Clarificación Secundari Levano.docx

CLARIFICACIÓN SECUNDARIA ¿qué es la clarificación secundaria? Es la operación generalmente subsiguiente a la sedimentación. Las partículas causantes de turbidez y color indeseable, de magnitud menor de 0.1 de mm, demorarían incluso años en sedimentar, por lo que se busca aumentar el tamaño de las mismas por factores químicos, hasta pasar los 0.5 mm, con la cual se les sedimenta con facilidad. Esta reacción consiste en formar hidróxidos coagulables, que toman la forma de coágulos, grumos o floculos. El producto se añade en forma de electrolito con carga eléctrica generalmente positiva, el cual neutraliza la negatividad eléctrica de los sólidos finamente divididos en suspensión. Lo que se repelen unos a otros por su propia negatividad sin poder espontáneamente agruparse en aglomeraciones mayores de 0.1 mm.

En una buena operación de sedimentación, las concentraciones de sólidos en las capas descendentes del clarificador incrementan con la profundidad, debido a las fuerzas dinámicas que actúan en las partículas floculadas. Roth y Pinow, 1981 (29), en su estudio de distribución de tamaño de partículas, encontraron que las partículas floculadas en el efluente de

clarificadores secundarios de plantas que funcionan mediante lodos activados, siguen una distribución logarítmica normal. Un estudio similar también fue realizado por Patry y Takacs, 1991, cuyos resultados muestran que el incremento en el flujo superficial promedio y en el diámetro de las partículas resulta en grandes cantidades de sólidos. Se pueden utilizar diversos métodos para la clarificación secundaria, dependiendo de la cantidad a tratar:

5.aplicacion

a

nivel

de

laboratorio:

la metodología de ensayo aplicada es referida por Tchobanolous y Burton(1995) para evaluar la sedimentación a diversas concentraciones de sólidos suspendidos. En este tipo de ensayo se registra la varición de la altura de la interfase sedimento-agua con respecto al tiempo. La curva resultante de los datos obtenidos ayuda a determinar los parámetros de diseño de un sedimentador apropiado para el tipo de agua analizada. El principio básico de esta curva es que la altura de la interface decrece pseudoexponencialmente con el tiempo por ende, la velocidad de sedimentación.

Los ensayos en laboratorio se pueden 1. Sedimentación de las muestras sin floculación.

realizar

en

2. sedimentación de las muestras añadiendo cierta cantidad de floculantes. Metodologia para ensayos sin floculantes:

dos

fases:

1. Se coloca las muestras de agua en probetas de 1 litro de capacidad. 2. Se procede a selecionae el material arcilloso, pasante al tamiz de preferencia de malla 200. 3. Se pesa las diferentes cantidades de suelo selecionado en una balanza electronica. 4. Se realiza el mezclado del agua y material arcilloso previamente pesado. 5. Luego de realizar el mezclado, se agita manualmente la mezcla para lograr un mezclado uniforme. 6. Una vez agitada la probeta, se procede a colocarla en una superficie plana nivelada. Es necesario tener luminosidad porterior aapropiada de la probeta para poder ver claramente la interfase producidad por el fenómeno de clarificación del agua. 7. Se toma mediciones en intervalos de tiempo, esto se realiza hasta observar un cambio significatico en la altura de la sedimentación.

Metodología para ensayos con floculante: 1. 2. 3. 4. 5.

Se procede a realizar los pasos 1, 2 y 3 de la metodologia anterior. Se pesa una cantidad de floculante ejemplo sulfato de aluminio. Antes de realizarse el mezclado se añade el floculante y luego se procede a amezclar. Se mezcla durante cierto tiempo. Se agita manualmente la probeta con la mezcla para lograr un mezclado uniforme de la concetración del suelo y floculante. 6. Una vez agitada se coloca en una superficie plana y nivelada con luminosidad apropiada en la parte posterior de la probeta para poder observar la sedimentación. 7. Se realizan mediciones de la altura de la interfase en función al tiempo. Las mediciones se realizan hasta no observar un cambio significativo en la altura de sedimentación. Una vez realizado las mediciones de altura con el tiempo, se pasa a tomar los datos y se grafica con los datos obtenidos “la altura de interfase agua sedimento” Vs “tiempo de ensayo”, en las gráfica podremos observar el comportamiento de la curvas de sedimentación en función a las diferentes concentraciones. Metodologia de concentración original sin floculante: 1. Se coloca 1 litro de agua de la muestra original en probetas de un litro de capacidad. 2. Estas probetas se dejan con un tiempo de un dia para que se produzca la clarificación total, para luego obtener la concentración del suelo existente en la muestra. 3. Luego de verificar la completa clarificación del suelo, se procede a sacar el agua de la probeta dejando solo el suelo de ella. 4. Se coloca el suelo en un recipiente previamente pesado y se deja por un día en el horno para sus secado. 5. Luego de ser secado, se pesa el recipiente con el suelo, de esta manera se obtiene la concentración original del suelo en la muestra de agua de 1 litro. 6. Se utiliza otra probeta con 1 litro de capacidad conteniendo la muestra original, manualmente de agita la muestra de agua hasta obtener una mezcla uniforme de la misma. 7. Finalmente luego de dejar la probeta en reposo sobre una superficie plana, se procede a observar el fenomeno de sedimentación.

Metodologia para ensayos de concentracion original con floculante. 1. Se coloca 1 litro de agua de la muestra original en probetas de un litro de capacidad. 2. 2. Estas probetas son dejadas en un día para que se produzca su sedimentación total, para luego obtener la concentración del suelo existente de la muestra. 3. Luego de verificar la completa sedimentación del suelo, se procedio a sacra el agua de la probeta dejandomsolo el suelo dentro de ella. 4. Se coloca el suelo en unrecipiente previamente pesado y se deja por un día en el horno. 5. Luego de ser secado, se pesa el recipientw con el suelo, de esta manera se obtiene la concentración original del suelo de la muestra de agua de un litro. 6. Se coloca 1 litro de agua de la muestra original en probetas de 1 litro de capacidad. 7. Se procede a pesar la primera concentración delo floculante en una balanza electrónica. 8. Manualmente de agita la probeta con la muestra de agua hasta obtener una mexcla uniforme de la misma. 9. En una mezcladora de hirdrometía se coloca parte del agua de la probeta y la concentración del floculante previamente pesado para procedder su mezclado. 10. Se mezcla durante cierto intervalo de tiempo y se procede a vertes la mezcla en la probeta completando de esta manera el litro de la concentración original de suelo. 11. Se agita manualmente la probeta con la mezcla para lograr el mezclado uniforme de toda la concentración del suelo. 12. Una vez agitada la probeta, se procede a colocarla en una supericie plana nivelada. Es necesario que tenga luminosidad en la parte posterioir apropiada de la probeta para poder observar claramente la interfase producidad por el fenomeno de clarificación delo agua. 13. Se toma mediciones en intervalos de tiempo, las mediciones se realizan hasta no tener un cambio significativo en la altura de sedimentación. 14. Finalmente se procede a recolectar los datos y realizar la grafica de concentración versus tiempo, obteniendo resultados del las ventajas del uso de floculantes.