3,89 50 7,67 2,99 30 7,41 174 840 7,69 116 640 7,6

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

2012

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

-1

Gradiente [s ]

TURBIEDAD [NTU]

7,5

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

30

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

35

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

25

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

30

20

COLOR [PCU] pH

1,47 20 7,57 1,65 20 7,2 2,47 30 7,19 2,65 50 7,02 2,17 30 7,07 3,32 20 7,46 2,07 20 7,15 2,39 40 7,11 3,47 30 7,28

CONDICIONES AGUA FILTRADA

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

10

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

10

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

10

ALUMINIO [mg/l]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

0,22 20 0,12 0,48 10 0,12 0,54 30 0,07 0,38 10 0,12 0,56 10 0,07 0,48 20 0,12 0,43 10 0,07 0,85 10 0,07 0,76 20 0,07

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

DÍA

CONDICIONES AGUA CRUDA TURBIEDAD [NTU]

18

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

19

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

21

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

22

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

23

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

24

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

25

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

26

COLOR [PCU] pH

14

43,2 250 7,47 6,98 80 7,51 2,04 30 7,47 18,2 130 7,62 86,7 560 7,61 16,9 130 7,59 11,7 160 7,21 14,4 130 7,68 11,6 90 7,39

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

2012

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

-1

Gradiente [s ]

TURBIEDAD [NTU]

10

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

30

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

12,5

40

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

30

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

30

20

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

25

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

35

15

COLOR [PCU] pH

3,56 10 7,42 2,51 20 7,52 1,65 10 7,35 1,75 10 7,52 3,52 40 6,95 4,59 30 7,54 5,22 80 7,2 3,98 30 7,26 2,89 20 7,33

CONDICIONES AGUA FILTRADA

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

10

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

8

ALUMINIO [mg/l]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

0,72 10 0,07 0,38 20 0,07 0,23 8 0,07 0,78 0 0,07 0,84 3 0,07 1,58 20 0,12 0,72 20 0,07 0,52 6 0,12 0,46 6 0,07

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

DÍA

CONDICIONES AGUA CRUDA TURBIEDAD [NTU]

27

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

28

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

29

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

30

COLOR [PCU] pH

15

92,5 600 7,32 9,89 80 7,31 43,3 290 7,65 5,37 70 7,3

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

2012

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

-1

Gradiente [s ]

TURBIEDAD [NTU]

15

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

30

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

40

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

30

15

COLOR [PCU] pH

6,08 30 7,35 3,63 40 7,45 2,88 30 7,31 3,8 30 7,4

CONDICIONES AGUA FILTRADA

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

6

ALUMINIO [mg/l]

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

TURBIEDAD [NTU]

4

ALUMINIO [mg/l]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

1,63 8 0,07 0,71 10 0,07 0,79 7 0,07 0,62 8 0,12

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DATOS PARA EL MES 1 DE ESTUDIO. CONDICIONES AGUA CRUDA

DÍA

TURBIEDAD [NTU]

1

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

2

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

3

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

4

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

5

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

6

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

8

COLOR [PCU] pH

16

1,54 20 7,42 12,5 50 7,69 1,57 20 7,94 472 1960 7,28 24,5 180 7,39 17,5 150 7,34 90,9 400 7,68 2,75 50 7,44

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

Gradiente [s-1]

TURBIEDAD [NTU]

10

40

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

30

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

12,5

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

40

40

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

30

30

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

40

20

COLOR [PCU] pH

1,43 8 7,1 1,88 8 7,25 1,27 10 7,5 2,96 20 7,09 4,48 40 7,23 5,4 80 7,06 3,09 20 7,67 1,98 20 7,40

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

4 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

4 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

6

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

CONDICIONES AGUA CRUDA

DÍA

TURBIEDAD [NTU]

9

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

11

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

12

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

13

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

14

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

16

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

17

COLOR [PCU] pH

17

5,46 170 7,73 5,51 80 7,68 3,58 30 7,6 17,7 140 7,62 8,3 40 7,35 36,6 230 7,36 33,1 220 7,22 3,82 60 7,09 2,68 20 7,07

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

Gradiente [s-1]

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (Propiedades residuales) TURBIEDAD [NTU]

10

35

30

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

25

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

15

COLOR [PCU] pH

3,05 30 7,57 2,77 40 7,55 2,17 10 7,6 4,8 40 7,21 3,45 10 7,5 2,53 10 7,22 2,83 10 7,2 2,89 30 7,31 1,96 10 7,1

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

6 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

6 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

4 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

6 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

4 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

4

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

CONDICIONES AGUA CRUDA

DÍA

TURBIEDAD [NTU]

18

COLOR [PCU] Ph TURBIEDAD [NTU]

19

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

21

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

22

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

23

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

24

COLOR [PCU] pH

15,8 130 7,31 2,2 40 7,68 24,2 140 7,28 2,16 10 7,20 3,38 20 7,06 107 460 7,36 53,1 340 6,5

2012

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

Gradiente [s-1]

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales) TURBIEDAD [NTU]

10

30

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

30

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

25

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

30

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

7,5

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

15

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

25

35

20

COLOR [PCU] pH

4,8 40 7,01 1,92 20 7,17 3,9 50 7,14 1,65 10 7,35 1,87 10 7,27 4,5 50 7,1 4,8 40 6,37

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

6 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

2 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

6 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

2 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

2 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8

NOTA: en los Días 24, 25 y 27 se observo que la conductividad (24 µS/cm) y el pH (6,5) se encontraban en valores relativamente bajos, lo que explica lo inusual de los resultados, además los equipos presentaron problemas debido a fallas en la energía eléctrica.

18

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

CONDICIONES AGUA CRUDA

DÍA

TURBIEDAD [NTU]

25

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

26

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

27

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

28

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

29

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

30

COLOR [PCU] pH

19

3,83 50 6,58 48,1 330 7,37 21,2 200 6,88 56,6 410 7,72 7,48 60 7,24 624 2250 7,20

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

CONDICIONES OPTIMAS Dosis [mg/l]

Tiempo [min]

Gradiente [s-1]

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales) TURBIEDAD [NTU]

10

20

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

25

35

20

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

25

20

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

25

20

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

10

35

15

COLOR [PCU] pH TURBIEDAD [NTU]

50

30

20

COLOR [PCU] pH

3,49 30 6,5 2,33 30 6,99 9,19 60 7,01 4,18 50 7,22 4,09 20 6,64 4,6 40 6,72

ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

4 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

6 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

4 ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

8

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LA INFORMACIÓN, PARA LA DETERMINACIÓN DEL GRADIENTE Y TIEMPO ÓPTIMOS. A continuación se muestra el análisis estadístico (distribución de frecuencia) para los datos obtenidos en la determinación de tiempo y gradiente optimo para los dos meses de estudio.

Nomenclatura LI: Limite inferior LS: Limite Superior x: Marca de Clase f: Frecuencia Absoluta fr: Frecuencia Relativa fa: Frecuencia Absoluta Acumulada far: Frecuencia Relativa Acumulada.

Compendio de Formulas: Intervalo

Media Aritmética

Mediana

Moda

MES 1. TIEMPO ÓPTIMO. Rango Clase Intervalo

LI 20 24 28 33 37

20

R K I

LS 23 27 31 36 40

21 5 4

x 21,5 25,5 29,5 33,5 38,0

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

f 3 2 6 16 3 30

Fr 10,0% 6,67% 20,0% 53,3% 10,0% 100,0%

fa 3 5 11 27 30

far 10,0% 16,67% 36,67% 90,00% 100,00%

µ

fµ -2 -1 0 1 2

-6 -2 0 16 6 14

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

HISTOGRAMA DE FRECUENCIAS.

TIEMPO OPTIMO, MES 1 18

53,3%

Frecuencia Absoluta [f] Días de Analisis

16 14 12 10 8 6 4

TIEMPO OPTIMO

20,0% 10,0%

10,0%

Frecuencia Relativa

6,67%

2 0

(20-23] (24-27] (28-31] (32-35] (36-40] Intervalo de Tiempo [min]

Medidas de Tendencia Central. Media aritmética Mediana Moda

31,7 34,5 24,7

En el Mes Uno de estudio se observó que en 16 días de análisis que corresponden al 53.3%, se tuvo un promedio de 33.5 minutos como tiempo optimo, oscilando en un rango de 32 a 35 minutos. Y que para los 30 días de análisis se obtuvo un promedio de 31.7 minutos como tiempo optimo.

GRADIENTE ÓPTIMO.

Rango Clase Intervalo

21

R K I

16 2 8

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

LI 15 23

LS 22 30

x 18,5 26,5

f 28 2 30

fr 93,3% 6,7% 100,0%

fa 28 30

2012

far 93,3% 100,00%

µ

fµ -1 0

-28 0 -28

HISTOGRAMA DE FRECUENCIAS

GRADIENTE OPTIMO, MES 1 30

93,3%

frecuencia Absolura [f]

25 20 15

Tiempo Optimo Frecuencia Relativa

10 6,7%

5 0 (15-22]

(23-30]

Intervalo de Gradiente [s-1]]

Medida de Tendencia Central Media Aritmética

19,03

En el Mes Uno de estudio se observó que en 28 días de análisis que corresponden al 93.3%, se tuvo un promedio de 18.5 s-1 como Gradiente óptimo, oscilando en un rango de 15 a 22 s-1. Y que para los 30 días de análisis se obtuvo un promedio de 19,03 s-1 como gradiente optimo.

22

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

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2012

MES 2. TIEMPO ÓPTIMO. Rango Clase Intervalo

LI 20 24 28 32 36

R K I

21 5 4

LS 23 27 31 35 40

x 21,5 25,5 29,6 33,5 38,0

f

fr 1 2 10 15 2 30

fa

3,3% 6,67% 33,3% 50,0% 6,7% 100,0%

1 3 13 28 30

far 3,3% 10,00% 43,33% 93,33% 100,00%

µ

TIEMPO OPTIMO, MES 2 16

50,0%

Frecuencia Absoluta [f] Días de Analisis

14 12 33,3%

10 8

TIEMPO OPTIMO

6

Frecuencia Relativa

4 2

3,3% 6,67%

6,7%

0 (20-23] (24-27] (28-31] (32-35] (36-40] Intervalo de Tiempo [min]

Medidas de Tendencia Central. Media aritmética Mediana Moda

23

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

31,70 32,74 38,9

fµ -2 -1 0 1 2

-2 -2 0 15 4 15

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2012

En el Mes Dos de estudio se observó que en 15 días de análisis que corresponden al 50%, se tuvo un promedio de 33.5 minutos como tiempo optimo, oscilando en un rango de 32 a 35 minutos. Y que para los 30 días de análisis se obtuvo un promedio de 31.7 minutos como tiempo optimo.

GRADIENTE ÓPTIMO. Rango Clase Intervalo

LI 15 18

R K I

6 2 3

LS 17 20

x 16 19

f 28 2 30

fr 93,3% 6,7% 100,0%

fa 28 30

far 93,3% 100,00%

µ

fµ -1 0

GRADIENTE OPTIMO, MES 2 30

93,3%

frecuencia Absolura [f]

25 20 15

Tiempo Optimo Frecuencia Relativa

10 6,7%

5 0 (15-17]

(18-20]

Intervalo de Gradiente [s-1]]

Medida de Tendencia Central Media Aritmética

24

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

16,20

-28 0 -28

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2012

En el Mes Uno de estudio se observó que en 28 días de análisis que corresponden al 93.3%, se tuvo un promedio de 16 s -1 como Gradiente óptimo, oscilando en un rango de 15 a 17 s-1. Y que para los 30 días de análisis se obtuvo un promedio de 16.2 s-1 como gradiente optimo.

MES 3. TIEMPO ÓPTIMO. Rango Clase Intervalo

LI 25 29 33 37

R K I

16 4 4

LS 28 32 36 40

x 26,5 30,5 34,5 38,5

f 4 6 6 4 20

fr 20,0% 30,0% 30,0% 20,0% 100%

fa 4 10 16 20

far 20,0% 50,00% 80,00% 100,00%

µ

TIEMPO OPTIMO, MES 3 7

Frecuencia Absoluta [f] Días de Analisis

6 5

30,0%

30,0%

4 3

TIEMPO OPTIMO

20,0% 20,0%

2 1 0 (25-28]

(29-32]

(33-36]

Intervalo de Tiempo [min]

25

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

(37-40]

Frecuencia Relativa

fµ -2 -1 0 1

-8 -6 0 4 -10

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Media aritmética Mediana Moda

32,50 32,5 32,50

f

fa

2012

GRADIENTE ÓPTIMO.

Rango Clase Intervalo

LI 15 18

R K I

6 2 3

LS 17 20

x 16,0 19,0

10 10 20

fr 50,0% 50,0% 100,0%

10 20

far 50,0% 100,00%

µ

fµ -1 0

GRADIENTE OPTIMO, MES 3 12

frecuencia Absolura [f]

10 8 6

50,0%

50,0%

Tiempo Optimo Frecuencia Relativa

4 2 0 (15-17]

(18-20]

Intervalo de Gradiente [s-1]]

Media aritmética

26

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

17,50

-10 0 -10

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2012

PRUEBAS DE pH. Las pruebas se realizaron con H2SO4 al 1 N (0.5 mol/l) y NaOH al 0.1 N (0.1 mol/l). Ambos son reactivos Merck con purezas del 99.98%.

MES 1. INTERVALO DE pH ÓPTIMO. DATO

CONDICIONES AGUA CRUDA

1

TURBIEDAD [NTU]

2

TURBIEDAD [NTU]

3 4 5 6 7 8

COLOR [PCU]

COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

2,75 50 5,46 170 17,7 140 8,3 40 33,1 220 3,82 60 24,2 140 48,1 330

MEDIO

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

INFERIOR

Condiciones normales del agua

SUPERIOR

5,91

7,44

9,03

TURBIEDAD [NTU]

5,62

7,19

10,75

TURBIEDAD [NTU]

6,23

7,21

8,17

5,41

7,22

9,47

6,4

7,36

8,85

6,41

7,28

8,43

5,35

7,32

8,03

6

7,67

8,97

COLOR [PCU]

COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

1,98 20 3,05 20 4,8 40 3,45 10 2,83 10 2,89 30 3,9 50 2,33 30

MES 2.

INTERVALO DE pH ÓPTIMO. DATO

CONDICIONES AGUA CRUDA

1

TURBIEDAD [NTU]

2

TURBIEDAD [NTU]

27

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

5,09 30 1,96 20

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

MEDIO

CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

INFERIOR

Condiciones normales del agua

SUPERIOR

6,55

7,42

8,73

TURBIEDAD [NTU]

5,01

7,5

8,48

TURBIEDAD [NTU]

COLOR [PCU]

COLOR [PCU]

1,61 30 1,41 8

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DATO

CONDICIONES AGUA CRUDA

INTERVALO DE pH ÓPTIMO. MEDIO INFERIOR SUPERIOR Condiciones

2012 CONDICIONES AGUA CLARIFICADA (propiedades residuales)

normales del agua

3 4 5 6 7 8

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

9

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

10

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

11

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

12

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

13

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

14

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

15

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

16

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

17

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

18

TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

122 600 61,3 330 2,89 40 2,2 30 156 960 81,3 500 3,89 50 2,99 30 174 840 43,2 250 86,7 560 16,9 130 11,7 160 11,6 90 92,5 600 43,3 290

6,29

7,53

Valor no Aceptable

TURBIEDAD [NTU]

6,55

7,36

Valor no Aceptable

TURBIEDAD [NTU]

6,59

7,48

8,43

6,55

7,56

8,29

6,26

7,19

Valor no Aceptable

6,33

7,17

8,25

6,64

7,47

8,59

6,47

7,41

8,78

6,27

7,45

8,84

6,38

7,47

8,51

6,43

7,3

Valor no Aceptable

6,7

7,57

8,89

6,15

7,1

8,57

6,31

7,39

8,69

6,57

7,32

8,86

Valor no Aceptable

7,43

8,39

COLOR [PCU]

COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU] TURBIEDAD [NTU] COLOR [PCU]

2,86 30 2,22 30 1,87 30 1,53 10 2,47 30 2,65 50 3,32 20 2,07 20 2,39 40 3,56 10 3,52 40 4,59 30 5,22 80 2,89 20 6,08 30 2,88 30

OBSERVACIÓN: En forma general se observo para los meses 1 y2 que las condiciones optimas de pH para el Policloruro de Alumino (PAC) se encontraban dentro del rango de pH habitual para el agua cruda, por lo cual se puede concluir a priori que no se requiere un ajuste de pH para el agua. Igualmente se pudo verificar la sensibilidad del proceso de coagulaciónFloculación ante variaciones de pH en caso de turbiedades por encima de los 30 NTU.

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MES 3. En el Mes 3 de estudio se efectuaron pruebas con Cal. Para las pruebas se preparo una solución conocida al 2% considerando las especificaciones técnicas de la cal industrial, además con dicha solución se efectuaron los análisis de pH óptimo. Datos de Cal hidratada industrial: MARCA: PROCECAL (Cal Viva Hidratada). ESPECIFICACIONES TÉCNICAS. MÍNIMA 65 % 85 % Malla 200

CaO Ca(OH)2 Granulometría

Dato

MÁXIMA 72 % 95% Malla 325.

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

8,76 80 7,5

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

1

3 8,13 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 4 8,42

0,5 6,55

0,9 5,58

Sin Tratamiento. 7,5

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 3,27 30 6

2,65 30 6

4,77 50 4

6,12 70 2

3,5 30 6

Figura. 1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2, 3 y 4 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 2, 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 5 y 6 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 0,9 ml.

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DATO 2.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

6,1 70 7,48

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

2

3 8,17 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 4 8,66

0,5 6,37

0,8 5,89

Sin Tratamiento. 7,48

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 2,38 30 6

2,47 30 6

4,8 50 4

4,95 60 4

3,74 40 6

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 5 y 6 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 0,9 ml. Se observo que durante el proceso con floculación el agua con CAL formo floc más rápido y consistente.

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DATO 3.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

60,4 270 7,67

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

3

3 8,05 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 4 8,4

0,5 6,37

1 4,12

Sin Tratamiento. 7,67

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 2,75 20 6

2,3 20 8

4,4 40 6

7,28 70 4

5,52 40 6

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 3 y 4 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que durante el proceso con floculación el agua con CAL formo floc más rápido y consistente.

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DATO 4.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

15,7 100 7,83

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

4

3 8,14 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 5 8,71

0,5 6,5

1 4,6

Sin Tratamiento. 7,83

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 2,2 20 6

2,28 30 6

3,17 40 6

3,41 40 4

3,11 30 6

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 5 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 5 y 6 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que durante el proceso con floculación el agua con CAL formo floc más rápido y consistente.

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DATO 5.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

7,55 40 7,21

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

5

5 7,74 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 7 8,08

0,5 6,54

1 6,02

Sin Tratamiento. 7,55

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 4,81 40 4

5,22 40 2

3,73 40 4

3,78 40 2

3,59 30 4

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 5 y 7 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 5 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua sin ser tratada.

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DATO 6.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

168 880 7,56

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

6

4 8,13 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 5 8,22

0,5 6,5

1 3,95

Sin Tratamiento. 7,5

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 6,17 60 6

6,44 70 6

5,84 60 6

6,9 80 6

7,92 70 6

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 4 y 5 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 5 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua tratada con pH bajo, pero igual sigue la tendencia que la Cal favorece el proceso de floculación.

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DATO 7.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

30,9 250 7,55

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

7

3 8,16 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 4 8,33

0,5 6,87

1 6,21

Sin Tratamiento. 7,5

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 4,47 40 8

3,72 40 8

6,14 60 6

7,76 80 6

5,23 50 6

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 6 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua tratada con CAL.

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DATO 8.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

4,2 30 7,65

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

8

3 8,02 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 4 8,28

0,5 6,87

1 5,44

Sin Tratamiento. 7,6

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 3,09 40 4

4,02 40 4

2,74 40 4

2,84 30 4

2,33 30 4

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 5 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua no tratada.

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DATO 9.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

45,5 330 7,36

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

9

3 8,01 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 4 8,32

0,5 6,75

1 4,29

Sin Tratamiento. 7,37

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 2,88 40 8

4,1 50 8

6,1 70 6

13,2 130 4

6,49 70 6

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 6 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua tratada con CAL.

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2012

DATO 10.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

8,38 70 7,75

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

10

3 8,22 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 4 8,59

0,5 6,19

1 5,17

Sin Tratamiento. 7,69

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 2,01 20 4

2,21 20 4

3,97 40 2

4,78 50 2

3,34 30 4

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 6 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua tratada con CAL.

38

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DATO 11.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

10,1 80 7,56

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

11

3 8,3 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 4 8,64

0,5 6,87

1 5,13

Sin Tratamiento. 7,49

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 4,38 40 6

6,87 40 4

5,1 50 2

4,38 40 4

4,48 40 6

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 6 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua tratada con Cal, aunque no hay mucha diferencia entre agua tratada y sin tratar.

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DATO 12.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

210 880 7,53

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

12

4 8,01 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 5 8,27

0,5 6,87

1 6,46

Sin Tratamiento. 7,47

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 3,25 10 8

4,16 10 8

6,36 30 8

5,28 30 8

8,1 40 8

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 5 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua tratada con CAL.

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DATO 13.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

2,1 40 7,07

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

13

2 8,95 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 1 8,5

0,5 6,78

1 5,27

Sin Tratamiento. 7,1

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 2,47 40 2

2,21 30 2

2,25 40 2

1,97 30 4

1,86 30 4

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 4 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 5 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua sin ser tratada.

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DATO 14.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

44,1 280 7,26

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

14

3 9,38 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 1 8,63

0,5 6,65

1 4,52

Sin Tratamiento. 7,26

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 4,28 30 6

4,06 30 8

5,02 40 6

7,94 70 4

4,75 30 6

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 3 y 1 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 5 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua tratada con Cal.

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DATO 15.

Dato

Variables

Condiciones Agua Cruda.

Turbiedad [NTU] Color [PCU] pH [pH]

108 600 7,01

-

Tratamiento. Cal [2%]

Dosis [ml] pH

15

2 9,13 -

Turbiedad [NTU] Color [PCU] ÍNDICE DE FLOCULACIÓN DE WILCOMB

Acido [H2SO4] 1 8,95

0,5 6,36

1 5,03

Sin Tratamiento. 7,1

Condiciones Agua Clarificada (Propiedades Residuales). 17,6 160 4

12,5 130 4

13,6 110 4

21,4 170 4

9,09 90 6

Figura.

1. Condiciones Agua Cruda - Preparada

2. Condiciones Condiciones Clarificadas

Descripción: La jarra 1 corresponden a agua no tratada, las jarras 2 y 3 corresponden a agua dosificada con cal al 2% con 2 y 1 ml de la solución respectivamente. Por último las jarras 4 y 6 contienen ácido sulfúrico con 0,5 y 1 ml. Se observo que las mejores condiciones de tratabilidad las obtuvo el agua sin ser tratada.

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NOTA: EL EQUIPO (pH metro, Colorímetro y turbidimetro, tenía problemas con las mediciones, por lo que no se tiene certeza de los datos) debido a altibajos en la energía se fue y al regresar descalibrado el equipo.

COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS PARA LOS VALORES PROMEDIOS.

Los resultados obtenidos se compararon con lo establecido por la Resolución 2115 de 2007, para las características físicas y pH, en los meses de estudio.

MES 1.

En este mes se compararon las propiedades del agua clarificada. Características Físicas Color aparente Olor y sabor Turbiedad

Expresados como Unidades de Platino Cobalto (UPC) Aceptable ó no Aceptable Unidades Nefelométricas de turbiedad (UNT)

Valor máximo aceptable

Valores Promedios

15

28.20

Aceptable

Aceptable

2

3.34

POTENCIAL DE HIDRÓGENO (pH). El valor para el potencial de hidrógeno pH del agua para consumo humano, deberá estar comprendido entre 6,5 y 9,0.

MES 2. Para el mes dos se compararon las propiedades residuales del agua clarificada y filtrada.

44

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7.17

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2012

TURBIEDAD RESIDUAL, MES 2 Turbiedad, [NTU]

2,5 2 1,5 2115 [2 NTU] 1

Limite Inferio

0,5

Turbiedad Residual

0 0

10

20

30

40

Dias Analizado

Concentracion de Alumino en agua clarificada [mg/l]

ALUMINIO RESIDUAL, MES 2 0,25 0,2 0,15

Alumino Residual

0,1

2115 [0.2 mg/l]

0,05

Limite Inferior

0 0

10

20

30

40

Dias Analizados

COLOR RESIDUAL, MES 2 35 Color, [PCU]

30 25 20

Color Residual

15

2115 [15 PCU]

10

Limite Inferior

5 0 0

10

20 Dias Analizados

45

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

30

40

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2012

Turbiedad Residual, Mes 3 Turbiedad, [NTU]

2,5 2 Turbiedad Residual, Mes 3

1,5 1

Limite Inferior, 0 NTU

0,5 Limite Superior, 2 NTU

0 0

10

20

30

Dias

Color, [PCU]

Color Residual, Mes 3 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Color Residual, Mes 3 Limite Inferior, 0 PCU Limite Superior, 15 PCU 0

10

20

30

Dias

Aluminio Residual, Mes 3 Aluminio, [mg/l]

0,25 0,2 Aluminio Residual, Mes 3

0,15

Limite Inferior, 0 mg/l

0,1 0,05

Limite Superior, 0,2 mg/l

0 0

5

10

15 Dias

46

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

20

25

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2012

Nota: En la comparación de los resultados respecto a la resolución 2115 de 2007, se debe aclarar que los valores que muestra dicha resolución son para agua apta para el consumo humano a la cual se le han efectuado todas las etapas de tratabilidad (incluyendo filtración por lecho filtrante). Por tanto y considerando lo anterior solo se uso estos valores como punto de referencia para comparar la efectividad del proceso da jarras bajo las condiciones optimas, y es claro que un proceso de filtración posterior ayudaría a mejorar las características del agua.

VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN CRÍTICA (VSC).

Muestra de Cálculo para el Día 18 del Mes Uno.

1. Se efectúan la prueba de velocidad de sedimentación critica, y se obtiene los datos que aparecen a continuación:

No = 15.8 NTU (turbiedad inicial del Agua Cruda).

1 Jarra No 1 2 3 4 5 6

2 Tiempo [min] 1 3 5 10 60 180

3 vs [cm/s] 0,1 0,033333333 0,02 0,01 0,001666667 0,000555556

4 Turbiedad [Nt] 10,8 6,77 4,88 1,92 0,8 0,64

5 Fracción [Nt/No] 0,683544304 0,428481013 0,308860759 0,121518987 0,050632911 0,040506329

Las columnas 1, 2 y 4 se obtienen directamente en el laboratorio. La columna 3 se obtiene al dividir la distancia por el tiempo de toma, considerando que la muestra se extrajo a 6 cm de profundidad.

2. Con las columnas 3 y 5 de la tabla de resultados se grafica Vs contra C, así:

47

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Vs v C 0,8

Vs v C

y = 0,1681x1,6276 R² = 0,9581

0,15

0,6 0,4

2012

C vs Vs

y = 2,6505x0,5886 R² = 0,9581 Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

0,1

C vs Vs

0,05

0,2 Potencial (Vs v C)

0 0

0,1

0,2

0 0

Vs [cm/s]

0,5

1

Potencial (C vs Vs)

Concentracion

3. Se selecciona uno ó varios Valores de carga superficial (basado en el RAS 2000), para el cual se desee hacer los análisis, de acuerdo el tipo de sedimentador.

Tipo.

Intervalo de Carga Superficial. [m3/m2 d]

Flujo Horizontal

15 – 30 [m3/m2 d]

Flujo ascendente o Vertical

20 – 30 [m3/m2 d]

Manto de lodos

30 – 60 [m3/m2 d]

Alta tasa

120 – 185 [m3/m2 d] (Placas Angostas) 200 – 300 [m3/m2 d] (Placas Profundas)

4. Para una carga superficial dada, calculamos la Vsc en [cm/s] y con la correlación de los datos encontramos el valor de Co.

C = 2,6505 Vsc 0,5886

48

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2012

5. Ahora bien Calculamos el término “a”, así:

Método Numérico de Trapecios (Integración Numérica)

Se f continua en [a, b]. La regla de los trapecios para aproximar

Además, cuando

, el miembro de la derecha se aproxima a

viene dada por

.

Se aplica integración Numérica con el Método de Trapecios debido a que la ecuación es altamente no lineal, de obtiene el valor de “a”,

6. De la tabla de datos encuentro el valor de Cf =0,040506329.

7. Por último se calcula el porcentaje de remoción total (RT) para una carga superficial dada.

49

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2012

8. Se repite este cálculo para cada uno de los valores comprendidos dentro del intervalo de estudio para obtener la siguiente grafica. Dicha grafica se tiene a partir de un programa computacional desarrollado en un software matemático gratuito (Scilab).

RESULTADOS.

50

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2012

MES 1.

Vs v C 0,8 0,6

Vs v C

0,4 0,2

Polinómica (Vs v C)

0 0

0,1

C vs Vs

y = -19,456x2 + 4,9279x + 0,3292 R² = 0,9741

y = 7,3297x7,5007 R² = 0,9508

0,2 0,15 Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 1.

0,1

C vs Vs

0,05 0

0,2

0

0,5

Vs [cm/s]

1

Potencial (C vs Vs)

Concentración

51

Vs v C 1

C vs Vs

y = -143,76x2 + 23,132x - 0,0364 R² = 0,9363

0,5

Vs v C

0,15 0,1

y = 0,1884x2 - 0,0627x + 0,0089 R² = 0,8702 C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 2.

0,05 0 0 -0,5

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (Vs v C)

0 0

0,5 Concentracion

1

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

Vs v C 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

Vs v C Logarítmica (Vs v C) 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

52

C vs Vs

y = 0,1634ln(x) + 1,3798 R² = 0,9805

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 3.

0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

y = 0,0002e5,9993x R² = 0,9805

C vs Vs Exponencial (C vs Vs) 0

0,5

1

Concentracion

1,5

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

Vs v C 0,025 0,02 0,015

Vs v C

0,01 0,005

Polinómica (Vs v C)

0 0

0,05 0,1 0,15 Vs [cm/s]

53

y = -1,4033x2 + 0,3097x + 0,0033 R² = 0,9941

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 4.

0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

y = 251,62x2 - 0,171x 0,0003 R² = 0,9919 C vs Vs Polinómica (C vs Vs)

0

0,01

0,02

Concentracion

0,03

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DÍA 5.

54

C vs Vs y = 2,3658x0,7447 R² = 0,9678

0,5 0,4

y = 0,2809x1,2996 R² = 0,9678

0,12 0,1 0,08

0,3

Vs v C

0,2

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C

C vs Vs

0,06 0,04

Potencial (Vs v C)

0,1 0 0

0,1

0,2

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Potencial (C vs Vs)

0,02 0 0

0,2

0,4

Concentracion

0,6

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DÍA 6.

55

1

C vs Vs

y = 4,054x0,6914 R² = 0,9929

0,15

y = 0,1296x1,4361 R² = 0,9929

0,8 0,6

Vs v C

0,4

0,1

C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C

0,05

0,2

Potencial (Vs v C)

0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Potencial (C vs Vs)

0 0

0,5 Concentracion

1

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

Vs v C 0,3

y = -1050,4x3 + 137,57x2 - 1,1596x + 0,0118 R² = 0,9998

0,2

Vs v C

0,1

0,15 0,1

y = 40,385x3 - 12,401x2 + 1,2618x - 0,0093 R² = 0,9969 C vs Vs

0,05

0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

56

C vs Vs Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 7.

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (Vs v C)

0 0

0,1

0,2

Concentracion

0,3

Polinómica (C vs Vs)

2012

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

Para valores superiores a 40 no existe porcentaje de remoción aceptable. DÍA 8.

57

1 0,8 0,6

Vs v C

0,4 0,2

Logarítmica (Vs v C)

0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

C vs Vs

y = 0,1108ln(x) + 1,1081 R² = 0,9677

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C

0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

y = 0,1633x4,8566 R² = 0,9889

C vs Vs Potencial (C vs Vs) 0

0,5 Concentracion

1

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

58

Vs v C

C vs Vs 4,3087x0,573

y= R² = 0,9558

1,5 1

Vs v C

0,5

y = 0,001e4,8587x R² = 0,8878

0,15 0,1

C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 9.

0,05

0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Potencial (Vs v C)

0 0

0,5

1

Concentracion

1,5

Exponencial (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DÍA 10.

59

1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

C vs Vs

y = 11,153x2 + 7,1862x + 0,0726 R² = 0,9972

0,15 0,1

Vs v C

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C

C vs Vs

0,05 0

0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (Vs v C)

y = -0,016x2 + 0,1355x - 0,0094 R² = 0,9968

0 -0,05

0,5 Concentracion

1

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

60

Vs v C

C vs Vs 2,059x0,3597

1,5

0,15

y= R² = 0,9771

1

Vs v C

0,5

0,1

y = 0,1394x2 0,0404x + 0,005 R² = 0,9934 C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 11.

0,05

0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Potencial (Vs v C)

0 0

0,5

1

Concentracion

1,5

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

Vs v C 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

Vs v C

0,15

Polinómica (Vs v C) 0

0,05

0,1

0,15

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

y = 0,3429x3 0,4078x2 + 0,2149x 0,0041 R² = 0,9989

0,1 C vs Vs

0,05

Vs [cm/s]

61

C vs Vs

y = -1907,5x3 + 255,24x2 + 1,9949x + 0,0256 R² = 0,9998 Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 12.

0 0

0,5 Concentracion

1

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

Vs v C 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

Vs v C

0,15 0,1

y = 0,5919x3 0,5593x2 + 0,2045x 0,0119 R² = 0,9988 C vs Vs

0,05 Polinómica (Vs v C) 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

62

C vs Vs

y = -125,79x2 + 20,203x + 0,0451 R² = 0,9758 Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 13.

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (C vs Vs)

0 0

0,5 Concentracion

1

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DÍA 14.

63

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 0

Vs v C Polinómica (Vs v C) 0,05 0,1 Vs [cm/s]

C vs Vs

y = -167,12x2 + 26,588x - 0,0649 R² = 0,9229

0,15

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C

0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

y = 0,0023e4,0865x R² = 0,7111 C vs Vs Exponencial (C vs Vs) 0

0,5 Concentracion

1

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

64

Vs v C 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

C vs Vs

y = 58,316x2 + 3,226x + 0,016 R² = 0,9998 Vs v C

0,15 0,1

y = -0,1099x2 + 0,212x - 0,0021 R² = 0,9977 C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 15.

0,05

0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (Vs v C)

0 0

0,5 Concentracion

1

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

65

Vs v C 1,5 1

Vs v C

0,5 0 0

0,1

C vs Vs

y = 0,1873ln(x) + 1,4301 R² = 0,9336

0,2

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Logarítmica (Vs v C)

y = 0,0006e4,9839x R² = 0,9336

0,15 0,1

C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 16.

0,05 0 0

0,5

1

Concentracion

1,5

Exponencial (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

66

Vs v C

C vs Vs

0,8

y = 0,1683ln(x) + 1,3195 R² = 0,9633

0,6

Vs v C

1

0,4

y = 0,0004e5,7249x R² = 0,9633

0,15 0,1

C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 17.

0,05

0,2

Logarítmica (Vs v C)

0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Exponencial (C vs Vs)

0 0

0,5 Concentracion

1

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

Vs v C 0,8

Vs v C

0,4

y = 0,1681x1,6276 R² = 0,9581

0,15

0,6

0,1

C vs Vs

0,05

0,2 0 0

0,1

0,2

Vs [cm/s]

67

C vs Vs

y = 2,6505x0,5886 R² = 0,9581 Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 18.

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Potencial (Vs v C)

0 0

0,5 Concentracion

1

Potencial (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

Vs v C 1,5

0,15

1

0,1 Vs v C

0,5 0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

68

C vs Vs

y = 0,1554ln(x) + 1,4182 R² = 0,9413

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Logarítmica (Vs v C)

y = 0,0001e6,0584x R² = 0,9413 C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 19.

0,05 Exponencial (C vs Vs)

0 0

0,5

1

Concentracion

1,5

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

69

Vs v C 0,8 0,6

C vs Vs

y = -10,588x2 + 6,8501x + 0,0043 R² = 0,993 Vs v C

0,4

0,15 0,1

y = 0,0703x2 + 0,1299x + 0,0003 R² = 0,9943 C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 20.

0,05

0,2 0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (Vs v C)

0 0

0,5 Concentracion

1

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

70

Vs v C 1,5 1

C vs Vs

y = 0,1379ln(x) + 1,3161 R² = 0,9459 Vs v C

0,5

y = 0,0621x3,911 R² = 0,9391

0,15 0,1

C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 21.

0,05

0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Logarítmica (Vs v C)

0 0

0,5 Concentracion

1

Potencial (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

71

Vs v C 1

C vs Vs

y = 1,8122x0,3198 R² = 0,9644 Vs v C

0,5

0,15 0,1

y = 0,1409x3,0158 R² = 0,9644 C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 22.

0,05 0 0

0,1

0,2

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Potencial (Vs v C)

0 0

0,5 Concentracion

1

Potencial (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

Vs v C 0,1

0,15 y = 0,0005e61,987x R² = 0,9706 C vs Vs

0,08 0,1

0,06

Vs v C

0,04

0,05

0,02 0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

72

C vs Vs

y = 0,0157ln(x) + 0,119 R² = 0,9706

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 23

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Logarítmica (Vs v C)

Exponencial (C vs Vs)

0 0

0,05 Concentracion

0,1

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DÍA 24

73

C vs Vs

y = -57,73x2 + 10,945x - 0,0043 R² = 0,9979

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

Vs v C [Datos Exp]

0

0,1

0,2

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (Vs v C [Datos Exp])

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C [Datos Exp] 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

y = 0,34x2 + 0,0135x + 0,0025 R² = 0,991 C vs Vs

0

0,2

0,4

Concentracion

0,6

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DÍA 25.

74

C vs Vs

y = 0,1821ln(x) + 1,4976 R² = 0,9396

1,5 1

Vs v C [Datos Exp]

0,5 0

0,15

y = 0,0003e5,1605x R² = 0,9396

0,1

C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C [Datos Exp]

0,05 Exponencial (C vs Vs)

0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Logarítmica (Vs v C [Datos Exp])

0

0,5

1

Concentracion

1,5

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

75

Vs v C [Datos Exp] 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

C vs Vs 0,15

y = 0,0247e27,646x R² = 0,9837 Vs v C [Datos Exp] Exponencial (Vs v C [Datos Exp]) 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

y = -1,4664x2 + 0,8617x - 0,0181 R² = 0,9987

0,1 C vs Vs Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 26.

0,05 0 0 -0,05

0,2 Concentracion

0,4

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DÍA 27.

76

C vs Vs y = 6,788x0,7678 R² = 0,9426

1,5 1

Vs v C [Datos Exp]

0,5

Potencial (Vs v C [Datos Exp])

0 0

0,05

0,1

0,15

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C [Datos Exp] 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

y = 0,0017e4,2725x R² = 0,801 C vs Vs Exponencial (C vs Vs) 0

1 Concentracion

2

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

77

Vs v C [Datos Exp]

C vs Vs

y = -1964,7x3 + 258,78x2 - 1,2391x + 0,0185 R² = 0,9992

0,8 0,6 0,4

Vs v C [Datos Exp]

0,2 0 0

0,1

0,2

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (Vs v C [Datos Exp])

y = 2,8319x3 2,0099x2 + 0,4865x 0,0061 R² = 0,9996

0,15 0,1 Vs

Concentracion remanente = Nt/No

DÍA 28.

0,05 C vs Vs 0 0 -0,05

0,2

0,4

Concentracion

0,6

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DÍA 29.

78

C vs Vs

-29,768x2

y= + 8,908x + 0,3651 R² = 0,986

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

Vs v C [Datos Exp]

0

0,1

0,2

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (Vs v C [Datos Exp])

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C [Datos Exp]

y = -0,7573x3 + 1,5518x2 - 0,8245x + 0,1314 R² = 0,9997

0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

C vs Vs

0

0,5

1

Concentracion

1,5

Polinómica (C vs Vs)

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

2012

DÍA 30.

79

y = -343,68x3 + 63,118x2 0,1262x + 0,004 R² = 0,9999

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

Vs v C [Datos Exp] 0

0,1

0,2

Vs [cm/s]

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

Polinómica (Vs v C [Datos Exp])

C vs Vs

Vs

Concentracion remanente = Nt/No

Vs v C [Datos Exp] 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

y = -1,092x2 + 0,6589x + 0,0011 R² = 0,9937 C vs Vs Polinómica (C vs Vs)

0

0,1

0,2

Concentracion

0,3

Ensayos de tratabilidad en la planta única de potabilización de Anserma (Caldas) para el Acueducto Regional de Occidente

MES 2.

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EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

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EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

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EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

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83

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

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84

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

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85

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

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MES 3.

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EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

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87

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

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88

EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

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EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

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EMPOCALDAS S.A E.S.P Cr 23 75-82 Milán Pbx 8867080

2012

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2012

CALCULO DE LA VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN CRÍTICA (Vsc) DE DISEÑO.

Para un porcentaje de remoción de turbiedad deseado se encuentra un valor de Carga Superficial en las curvas experimentales de Eficiencia de Sedimentación, el cual al ser divido por 864 se obtiene la velocidad de sedimentación crítica (Vsc) en [cm/s]. El valor de Vsc debe dividirse por un factor de seguridad igual a 1.3 para tener en cuenta el hecho de que el ensayo es efectuado en condiciones ideales [3] (página 176). La velocidad de sedimentación crítica de diseño es entonces:

Nota: El factor se seguridad puede variar entre 1.3 y 2.2, dependiendo de las características hidráulicas de las estructuras de entrada y salida, de la capacidad de la planta y de la mayor o menor eficiencia esperada en la operación [3] (página 176).

RECOMENDACIÓN. 1. Posterior a este estudio se recomienda realizar pruebas de Ensayos de planta piloto para simular los procesos de una manera más cercana a la realidad, utilizando la fuente de abastecimiento seleccionada con un flujo continuo de entrada a la planta piloto. Además de efectuar las pruebas de tratabilidad por un año, para comprender varios

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2012

periodos de tiempo invernal y de verano, ya que en este estudio el tiempo climático fue predominantemente seco aunque se tuvieron lluvias aisladas. 2. De acuerdo a lo encontrado en el laboratorio, se determino que existe una alta variabilidad en turbiedad, color y pH con un promedio de temperatura de 15 OC, en la fuente analizada (Rio Oro) (ver tablas resumen de la pagina 8 a la 19). Así que para estas condiciones se sugiere el uso de floculadores mecánicos, además en la determinación del tiempo óptimo de floculación para los tres meses, se determino un valor de 32 minutos en promedio; tiempo que se encuentra dentro del rango del RAS para floculadores Mecánicos y Alabama. Obviamente se debe considerar factores de infraestructura como disponibilidad energética para el uso de este de floculadores mecánicos al momento de diseñar la planta. 3. Para el caso de la determinación de gradiente óptimo se determinó que este se encontraba entre 15 a 30 s-1 con un promedio de 18 s-1 para los tres meses de estudio, sin embargo se observo que el valor de 20s-1 funciono bien para las turbiedades analizadas (ver tablas resumen de la pagina 8 a la 19), pero se debe destacar el hecho que durante el estudio no se tuvieron valores de turbiedad significativamente altas, razón por la cual no se pudo verificar si este gradiente funciona bien para valores altos de turbiedad y color, por lo que se sugiere continuar este estudio en periodos de tiempo invernal y de verano, ya que en este trabajo el tiempo climático fue predominantemente seco aunque se tuvieron algunas lluvias aisladas. Si se considera el valor promedio de 18 s-1 se sugiere el uso de floculadores mecánicos considerando las restricciones ya antes mencionadas. 4. En la pruebas de tratabilidad se pudo determinar que las cargas superficiales tienen buenos porcentajes de remoción (por lo general superiores al 85%) para el rango comprendido entre 15 y 40 [m3/m2 d], tal y como lo sugiere el RAS, pero se recomienda delimitar mas el rango a valores comprendidos entre 20 [m3/m2 d] y 30 [m3/m2 d], dado que como lo sugiere Pérez Parra para valores por debajo de 20 [m3/m2 d] los sedimentadores resultan muy grandes y para valores por encima de 30 [m3/m2 d] se recargan mucho los filtros. Además se sugiere que al momento de determinar la velocidad Critica de diseño a través de la lectura de las graficas experimentales se use el factor de seguridad de 1.3 tal y como se explico anteriormente, así por ejemplo, para una carga superficial de 25 [m3/m2 d] leída en la curva experimental de eficiencia de sedimentación se obtiene una carga superficial de diseño de aproximadamente 17 [m3/m2 d] al aplicar el factor de seguridad equivalente a una velocidad critica de diseño de 0.019676 [cm/s]. 5. En la pruebas de pH óptimo se pudo comprobar que no se requiere de ajustes de pH si se usa policloruro de aluminio como coagulante, dado que este funcionó bien para un amplio rango de pH de agua cruda (de 6.4 a 8.7). Con valores por fuera de este rango no se tiene una buena coagulación-floculación. 6. Para la dosificación del CAL para la remoción de color y turbiedad se recomienda efectuar una prueba de jarras con una solución de cal conocida, preferiblemente al 2%, igual a como se efectúa con la dosificación de coagulante. En la mayor parte de los experimentos se pudo determinar que la cal favorece el proceso de floculación para una dosis optima determinada, aunque en alguno casos no se requiere el uso de ella, por lo cual se sugiere siempre realizar pruebas de jarras con Cal y Coagulante (PAC).

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7. Respecto a las dosis óptimas se sugiere siempre realizar pruebas de jarras para todas las condiciones del agua cruda con el fin de evitar malas dosificaciones y malos gastos de coagulante que conllevarían a pérdidas económicas y por supuesto a problemas en el cumplimiento de la 2115. Así por ejemplo se puede observar en la graficas de control (páginas 45 y 46) que con una correcta dosificación nunca se sobrepasaron los valores permitidos de concentración de aluminio residual, además el corazón del tratamiento del agua está en la Coagulación-Floculación la cual depende de una correcta dosificación de coagulante. También se propone usar las tablas resúmenes que están entre la pagina 8 y 19 de este informe, como guía para la dosificación en planta, ya que se pudo verificar en campo la eficacia de los datos para la fuente analizada (Rio Oro). Por último se recomienda usar el Color, la Turbiedad e índice de Wilcomb como parámetros para la determinación de las dosis óptimas.

CONSIDERACIONES Y COMENTARIOS GENERALES. A continuación se muestran algunas consideraciones propuestas por Casas Reyes [4] al momento de escalar los resultados de las pruebas de jarras a la planta de tratamiento. Dicha prueba puede presentar algunas deficiencias debido a:



“El pequeño volumen de los vasos comparado con el volumen real de los floculadores, no permite una proporción de escala de la turbulencia que se produce en el ensayo y en la planta de tratamiento”.



“La dosificación de los coagulantes y la agitación se puede controlar mejor en la prueba de jarras que en la planta de tratamiento”.



“En la planta de tratamiento hay flujo de agua, mientras que el ensayo de jarras no hay flujo. En la planta puede presentarse corto circuitos, mientras que en el ensayo prácticamente no existen”.

A pesar de tales deficiencias el ensayo de jarras sigue siendo el método más usado para determinar y evaluar los procesos de coagulación y de floculación.

Bibliografía. 1. Teoría y práctica de la purificación del agua. Arboleda Valencia Jorge. Tercera edición, 2008. Editorial Mc Graw Hill. 2. Coagulación-Floculación. Casas Reyes José Vicente. Primera edición, 1992. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniería, Sede Bogotá.

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3. Manual de Potabilización del Agua. Pérez Parra Jorge Arturo. Tercera Edición. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Minas, Sede Medellin. 4. Ingeniería y ciencias ambientales. Mackenzie L. Davis y otros. Primera edición, 2005. Editorial Mc Graw Hill. 5. Métodos analíticos para la evaluación de la calidad fisicoquímica del agua. Londoño Carvajal Adela. Primera edición, 2010. Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, Facultad de ingeniería y arquitectura. 6. Ingeniería Ambiental, Fundamentos, entornos, tecnología y sistemas de gestión. Primera edición, 1999. Editorial Mc Graw Hill

________________________________________________ IVÁN FERNANDO MACÍAS QUIROGA C.C 1053.777.983 INGENIERO QUÍMICO. T.P.No 14406 ESPECIALISTA EN INGENIERA AMBIENTAL ÁREA SANITARIA. ESPECIALISTA EN DIRECCIÓN DE PRODUCCIÓN Y OPERACIONES.

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