La Prueba de Jarras en una Planta de Tratamiento de Agua Potable.

Las veces que he estado en una Planta de Tratamiento de Agua Potable y he ingresado al Laboratorio de Control de Procesos, he podido apreciar los diferentes tipos de Equipos de Pruebas de Jarras que existen.

Hay de las viejitas, en las cuales se regula las revoluciones por minuto analógicamente y el tiempo se mide con cronómetro; las modernas digitales programables de 4 y 6 posiciones con alarmas, las que se conectan a la batería de un auto para monitoreos en campo, entre muchas otras.

Pero, ¿Cual es la verdadera razón de existir de un Equipo de Prueba de Jarras y cómo puedo sacarle el máximo provecho a la que tengo?

Las pruebas de Jarras se han creado para 2 fines básicamente:

1. Como herramienta para diseñar una Planta de Agua Potable.
2. Como SIMULADOR, para determinar en Laboratorio las dosis de insumos químicos que deben aplicarse en una Planta ya existente a fin de lograr cambios favorables en la Calidad del Agua.

1)  Detallando el primer caso:   En cientos de casos, Sociólogos, Geólogos, Ingenieros Sanitarios, Químicos, Civiles y de muchas otras disciplinas se han visto en la realidad de tener que plantear, diseñar y construir una Planta de Tratamiento de Agua Potable.

Para ello han debido estudiar el caso en particular considerando cuál es el mejor lugar para llevar a cabo el proyecto, cual es la mejor fuente de agua superficial cercana a la zona donde será distribuida ya potabilizada, qué tipo de tratamiento debe llevarse a cabo a fin de obtener agua de buena calidad a precios asequibles, cual es el volumen de agua a producir de acuerdo a la demanda actual y a futuro, qué garantías hay de que la fuente perdure en calidad y volumen durante el tiempo , entre otros factores.

Dos puntos muy importantes a plantearse durante dichos estudios previos son:

• Cual debe ser el tiempo de retención del agua en determinada estación de tratamiento: Esto puede resolverse satisfactoriamente empleando un Equipo de Prueba de Jarras, realizando múltiples e indeterminados tests a fin de definir: Cuánto tiempo debe estar retenida el agua en cada estación de tratamiento (Mezcla Rápida, Floculador o Mezcla Lenta y Sedimentador) a fin de que el producto químico a utilizar tenga un excelente rendimiento y mejore la calidad del agua (refiriéndonos al factor de clarificación y disminución de metales u otros elementos no deseados). 

• Cual debe ser la gradiente de velocidad para cada periodo de tiempo de retención: Es decir, definir las revoluciones por minuto (RPM) que deben ser aplicadas para cada estación de tratamiento y que aseguren una reacción completa de los productos químicos antes de pasar a la siguiente etapa.

Una vez definidos los tiempos de retención y las gradientes de velocidad ideales para un desempeño óptimo de insumos químicos y obtención de agua potable de buena calidad, se puede diseñar la Planta de Tratamiento.  Puede ocurrir que, a lo largo del año se haya evaluado la calidad del agua de la fuente en las Pruebas de Jarras, y se utilizará más de un insumo químico para clarificación con desempeños diferentes, entonces se debe diseñar la Planta en base al insumo químico cuyo uso predomina a lo largo del año.

2) Detallando el segundo caso: Una vez que la Planta de Tratamiento de Agua es una realidad, debes lidiar diariamente con turbiedades variables, u otro tipo de situaciones que te obligan a regular muchas veces al día la dosis de insumos químicos que estás empleando.  Para estos quehaceres diarios, es básico que cuentes con una Prueba de Jarras que será como un SIMULADOR de situaciones que suceden en Planta, y que te ayudará a construir una Tabla de Dosis de Insumos Químicos (NTU Vs. Concentración Insumo)

En dichas tablas, se puede mostrar los resultados de situaciones de varios días de trabajo.  Cuando se ha tenido una turbiedad dada, el personal de Laboratorio ha tomado una muestra representativa a ingreso de Planta y ha colocado la muestra en las 6 jarras del equipo.  Por ejemplo: 1 muestra de 30 NTU de turbiedad distribuida en 6 jarras.

Seguidamente ha  colocado pequeños vasos delante de las jarras conteniendo soluciones de diferentes concentraciones, por ejemplo: 5, 10, 15, 20, 23 y 25 mg/L de sulfato de aluminio.

Una vez introducidas a la memoria del equipo las condiciones de tratamiento: Tiempo y Gradiente para las Mezcla rápida, floculación y sedimentación, se debe disponer de un medio para dosificar el contenido de los vasitos al mismo tiempo apenas se encienda el equipo (puede ser 3 operarios, que viertan al mismo tiempo los 6 vasitos de insumo químico iniciando la mezcla rápida).

Una vez aplicado el coagulante-floculante se espera a que culmine todo el proceso constituido por 3 tiempos diferentes y delimitados con alarmas para pasar de una situación a otra y finalmente quedando estático simulando la etapa de sedimentación.

Una vez que oíste la última alarma, procedes a mirar tus jarras y darle puntajes a cada uno, utilizando la Tabla del Índice de Floculación de Willcomb.

Sin perder mucho tiempo procedes también a tomar una muestra del centro de la jarra para medir la turbiedad, cuidando de no remover los sedimentos (si logras conseguir jarras cuadradas con tomador de muestras marca Phipps & Bird: MEJOR!)

Una vez que obtienes los resultados, puedes decidir cual es la dosis óptima de sulfato de aluminio cuando tienes 30 NTU de turbiedad.  

Puedes probar también con afinar el rango de dosificación a 12,13, 15, 16 y 17 mg/L de sulfato de aluminio si sabes que el resultado está cerca de los 15 mg/L, de esta manera puedes conseguir un resultado más exacto.

¿Cuál es la mejor dosis?… Pues la jarra que haya conseguido el Indice de Willcomb mayor y una turbiedad adecuada para pasar a la siguiente etapa: FILTRACIÓN. Se puede hacer ingresar agua con 1 a 2 NTU de turbiedad a los filtros, entonces estos son valores adecuados de turbiedad una vez culminada la prueba de jarras.

¿Es mejor utilizar jarras redondas o cuadradas?. En mi opinión, es preferible fijarse en la forma que tienen tus estaciones de tratamiento, si son en su mayoría cuadradas o rectangulares, pues las jarras cuadradas aportarán una simulación más real que las de forma redonda.

 En otro artículo mostraré como pueden construirse tablas y diagramas combinando insumos químicos.

Hasta pronto!

Quím. Silvana Quijandría Casanova

Especialista en Tratamiento y Control de Calidad de Agua

R CHEMICAL S.A. (Lima – Perú)