5.- agua potable.calidad y tratamiento, para estudiantes

POTABILIZACIN DEL AGUA

Dr. Eduardo Jess Lucena

Ing. Julio tersek

Lic. Luis Jos La Rosa

Universidad Centroccidental

Lisandro Alvarado

Decanato de Ingeniera Civil

SANEAMIENTO

AMBIENTAL

Junio, 2014.

Potabilizacin del Agua

Por qu se realiza ?.

En qu consiste ?.

Quin lo realiza ?.

Donde se inicia ?.

Cmo se controla ?.

Qu puede ocurrir si no se emplean mtodos adecuados ?...

INTRODUCCIN

DISTRIBUCIN DE LOS RECURSOS HDRICOS

1.338.000.000 km3

96,5% agua de los ocanos

24.364.100 km3

1,725% agua congelada

12.955.400 km3

0,936% agua salada

subterrnea y de lagos

10.665.110

km3

0,839%

agua dulce

10.530.000 km3

98,73% agua

subterrnea

~ 50% a ms de 800

m de profundidad

93.120 km3

0,87% agua de

ros y lagos

41.990 km3

0,39% agua de

pantanos, suelo,

biolgica y

atmosfrica

1.385.984.610 km3

VOLUMEN TOTAL DE AGUA

Adaptado de Kiely, 1999, segn formato de Doxiadis, 1967

Premisa 1

INTRODUCCIN

COMPOSICIN DEL AGUA

De acuerdo al Ciclo Hidrolgico: El agua

transporta,

disuelve,

se combina,

descompone,

y acumula

sustancias.

El agua pura = H2O NO EXISTE!

Composicin del agua?

Agua = H2O + otras sustancias

Premisa 2


Cuales son las sustancias que se incorporan al agua durante el ciclo hidrolgico ?.

Cmo pueden agruparse ?.

Qu efectos pueden causar ?.

Por qu deben ser eliminadas o incorporadas del agua ?...

INTRODUCCIN

ELEMENTOS PRESENTES EN EL AGUA

Inorgnicos

Cationes

Ca2+, Mg2+, Na+

K+, H+ , Fe2+

Aniones

HCO3-, CO3

=, SiO3=,

SO4=, Cl-, Br-

Orgnicos

Narutal

Sustancias hmicas,

Materia orgnica

Artificial

Pesticidas, solventes,

detergentes

Bionutrientes

Compuestos

Nitrogenados

NH4-, NO3

-, NO2-

organonitrogenados

Compuestos

Fosforados

PO4

organofosforados

Com

pon

entes D

isueltos

Gases

Gases Solubles

O2, CO2...

Partculas

Slidos Insolubles

Especies minerales no disueltas: slice, arcillas...

Com

pon

entes

Suspendid

os

Microorganismos

Organismos Microscpicos

Bacterias, virus, hongos, protozoos, algas...

H C C OH OH

H H

H H

Premisa 3


Cmo pueden clasificarse las aguas en la naturaleza ?.

Cuales son las caractersticas de estas aguas ?...

INTRODUCCIN

SEGN SU ORIGEN

Agua Subterrnea

Su composicin de-pender del tiempo de contacto y carac-terstica de los estra-tos con los cuales entre en contacto.

Agua Superficial

Su composicin esta-r acorde con la at-msfera que lave y la superficie donde es-curra.

Primera conclusin parcial

Cuales tienen mejor calidad ?

INTRODUCCIN

COMPOSICIN SEGN SU ORIGEN

Agua Subterrnea

Baja carga biolgica

Baja concentracin de partculas

Alta concentracin de iones

Agua Superficial

Alta carga biolgica

Alta concentracin de partculas

Baja concentracin de iones


Cuales tienen mejor calidad ?

Calidad

CALIDAD DEL AGUA

Es el conjunto de caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas que le confieren una particularidad y una constitucin peculiar al agua.

Buena calidad ???

Mala calidad ??? Ambiguo

Para quin ???

Para qu ???

Agua destilada (H2O)

Para el laboratorio es apropiada

Para la consumo humano ???

Agua para riego

Para los cultivos es apropiada

Para el concreto ???

Para la consumo humano ???


Calidad

CALIDAD DEL AGUA

El agua es un recurso de usos mltiples:

Consumo humano

Riego

Abastecimiento industrial

Mantenimiento de la vida acutica

Navegacin

Recreacin y esttica

Transporte de desechos

A cada uso le corresponde una calidad

Calidad

CALIDAD DEL AGUA

Cmo determinamos la Calidad del Agua?

Midiendo

Cuantificando

Calificando

Factores de Calidad

Segn Normas

Las Normas definen un espectro de

calidad

Asociado al uso

Tomar decisiones

Precisando diversos parmetros

INTRODUCCIN

CALIDAD DEL AGUA

Cmo se determina la Calidad del Agua?

Calidad de agua es el resultado de la caracterizacin

fsica, qumica y biolgica del agua que provee una

fuente, y que permite determinar su composicin y,

en consecuencia, su utilidad para un propsito

determinado

Siendo sta la condicin que la hace adecuada para

un uso particular, es el uso y no las caractersticas

que posea el agua en un determinado momento la

que define su calidad.

Normas

CALIDAD DEL AGUA POTABLE

Qu es el agua potable?

Es aquella que es apta para el consumo humano

Ello implica, bsicamente, dos cosas:

1.- Puede ser consumida en cualquier cantidad.

2.- Puede ser consumida durante toda la vida.

Sin que afecte la salud de las personas

Normas


Qu regula o controla la calidad del agua en Venezuela?

Normas relacionadas con la calidad del agua potable:

Normas para la Clasificacin y el Control de la

Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o

Efluentes Lquidos, Decreto N 883, Gaceta Oficial

N 5.021, 18/12/1995.

Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable,

Gaceta Oficial N 36.395, 13/02/1998.

Norma de Agua Potable Envasada, COVENIN

1431-82.

Normas




Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o

Efluentes Lquidos, Decreto N 883, Gaceta Oficial

N 5.021, 18/12/1995.

Aplicable a fuentes potenciales de aguas para

consumo humano.

Normas



Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable,

Gaceta Oficial N 36.395, 13/02/1998.

Aplicable a las aguas que, cumpliendo con los

requisitos de la normativa anterior, hayan sido

acondicionadas por cualquier tipo de proceso para

hacerla apta para consumo humano.

Normas



Norma de Agua Potable Envasada, COVENIN

1431-82.

Aplicable a las aguas envasadas destinadas a

consumo humano.

INTRODUCCIN



Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Lquidos

Clasificacin de las aguas naturales segn se destinen a:

Tipo 1: Usos que requieran agua potable

Tipo 2: Usos agropecuarios

Tipo 3: Explotacin de moluscos

Tipo 4: Balnearios, deportes y pesca

Tipo 5: Usos industriales que no requieran agua potable

Tipo 6: Navegacin y generacin de energa

Tipo 7: Recepcin de efluentes

INTRODUCCIN


Normas para la Clasificacin y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o

Efluentes Lquidos

Tipo 1: Aguas destinadas al uso domstico y al uso

industrial que requiera de agua potable, siempre que

sta forme parte de un producto o sub-producto

destinado al consumo humano o que entre en

contacto con l

Normas


Normas para la Clasificacin y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o

Efluentes Lquidos

Sub-Tipo Definicin

1A Aguas que desde el punto de vista sanitario pueden

ser acondicionadas con la sola adicin de desinfectantes.

1B

Aguas que pueden ser acondicionadas por medio de

tratamientos convencionales de coagulacin,

floculacin, sedimentacin, filtracin y cloracin.

1C Aguas que pueden ser acondicionadas por procesos

de potabilizacin no convencionales.

Fuente: Decreto 883, 1995.

Agua natural utilizada para producir agua potable

35 parmetros (factores de calidad)

Normas

Las aguas de los subtipos 1A y 1B son aquellas que se

corresponden con los rangos o lmites siguientes:

Parmetro Subtipo 1A Subtipo 1B

Oxgeno Disuelto (OD) > 4,0 mg/l (*) > 4,0 mg/l (*)

pH Min 6,0 y mximo 8,5 Min 6,0 y Mx 8,5

Color Real < 50 U Pt-Co < 150 U Pt-Co

Turbiedad < 25 UNT < 250 UNT

Fluoruros < 1,7 mg/l < 1,7 mg/l

Organismos

Coliformes Totales

Promedio mensual

< 2.000 NMP/100ml

Promedio mensual

< 10.000 NMP/100ml

Lmite o Rango Permisible

(*) Este valor se podr expresar como % de saturacin, y debe ser > 50%

Normas

Las aguas de los subtipos 1A y 1B no debern exceder adems los

siguientes lmites siguientes:


Elementos o compuestos Lmites

Aceites minerales 0,3 mg/l

Aluminio 0,2 mg/l

Arsnico Total 0,05 mg/l

Bario Total 1,0 mg/l

Cadmio Total 0,01 mg/l

Cianuro Total 0,1 mg/l

Cloruros 600 mg/l

Cobre Total 1,0 mg/l

Cromo Total 0,05 mg/l

Detergentes 1,0 mg/l

Dispersantes 1,0 mg/l

Dureza expresada como CaCO3 500 mg/l

Extracto de Carbono al Cloroformo 0,15 mg/l

Normas


siguientes lmites siguientes (Cont):


Elementos o compuestos Lmites

Fenoles 0,002 mg/l

Hierro Total 1,0 mg/l

Manganeso Total 0,1 mg/l

Mercurio Total 0,01mg/l

Nitritos + Nitratos 10,0 mg/l

Plata Total 0,05 mg/l

Plomo Total 0,05 mg/l

Selenio 0,01 mg/l

Sodio 200 mg/l

Slidos Disueltos Totales 1.500 mg/l

Sulfatos 400 mg/l

Zinc 5,0 mg/l

Normas


siguientes lmites siguientes (Cont):

Biocidas Lmites

Organofosforados, Carbamatos 0,1 mg/l

Organoclorados 0,2 mg/l

Radioactividad Lmites

Actividad Mximo 0,1 Becquerelio por litro (Bq/l)

Actividad Mximo 0,1 Becquerelio por litro (Bq/l)

Y el agua, una vez tratada, qu puede contener ?

Normas


Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable

N Componentes

organolpticos Valor deseable

Lmite mximo

aceptable Observaciones

1 Color verdadero 5 U Pt-Co 15 (25) U Pt-Co Crea trihalometanos

con el cloro

2 Turbiedad 1 UNT 5 (10) UNT Interfiere con la

desinfeccin

3 Olor y Sabor Aceptable para la mayora de

los consumidores

Molestan al

consumidor

4 Slidos disueltos

totales 600 mg/l 1.000 mg/l

ndice de control de

la purificacin

5 Dureza total (CaCO3) 250 mg/l 500 mg/l Crea incrustaciones y

consume jabn

6 pH 6,5 8,5 9,0 Causa irritacin ocular y trastornos cutneos

7 Aluminio 0,1 mg/l 0,2 mg/l Interfiere en la dilisis

de pacientes de rin

8 Cloruros 250 mg/l 300 mg/l Afecta la digestin y

producen mal sabor

9 Cobre total 1,0 mg/l (2,0) mg/l Txico para nios

10 Hierro Total 0,1 mg/l 0,3 (1,0) mg/l Produce agua roja,

manchas y mal sabor

Normas



N Componentes

organolpticos Valor deseable

Lmite mximo

aceptable (a) Observaciones

11 Manganeso Total 0,1 mg/l 0,5 (1,0) mg/l Produce coloracin y

xidos insolubles

12 Sodio 200 mg/l Afecta la presin

sangunea y corazn

13 Sulfatos 250 mg/l 500 mg/l Efecto laxante, mal

sabor e incrustaciones

14 Zinc 3,0 mg/l 5,0 mg/l Crea debilidad

muscular, sabor

metlico y coloracin

N Componentes inorgnicos

Valor mximo aceptable Observaciones

15 Arsnico 0,01 mg/l Produce cncer en

la piel y afecta los nervios

16 Bario total 0,7 mg/l Afecta el sistema

circulatorio

17 Boro 0,3 mg/l

Afecta el sistema

nervioso y produce

borismo

18 Cadmio 0,003 mg/l Se concentra en el

hgado, riones y pncreas

19 Cianuro total 0,07 mg/l Efectos en el bazo,

hgado y riones

20 Cromo total 0,05 mg/l Efectos en el hgado

y los riones

Normas



N Componentes

inorgnicos Valor mximo aceptable Observaciones

21 Fluoruros 0,0 1,5 mg/l Daa en los dientes

y huesos

22 Mercurio total 0,001 mg/l Daa el sistema

nervioso

23 Nquel 0,02 mg/l Produce prdida de

peso, cambios en la

sangre y enzimas

24 Nitratos como NO3

-

Nitratos como N

45 mg/l

10 mg/l

Disminuye la

oxigenacin de la sangre de los nios

25 Nitritos como NO2

-

Nitritos como N

0,03 mg/l

0,01 mg/l

Disminuye la

oxigenacin de la

sangre de los nios

26 Molibdeno 0,07 mg/l Daa al hgado y

los riones

27 Plomo total 0,01 mg/l Daa el sistema

nervioso y riones

28 Selenio 0,01 mg/l Ataca el sistema

nervioso

29 Plata total 0,05 mg/l Causa decoloracin de

la piel y ojos

30 Cloro residual 1,0 (3,0) mg/l

0,3 0,5 mg/l

Garantiza la calidad

microbiolgica

Normas



N Componentes

orgnicos Valor mximo aceptable Observaciones

31 Bromoformo 100 g/l Nocivo para la salud

32 Cloroformo 200 g/l Riesgo de cncer

33 Dibromoclorometano 100 g/l Nocivo para la salud

34 Benceno 10 g/l Riesgo de cncer

35 Tolueno 700 g/l Riesgo de cncer

36 Xileno 500 g/l Riesgo de cncer

37 Aldrn y Dieldrn 0,03 g/l Afecta el hgado y

nervios

38 Clordano 0,2 g/l Riesgo de cncer

39 DDT y sus metabolitos 2,0 g/l Agente txico y

carcingeno

40 2-4-D 30 g/l Nocivo para la salud

Normas



N Componentes


41 Heptacloro 0,03 g/l Riesgo de cncer

42 Heptacloro epxido 0,1 g/l Nocivo para la salud

43 Hexaclorobenceno 1,0 g/l Riesgo de cncer

44 Lindano 2,0 g/l Afecta el hgado, riones y nervios

45 Metoxicloro 20 g/l Agente txico y

carcingeno

46 Acrilamida 0,5 g/l Nocivo para la salud

47 Benzopireno 0,7 g/l Nocivo para la salud

48 1-2 Dicloro etano 30 g/l Riesgo de cncer

49 1-1 Dicloro etileno 30 g/l Afecta el hgado y los

riones

Normas



N Componentes


50 Etilbenceno 300 g/l Nocivo para la salud

51 Pentaclorofenol 9,0 g/l Riesgo de cncer

52 2-4-6 Triclorofenol 200 g/l Nocivo para la salud

N Componentes

microbiolgicos Valor mximo aceptable Observaciones

53 Coliformes fecales Ausentes en todas las muestras Agua tratada a ser

distribuida

54 Coliformes totales

Ausentes en el 95% de las muestras analizadas por ao

Ausentes en dos muestras

consecutivas del mismo sitio

Agua en el sistema de distribucin

55 Agentes patgenos Ausentes Virus, bacterias,

hongos, protozoarios,

y helmintos

56 Organismos

hetertrofos aerobios 100 /c/ml

57 Plancton 300 USA/ml

ndice de calidad de agua, produce olores y

sabores molestos

Normas



N Componentes

radioactivos Valor mximo aceptable Observaciones

58 Actividad 0,1 Bq/l Peligro de cncer

59 Actividad 1,0 Bq/l Peligro de cncer

59 parmetros son suficientes para asegurar la calidad del

agua potable???

Lo que no est prohibido est autorizado???

Parmetros

PRINCIPALES PARMETROS

DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE

1. Alcalinidad

Es la medida de la capacidad de un agua para neutralizar cidos

Producida por bases

bicarbonatos (HCO3-),

carbonatos (CO3=) e

hidrxidos (OH-)

IMPORTANCIA:

Coagulacin qumica, ablandamiento del agua y control de la corrosin

NORMA:

No regulado

Parmetros



2. Dureza Total

Es la suma de las concentraciones de todos los cationes metlicos bivalentes

Producida por

Ca2+, Mg2+, Sr2+,

Fe2+ y Mn2+

IMPORTANCIA:

Incrustaciones, consumo de jabn y ablandamiento del agua

NORMA:

Deseado: < 250 mg/l / Lmite: 500 mg/l

Parmetros



3. pH

Mide la magnitud de la acidez o la alcalinidad del agua

pH = - log [H+]

IMPORTANCIA:

Coagulacin qumica, desinfeccin, ablandamiento y control de la corrosin

NORMA:

Deseado: 6,5 8,5 / Lmite: 9

Parmetros



4. Turbiedad o Turbidez

Es una medida de la transparencia del agua

Producida por MES

arcillas, limos, plancton, algas, microorganismos, MO viva o muerta

IMPORTANCIA:

Esttica, filtrabilidad y desinfeccin

NORMA:

Deseado: < 1 UNT / Lmite: 5 (10) UNT

Parmetros



5. Color

Aparente: sustancias suspendidas y disueltas Real: sustancias disueltas

Producido por

extractos vegetales (taninos, sustancias hmicas), iones metlicos (Fe, Mn), residuos industriales

IMPORTANCIA:

Esttica y desinfeccin

NORMA: (color real)

Deseado: < 5 U Pt-Co / Lmite: 15 (25) U Pt-Co

Parmetros



6 Olor y Sabor

Producidos por

MO en descomposicin, residuos industriales, algas, gases, sales y metales

IMPORTANCIA:

Esttica y aceptabilidad

NORMA:

Aceptable para la mayora de los consumidores

Parmetros



7. Slidos disueltos totales

Slidos que atraviesan un filtro de fibra

de vidrio con poros de 0,45 .

Producidos por

Sustancias orgnicas e inorgnicas en solucin

IMPORTANCIA:

Inferior palatabilidad y reacciones fisiolgicas desfavorables

NORMA:

Deseado: < 600 mg/l / Lmite: 1.000 mg/l

Filtrado Retenido

Parmetros



MUESTRA

Evaporacin

a 103 C

Cono de

Imhoff 1 h

Slidos

Sedimentables

Filtro de FV

de 0,45

Slidos

Disueltos

Incineracin

a 550 C

SSV SSF SDV SDF

STV STF

Slidos

Totales

Evaporacin

a 103 C

Slidos

Totales

Evaporacin

a 180 C

Slidos

Suspendidos

Incineracin

a 550 C

Parmetros



8. Hierro

Existe en forma ferrosa o frrica, suspendida o disuelta

IMPORTANCIA:

Manchas en la ropa y porcelana, sabor desagradable, crecimiento bacteriano

Corteza terrestre

xido frrico, sulfuro de hierro (pirita) y carbonato ferroso (siderita)

NORMA:

Deseado: < 0,1 mg/l / Lmite: 0,3 (1) mg/l

Parmetros



9. Manganeso

Existe en estado de oxidacin IV, III y II, suspendido o disuelto

IMPORTANCIA:

Manchas en la ropa y porcelana, coloracin, depsitos en la red

NORMA:

Deseado: < 0,1 mg/l / Lmite: 0,5 (1) mg/l

Generalmente se presenta junto al Fe

Parmetros



10. Cloruros (Cl-)

Es uno de los aniones principales del agua natural

IMPORTANCIA:

Abastecimiento para uso humano, industrial y agrcola, trazador, corrosin

NORMA:


Produce un sabor salado cuando se encuentra junto al catin Na+

Parmetros



11. Sulfatos (SO4

2-)

Es uno de los aniones ms abundantes en las aguas naturales

IMPORTANCIA:

Laxante y en combinacin con otros iones produce sabor desagradable e incrustaciones

NORMA:


Se puede producir por oxidacin de la pirita

Parmetros



12. Microorganismos

Algas

Bacterias

Virus

Protozoarios

Gusanos o Helmintos

Hongos

Rotferos

Crustceos Patgenos

No patgenos

Por qu cuidar tanto el aspecto microbiolgico ?

Efectos nocivos inmediatos.

Riesgo de epidemias.

Puede contrarrestarse una contaminacin microbiolgica ?

Puede prevenirse la contaminacin del agua en una red de distribucin ?

Parmetros



13. Indicadores

Organismos cuya presencia en el agua hacen suponer:

Que un patgeno (Salmonella, Staphylococcus,

Shigella etc.) o sus txinas de inters puedan estar

presentes

Que se emplearon prcticas errneas que puedan

haber afectado adversamente la calidad del agua

Que el agua no es adecuada para su utilizacin o

consumo

Parmetros



13. Indicadores

Caractersticas de un buen indicador:

Aplicable a todo tipo de aguas

Debe estar presente si existen patgenos y

ausente si no los hay

Fcil de determinar

Debe ser relativamente inocuo

Parmetros



13. Indicadores

Caractersticas de un buen indicador:

Debe ser ms resistente que los patgenos en

el medio y ante los desinfectantes

Su concentracin debe estar relacionada con

la del patgeno

Debe tener dificultad para desarrollarse en el

agua

Parmetros



Las bacterias coliformes son un componente normal de la flora intestinal de los humanos y de los animales superiores de sangre caliente

Una persona defeca entre 100.000 y 400.000 millones de bacterias coliformes por da

El organismo coliforme por s mismo puede no ser patgeno pero su presencia indica la contaminacin por excretas y potencialmente la presencia de patgenos

14. Organismos Coliformes

Las bacterias de este gnero son los indicadores

de contaminacin fecal ms utilizados

Parmetros



Son bacilos gramnegativos no esporulados que fermentan la lactosa, dando lugar a la formacin de gas en 48 horas de incubacin a 35 C

14. Organismos Coliformes Totales

NORMA:

Ausentes en el 95% de las muestras analizadas/ao

Ausentes en 2 muestras consecutivas del mismo sitio

Parmetros



Bacterias coliformes seleccionadas por incubacin de inculos derivados de caldos de enriquecimiento a temperaturas comprendidas entre 44 y 44,5 C

15. Organismos Coliformes Fecales

NORMA:

Ausentes en todas las muestras

Su presencia indica la contaminacin del agua con heces de animales de sangre caliente

Parmetros



16. Cloro Residual

Cloro libre (no combinado) que permanece en el agua luego de la cloracin

IMPORTANCIA:

Calidad microbiolgica del agua en la red de distribucin y control de la dosificacin

NORMA:

Salida de la planta: < 1,O (3,0) mg/l

Cualquier punto de la red: 0,3 0,5 mg/l

Se encuentra en forma de Cl2 ac, HOCl e OCl-

Cmo se pierde el residual de cloro ?

Discusin abierta entre los participantes.

COMPOSICIN SEGN SU ORIGEN

Agua Superficial

Alta carga biolgica

Alta concentracin de partculas

Baja concentracin de iones

Agua Subterrnea

Baja carga biolgica

Baja concentracin de partculas

Alta concentracin de iones

Tratamiento

Objetivos del Tratamiento de agua con fines de potabilizacin

General:

Proveer a la sociedad de agua potable a fin de que

todos sus individuos satisfagan un requerimiento

fundamental para su salud y bienestar

Especficos:

Modificar caractersticas que tiene el agua en la

fuente

Ajustar caractersticas a la normativa legal

Lo anterior sin generar compuestos indeseables

Componentes

Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable

Fuentes de abastecimiento seguras

Obras de captacin

Estaciones de bombeo

Lneas de aduccin

Plantas de tratamiento

Estanques de almacenamiento

Redes de distribucin

Criterios

Escogencia del tipo de tratamiento:

Se basa en las caractersticas del material a remover,

encontrndose a grandes rasgos con:

* Material disuelto y/o suspendido

** De naturaleza orgnica y/o inorgnica

** De origen natural y/o antrpico

* Microorganismos

** Patgenos

** No patgenos

Opciones

En funcin de la necesidad de:

Materias en suspensin

Microorganismos

R e

m o

c i

n

Materia mineral disuelta

Materia orgnica natural

Micro-polucin orgnica

DESINFECCIN

T r a t a m i e n t o

NO

CONVENCIONAL

CONVENCIONAL

Microorganismos

Alcances

ALCANCES DE LA

POTABILIZACIN DEL AGUA

Se definen en funcin de:

Calidad

del agua

de la

fuente Normas

de calidad

del agua

potable

Recursos

tcnicos

Recursos

econmicos

PROCESOS

PROCESOS Y OPERACIONES

DE TRATAMIENTO

Desinfeccin Coagulacin

Floculacin

Sedimentacin

Filtracin

Desinfeccin

Aireacin

Flotacin

Precipitacin qumica

Adsorcin

Intercambio inico

Procesos de membranas

Fuente de

excelente

calidad

(Sub-tipo 1A)

Fuente de

buena

calidad

(Sub-tipo 1B)

Fuente de

regular o mala

calidad

(Sub-tipo 1C)

Tratamiento de Agua con Fines

de Potabilizacin

Tipos, aplicacin y efectos:

Desinfeccin: Obligatorio, destruye microorganismos

patgenos.

Mtodo convencional: Opcional, muy comn, mejora

calidad organolptica por remocin de materia sus-

pendida y destruye microorganismos.

Mtodos no convencionales: Opcionales, poco comu

nes, eliminan materia disuelta.

Desinfeccin

Es la operacin por la cual se destruyen los

microorganismos patgenos (causantes de

enfermedades) presentes en el agua

La principales patgenos son:

Bacterias:

Salmonellas (tficas y paratificas)

Shigellas (disentera)

Vibrio comma (clera)

Yersinia (yersiniosis)

E. Coli (diarreas)

Desinfeccin

Protozoarios:

Amoebas (endomoebas histlicas, quistes de amibas)

Giardia lamblia (giardiasis)

Crystosporadium (cryposporidiasis)

Virus:

Virus de la hepatitis infecciosa

Virus de la poliomelitis

Tremtodos: (gusanos)

Schistosoma manzoni (bilharsiasis)

Dracunculus mendinensis (gusano de Guineas)

Ascaris (ascardiasis)

Desinfeccin

Caractersticas de un buen desinfectante:

Es capaz de destruir los organismos patgenos

Realiza su labor a la temperatura del lugar y en

una tiempo adecuado

No hace el agua txica, ni peligrosa para la

salud

No proporciona al agua un sabor desagradable

Es de fcil obtencin y sencillos manejo

Es de bajo costo

TIPOS DE DESINFECTANTES

TRATAMIENTO

FSICOS:

Calor:

15-20 min en ebullicin. El agua adquiere mal

sabor. No aplicable a plantas de tratamiento.

Rayos ultravioletas:

La lmina de agua debe ser delgada. No deja

efecto residual. Usado principalmente en

piscinas. Cantidad aplicada difcil de

determinar.


TRATAMIENTO

QUMICOS:

Plata ionizada:

Utilizada en algunas plantas de purificacin para

uso industrial y algunos filtros domsticos. Deja

efectos residual. Costo elevado.

Ozono:

Muy eficiente y de rpida accin. No forma

subproductos indeseables. No deja efecto

residual. Equipo de produccin costoso y difcil

mantenimiento. Suministro elctrico confiable.


TRATAMIENTO

QUMICOS:

Cloro:

Eficiente, fcil de aplicar y deja efecto residual.

Es corrosivo. Puede formar subproductos

indeseables y producir mal sabor.

Yodo:

Es eficiente. Deja efecto residual. No forma

subproductos. Puede producir un sabor

medicinal. Alto costo. Se desconocen efectos

fisiolgicos. Uso en piscinas.

CLORACIN

TRATAMIENTO

El cloro el desinfectante ms utilizado para

la potabilizacin del agua

Cloro (Cl2):

Gas o lquido, color verde.

Existe en varias formas:

Hipoclorito de sodio (NaOCl):

Lquido, color amarillo.

Hipoclorito de calcio (Ca(OCl)2):

Slidos (granos), color amarillo.

Plantas de

tratamiento

medianas y grandes

Planta de

tratamiento

pequeas,

piscinas y

pozos

CLORACIN

TRATAMIENTO

Reacciones del cloro con el agua:

REACCIN HIDRLISIS OXIDACIN - REDUCCIN

Reacciona con: H2O N amoniacal Materia

orgnica, Fe, Mn, SO2

-, H2S...

Produce: HOCl, OCl- NH2Cl, NHCl2,

NCl3 Cloruros, HCl,

NO2...

Se denomina: Cloro libre Cloro combinado Demanda

Reacciones hidrolticas:

Cl2 + H

2O HOCl + H+ + Cl- (bactericida poderoso)

HOCl H+ + OCl- (bactericida dbil)

CLORACIN

TRATAMIENTO

Reacciones del cloro con el agua:

Reacciones con el nitrgeno amoniacal:

NH3 + HOCl NH

2Cl + H

2O (monocloramina)

NH2Cl + HOCl NHCl

2 + H

2O (dicloramina)

NHCl2 + HOCl NCl

3 + H

2O (tricloramina)

Reacciones con la MO y otros compuestos:

Reacciona con el nitrgeno orgnico y otras

sustancias produciendo: cloruros, cido

clorhdrico, xidos de nitrgeno, organo-clorados...

CLORACIN

TRATAMIENTO

Fenmeno del punto de quiebre:

Para obtener cloro residual libre en el agua se debe agregar una dosis por encima del

punto de quiebre

Dosis de cloro (mg/l)

Clo

ro

resid

ual

A

B

C

D

Demanda cero

Punto de quiebre

Demanda de cloro

Cloro residual

Cloro libre

Cloro combinado

A: pura demanda

B: formacin de cloraminas

(Cl residual combinado)

C: destruccin de cloraminas

(Cl residual combinado)

D: formacin de cloro libre

(Cl residual libre)

Prueba de Demanda de Cloro

Ensayo

C1 <

Dosis de cloro (mg/l)

Clo

ro

resid

ual

C2 < C3 < C4 < C5 < C6

Dosis mg/l Residual mg/l

0,5 0

0,7 0,1

0,9 0,3

1,0 0,2

1,3 0

1,6 0,3

TRATAMIENTO

CLORACIN

Sistema de dosificacin de cloro

Toxicologa del cloro.

ml/m3

Contenido admisible en aire resp 8 h 1,0

Olor perceptible 3,5

Irritacin en la garganta a partir de 15

Tos provocada a partir de 30

Mximo para estancia por poco tiempo 40

Peligroso incluso por corta duracin 40 a 60

Rpidamente fatal 1000

Cmo se garantiza la eficiencia de la

desinfeccin ?

Manteniendo residuales de cloro entre 0,3 y 0,5

mg/l en los puntos ms alejados de la planta

donde se realiz la aplicacin.

Esquema bsico de una Planta

de Tratamiento de Agua

Fuente Desarenador Aereador

Coagulacin

(Mezcla rpida)

Floculacin

(Mezcla lenta) Sedimentador

Filtro Tanque de distribucin

Cloro Coagulante

Cloro Cloro

Los propios de estudios Limnolgicos:

Propiedades fsicas y de agregacin Aspecto, Color, Turbidez, Dureza, Con-

ductividad, Slidos, Temperatura

Determinacin de metales Calcio, Hierro, Magnesio, Sodio, Zinc

Inorgnicos no metlicos Bixido de Carbono, pH, Nitrgeno,

Oxgeno Disuelto, Fsforo, Sulfatos,

Sulfuros

Componentes orgnicos Demanda Bioqumica de Oxgeno DBO5,20,

Aceites y Grasas, Fenoles

Exmenes biolgicos y microbiolgicos Bacterias Coliformes, Hongos, Protozoos,

Plancton (Fitoplancton,

Macroinvertebrados Bnticos, peces

Plaguicidas ?

Ecosistema acutico. Unidad ecolgica en la cual un grupo de organismos

interactan entre s y estos con el ambiente.

Como lago artificial es ejemplo para estudiar y analizar los componentes

del ecosistema acutico, las partes fsicas, qumicas y biolgicas que lo

constituyen y la manera como se transforman en l la energa y la materia.

En l existe un nmero variado de hbitat a los cuales viven asociados los

distintos grupos de organismos que, en ltimo trmino, forman las cadenas

y tramas alimenticias cuya abundancia y complejidad estn determinadas

por el estado trfico de lago.

Esto se realiza considerando:

Los cambios en las cadenas alimenticias se encuentran influenciados por

los siguientes factores:

Factores Abiticos

Influyen en la estabilidad y productividad de los sistemas acuticos.

Factores Biticos

Organismos viven en el ecosistema. Estos se dividen:

a) Productores o fotosintetizadores: algas, ciertas bacterias y plantas

acuticas.

b) Consumidores: desde protozoos hasta los vertebrados superiores

(peces)

c) Descomponedores o mineralizadores de la materia orgnicas: hongos y

bacterias acuticas.

Factores Abiticos:

Penetracin de la luz solar.

La luz llega a la superficie del agua y penetra diferencialmente de acuerdo a la

longitud de ondas absorbidas.

* Efecto abitico > calentamiento

* Efecto bitico > fotosntesis.

La medicin de Turbidez en sitio puede ser usada para estimar la

concentracin de Slidos Suspendidos Totales (SST) de manera

rpida.

Puede realizarse con un Disco Secchi,

dejndolo caer en el agua y anotando la

profundidad que el disco alcanza hasta

que se pierde de vista.

Determinacin de Turbidez:

Disco Secchi empleado para anlisis en sitio.

http://www.lenntech.com/espanol/turbidez.htm#

Detalles de Disco Secchi.

Medicin de penetracin de luz solar con Disco Secchi.

Extraccin de Disco Secchi. Estimacin de profundidad ftica (10 m).

2 m

Extraccin de Disco Secchi. Estimacin de profundidad ftica (10 m).

Profundidad

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Calibracin de equipos Multiparmetro sobre la lancha.

Extensible

Equipo multiparmetro para lecturas a distintas profundidades, detalle.

Punta de Prueba

Multiparmetro

Equipo multiparmetro para lecturas desde la embarcacin.

Factores Abiticos determinados en sitio:

Gases disueltos en el agua:

Son esenciales para un adecuado balance en el metabolismo global del

ecosistema.

* Oxgeno Disuelto > producto de la fotosntesis y de la difusin

desde el aire.

* Bixido de Carbono > producto de la respiracin.

Equipo multiparmetro detalle de Punta de Prueba con contrapeso .

Slidos disueltos en el agua. Parmetro a considerar para decidir si un

agua puede ser usada para fines de abastecimiento. La Conductividad

Elctrica es un buen indicador de los Slidos Disueltos Totales presentes

en el agua.

pH: Es un parmetro de calidad de gran importancia para el caso de

aguas naturales pues el intervalo de concentraciones adecuados para

proliferacin y desarrollo de la mayor parte de la vida biolgica es bastante

estrecho y crtico.

Temperatura: Grado de calor de un cuerpo durante un determinado

perodo de observacin que influye en el metabolismo bacteriano y afecta

la solubilidad de los gases, lo cual es muy importante en los procesos

aerbicos.

Registro de valores aportados por equipo multiparmetro.

Registro de valores aportados por equipo multiparmetro.

LDC-5 DATOS DE MUESTREO

11-11-2008 Perodo de lluvias. Profundidad disco Secchi: 2,0 m.

Profundidad pH Temp. C Cond. S/cm OD mg/l

0 8,54 27,6 212 9,6

1 8,45 27,3 209 10

2 8,22 26,9 212 8,5

3 7,97 26,7 209 7,6

4 7,80 26,3 214 5,7

5 7,73 25,9 219 4,3

6 7,71 25,8 216 4,6

7 7,65 25,7 212 4,1

8 7,72 25,6 211 3,6

9 7,86 25,5 208 4,5

10 7,96 25,4 203 3,6

Equipo para captacin de muestras a distintas profundidades.

Nutrientes. Son responsables de la productividad primaria.

Su fuente natural es la descomposicin de la materia orgnica que, al desmineralizarse, pone de nuevo estos iones a disposicin de las plantas y

algas.

La contaminacin con desechos domsticos y agrcolas son principal fuente de nutrientes y causa eutrificacin de ros, lagos y embalses.

La eutrificacin ocasiona graves problemas de desoxigenacin en el fondo y acelera el proceso de extincin de los embalses en general.

Factores Abiticos analizados en el laboratorio:

Se requiere captacin, preservacin y conservacin de muestras.


El nitrgeno y el fsforo constituyen los dos elementos

ms importantes para la productividad primaria de los

sistemas acuticos.

Su concentracin vara desde g/l en medios

oligotrficos, hasta varios mg/l en medios eutrofizados.

Lanzamiento de equipo para captacin de muestras.

Lanzamiento de equipo para captacin de muestras.

Por ello se considera al fsforo un factor ms limitante que el nitrgeno, en

trminos generales la proporcin de fsforo a nitrgeno en el agua es de

1:10.

Origen:

El fsforo proviene de la disolucin de las rocas fosfatadas y por la

mineralizacin de la materia orgnica, que retorna al medio el fsforo

inorgnico a travs de los procesos de descomposicin microbiana.

El nitrgeno tiene como fuente principal el nitrgeno atmosfrico que

tambin regresa al medio a travs de la descomposicin de la materia

orgnica.

El nitrgeno es ms abundante en el agua que el fsforo y su disponibilidad

es ms inmediata.

Extraccin de agua para riego de cultivos. Escurrimiento con nutrientes.


La contaminacin orgnica industrial y agrcola

constituye una de las fuentes mas importantes de

nitrgeno y fsforo en el agua y es principal

responsable de los fenmenos de eutrofizacin de

lagos embalses y ros.


La Nitrificacin. Se define como la oxidacin

del nitrgeno, por procesos microbianos,

desde una forma mas reducida (amoniaco)

hacia una forma mas oxidada (nitrato). Dentro

de los productos intermedios formados y

consumidos durante este proceso estn la

hidroxilamina y los nitritos.

El amoniaco, el principal producto

excrementicio de los peces, es txico para

estos a concentraciones tan bajas como 0.5

mg/l NH3-N.

Crecimiento de plantas en costa de embalse.

Crecimiento de plantas en costa de embalse.

La Eutrofizacin. Es un proceso natural o

inducido, que ocurre en ecosistemas acuticos

especialmente en lagos, caracterizado por un

aumento en la concentracin de nutrientes como

nitratos y fosfatos, con los consiguientes

cambios en la composicin de la comunidad de

seres vivos que produce envejecimiento

prematuro de las aguas.

Crecimiento de plantas dentro del embalse.

Crecimiento de plantas dentro del embalse.

El ambiente se hace anaerobio.

En ecosistemas acuticos con eutrofizacin empiezan a

proliferar algas unicelulares, por lo general algas verdes

y ello:

Provoca turbidez

Impide que la luz penetre

Imposibilita la fotosntesis necesaria para la produccin de OD

Aumenta la actividad metablica, consumo de OD de las bacterias

Agota el OD por la actividad aerobia

La caracterizacin de aguas es imprescindible para

suministrar informacin relevante en los procesos de

evaluacin, seguimiento y control de la calidad de las

aguas naturales.

Los procesos trficos son sucesin de acontecimientos

muy relacionados y progresivos.

Se fundamentan principalmente en cambios en el grado

de nutricin o productividad de los lagos, embalses o

canales.

Se clasifican en funcin de los nutrientes limitantes

Nitrgeno y Fsforo Total segn:

Como conclusin parcial..

Oligotrfico: Concentracin muy baja de nutrientes y productividad bioqumica

pequea.

Mesotrfico: Concentraciones de nutrientes moderadas.

Eutrfico: Produccin de nutrientes alta, aspecto bastante turbio con poca profundidad

ftica y mucha materia orgnica en suspensin y, en el fondo, con malos olores.

Hipertrficos: Tambin llamado distrfico, con gran cantidad de materia orgnica en

suspensin y, en el fondo, malos olores. Por lo general sin Oxigeno Disuelto en el

interior de las aguas.

Estado

Trfico

Fsforo Total

(mg/l)

Nitrgeno Total

mg/l (NTK)

Oligotrfico

0,2

>2

Equipo para captacin de Zooplancton.

Y los factores Biticos ?


Parte viva del ecosistema constituida por los organismos

que en el viven. Estos se dividen:

a) Productores o fotosintetizadores: algas, ciertas bacterias y

plantas acuticas.

b) Consumidores: protozoos hasta los vertebrados superiores

(peces).

c) Descomponedores o mineralizadores de la materia

orgnicas: hongos y bacterias acuticas.


Plancton: Organismos microscpicos animales

y vegetales, que flotan en el agua y se mueven a

merced de la corriente. El trmino plancton

viene del griego significando errante.


Fitoplancton. Conformado por algas y algunas bacterias

fotosintetizadoras. Componente principal en la productividad

primaria en los embalses. Se utilizan como indicadores de la

calidad del agua.

Zooplancton. Constituido por pequeos animales

microscpicos como protozoos, rotferos y micro crustceos los

cuales juegan un papel muy importante en la productividad

secundaria en los cuerpos de agua.

Equipo para captacin de Zooplancton, detalle.

Equipo para captacin de Zooplancton, detalle.

Necton. Organismos lo suficientemente grandes que pueden

nadar libremente en el agua, aun en contra de la corriente;

dentro de estos se encuentran los peces y ciertos insectos

nadadores.

Neuston. Son organismos que viven en la interfase aire-agua.

Los ms representativos son los insectos patinadores los cuales permanecen siempre en la superficie del agua, estos

organismos son abundantes en lagos y remansos de los ros

pero no en aguas rpidas.

Draga para captar sedimentos.

Bentos. Incluye todos aquellos organismos

que viven en el fondo de los sistemas

acuticos. Ofrece gran variedad de hbitats,

reflejo en la gran diversidad de organismos

que all viven.

Draga para captar sedimentos.

Desarrollo de Macrfitas.

Desarrollo de Macrfitas.

Macrfitas. Agrupan todas las plantas

superiores que crecen en el agua, sumergidas o

flotantes. Se consideran enemigo nmero uno

en los embalses.

Es un problema tropical y subtropical

Su control demanda trabajo y dinero

Pueden terminar un embalse en pocos aos

Requieren de prevencin y control

Extraccin de Macrfitas.

55.- Planta Acutica desarrollada en el sustrato, cubre aprox. entre 15 y 20 metros

desde las orillas y a lo largo del permetro del embalse en la zona de transicin. .



Fuente Desarenacin Aereacin

Coagulacin Floculacin Sedimentacin

Filtracin Tanque de distribucin

Cloro Coagulante

Cloro Cloro

Embalse Dos Cerritos

Fuente

Ingreso al embalse Dos Cerritos

Fuente

Fuente

Recorrido por el embalse

Captacin de

muestra con equipo

operado a vaco

TRATAMIENTO

TRATAMIENTO CONVENCIONAL

COAGULACIN A

Propsito

Dispersar

rpidamente

una sustancia

(coagulante)

que desestabilice

las partculas finas

Coagulacin

Turbiedad y Color Coloides

Tamao de las sustancias en el agua

1 (m)

10-1 10-6 (m)

10-2 10-3 (mm)

10-4 10-5 10-7 10-8 10-9 (nm)

10-10 ()

Partculas suspendidas Coloides

Algas

Protozoarios

Bacterias

Virus

Microscopio Microscopio

Electrnico

Ultra

Micro

Sustancias disueltas

Cuerpos flotantes

tomos y molculas

COAGULACIN

Coagulacin

Velocidad de sedimentacin de

partculas discretas

10-5 10-6 10-7 10-8 10-9

Dimetro de las partculas (m)

8x10-4

8x10-2

8

8x102

3x10-1

3x10

3x103

3x105

S = 2,65 ; T = 15 C

Ve

locid

ad

de

se

dim

en

taci

n (

mm

/d

a)

Ve

locid

ad

de

se

dim

en

taci

n (

mm

/a

o

)

1 mm/hora

1 mm/da

1 mm/ao

Sedimentacin simple

Remocin de coloides

Antieconmico o imposible

-

-

-

- -

- -

-

-

-

-

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

Coloide

- - -

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-

-

-

-

-

ESTABILIDAD DE PARTCULAS COLOIDALES

nN - m

Coagulacin

Cul es la solucin a

este problema?

Agregar al agua una sustancia

que sea capaz de suprimir la

carga elctrica de las partculas

Coagulacin:

Es la operacin que conduce a la

anulacin o reduccin de la carga de los

coloides, de manera que se produzca la

agregacin cuando entren en contacto

Coagulacin

Coagulantes

Pueden ser de dos tipos:

Una sal de metal trivalente

Sulfato de aluminio Al2(SO

4)3

Cloruro frrico Cl3Fe

Un polmero

Natural

Sinttico

Coagulacin

Coagulantes


4)3

pH ~ 7 Hidrlisis Al3+ en Al(OH)3 seg

Utilizar Al3+

Tiempo de mezcla muy corto!

Mecanismos de coagulacin:

Adsorcin del Al3+ Coloide desestabilizado

Barrido o incorporacin Coloide atrapado

Coagulacin

Coagulantes


4)3

Coloide

Al3+

Al3+

Al3+

Adsorcin

(neutralizacin)

Coloide

Al(OH)3

Al(OH)3

Al(OH)3

Barrido

(incorporacin)

Coagulacin

Coagulantes

Polmeros

Macromolculas alargadas de tamao 10 a 100

veces superior al de una molcula pequea

Mecanismos de coagulacin:

Adsorcin de varios coloides

Segn su origen Segn su carga

Catinicos Polmeros Naturales Inicos

Aninicos

Polmeros Sintticos No inicos

Coagulacin

Coagulantes

Polmeros

polmero coloide partcula desestabilizada

exceso de polmero coloide flculo

Coagulacin

Coagulantes

Polmeros Naturales

Nombre

comn Se extrae de

Parte de donde se

obtiene

Alginato de

sodio

Algas pardas marinas

(Phaeophiceae) Toda la planta

Tuna Opuntia ficus indica Las hojas

Almidones Maz, papa, yuca y

trigo El grano o el tubrculo

Semillas de

nirmali Strychnos potatorun Las semillas

Algarrobo Quebracho, acacia o

algarrobo

(Schinopsis Lorentzii)

Corteza del rbol

Gelatina comn

Animales Residuos animales y

huesos

Carboximetil celulosa

rboles Corteza del rbol

Goma de guar Cyanopsis psoralioides Semillas

Coagulacin

Coagulantes

Polmeros Sintticos

Compuestos orgnicos producidos por medio

de transformacin qumica de derivados del

carbn y petrleo

~ 90% tiene

como

monmero

bsico

CH2 = CH

C = O

N

H H

Acrilamida

Coagulacin

Cmo se efecta la

mezcla rpida?

mediante

TURBULENCIA

Medios

hidrulicos

Medios

mecnicos

Coagulacin

Mezcladores hidrulicos

La mezcla es resultado de la turbulencia

existente en el rgimen del flujo

Con pantallas

coagulante

Con pantalla

De aquietamiento De resalto

Esttico

Coagulacin

Mezcladores mecnicos

La mezcla es inducida por impulsores

rotatorios de tipo hlice o turbina

C = coagulante

impulsor

Pantalla

Impulsor de paletas

planas

Dosificacin

Pantalla

COAGULACIN

Coagulacin


Coagulacin


Pantallas

Impulsores tipo turbina

Tanque para almacenamiento de coagulante

Coagulante

Cloro

Aplicacin de productos qumicos, tratamiento convencional

Vista frontal de instalaciones para mezcla rpida

Instalaciones para mezcla rpida


FLOCULACIN COAGULACIN A

Propsito

Promover la

aglomeracin de las

partculas finas

desestabilizadas

TRATAMIENTO

Floculacin

Es necesario

aglomerar las

partculas

coaguladas en

partculas ms

grandes llamadas

floc o flculos

Una vez

desestabilizados, los

coloides decantarn

rpidamente?

Coloide

Coloide

Coloide

Al3+

Al3+

Al3+

Al3+

Al3+

Al3+

Al3+

Al3+

Al3+

Floculacin

Es el proceso por el cual, una vez

desestabilizados los coloides, se provee una

mezcla suave de las partculas para incrementar

la tasa de encuentros o colisiones entre ellas

Coloide

Al3+

Al3+

Al3+

Coloide

Al3+

Al3+

Al3+

Coloide

Al3+

Al3+

Al3+

Coloides desestabilizados

Coloide

Al3+

Al3+

Al3+

Floc o Flculo

Floculacin

Coloides desestabilizados Floc o Flculo

COAGULACIN - FLOCULACIN

Ensayo

Prueba de Jarras: (Jar Test)

Blanco C1 > C2 > C3 > C4 > C5

Concentracin de coagulante

Efi

cie

ncia

de

la

co

ag

ula

ci

n -

flo

cu

laci

n


Ensayo


Condiciones del Ensayo

1. Coagulacin: introducir el coagulante durante

agitacin rpida (100 - 200 rpm) durante

mximo 2 - 3 min.

2. Floculacin: agitar lentamente (20 - 40 rpm)

durante 5 - 30 min.

3. Decantacin: dejar en reposo durante 20 - 60

min.

Es recomendable determinar previamente el pH

ptimo para una dosis constante de coagulante


Ensayo


Blanco C1 < C2 < C3 < C4 < C5

Concentracin de coagulante

Efi

cie

ncia

de

la

co

ag

ula

ci

n -

flo

cu

laci

n

SEDIMENTACIN



Propsito

Remover las

partculas

aglomeradas

mediante la accin

de la gravedad

TRATAMIENTO

Sedimentacin

Es la operacin por la cual se remueven

las partculas slidas de una suspensin

mediante la accin de la gravedad

En sedimentacin se pueden encontrar:

Partculas discretas: no cambian su tamao, forma o peso cuando sedimentan.

Partculas floculentas o precipitantes: su densidad y volumen cambia a medida que se

adhieren unas con otras mediante

mecanismos de floculacin, precipitacin,

arrastre o barrido.

TIPOS DE SEDIMENTACIN

Sedimentacin

Sedimentacin Tipo I

Zona de sedimentacin

Zona de lodos

Zo

na

de

en

tra

da

Zo

na

de

sa

lid

a

Vsed

VH

Tanque de Sedimentacin Ideal

4 Zonas: cada una realiza su trabajo sin interferencia de las otras


Sedimentacin

Sedimentacin Tipo II

Es la sedimentacin de partculas

floculentas en suspensiones diluidas

Ejemplos:

Sedimentacin de flculos en la potabilizacin

del agua (luego de la coagulacin-floculacin)

Es funcin de las propiedades floculentas de la

suspensin y de las caractersticas de

sedimentacin de las partculas:

La remocin de las partculas se determina a travs del anlisis de columnas de sedimentacin (experimentalmente)


Sedimentacin

Sedimentacin Tipo II

Vsed

VH

Trayectorias de Sedimentacin

Partcula discreta

Partcula floculenta

VH

VH

VS1

VS2

TIPOS DE TANQUES

Sedimentacin

TIPOS DE TANQUES

Sedimentacin

Sedimentador laminar o de alta tasa

TIPOS DE TANQUES

Sedimentacin

Sedimentador de manto de lodos

PARMETROS AFECTADOS

SEDIMENTACIN FLOCULACIN COAGULACIN A

Los procesos de

TRATAMIENTO

Disminuir altamente (~ 90%) el color y la turbidez del agua.

Disminuir (~ 60%) el contenido de microorganismos en el agua.

Disminuir, indirecta y ligeramente, el olor y el sabor del agua.

permiten:

FILTRACIN RPIDA

SEDIMENTACIN



Propsito

Remocin de

partculas en

suspensin y de la

mayora de los

microorganismos

TRATAMIENTO

Filtracin

Es la operacin por la cual se remueve

material suspendido (turbiedad) del agua

hacindola pasar a travs de un medio poroso,

generalmente arena o arena y antracita

La filtracin remueve:

Floc (flculos)

Partculas de suelo

Metales oxidados

MO y micropoluentes

Microorganismos

IMPORTANTE

Muchos microorganismos son resistentes a la

desinfeccin, pero son removibles mediante

filtracin

Filtracin

Por la accin conjunta de diversos mecanismos o

acciones fsicas, qumicas y biolgicas:

Cmo o por qu un filtro atrapa el material

suspendido del agua?

1. Cribado, cernido o tamizado

Partculas ms grandes que los poros del lecho

filtrante que son retenidas en los intersticios.

2. Sedimentacin

Partculas pequeas que sedimentan sobre el

medio filtrante.

Filtracin

Cmo o por qu un filtro atrapa el material

suspendido del agua?

3. Impacto inercial

Partculas pesadas no siguen las lneas de

corriente.

4. Intercepcin

Partculas que siguen lneas de corriente muy

cercanas al material filtrante.

5. Adhesin

Partculas floculentas que se adhieren al medio

filtrante.

MECANISMOS DE REMOCIN

Filtracin

TIPOS DE FILTRACIN

Filtracin

Lenta Rpida

Velocidad de filtracin:

2 - 5 m3/m

2/da

Granulometra de la

arena: 0,8 1,0 mm

Lecho de arena de

gran espesor: 1 - 1,5 m

Alta prdida de carga

Requiere una superficie

muy grande

Excelente tratamiento

biolgico

Velocidad de filtracin: 5 - 10 m

3/m

2/hora

Granulometra de la arena: 0,8 1,3 mm

Lecho de arena de bajo espesor: 60-70 cm

Moderada prdida de carga

Requiere una superficie pequea

Buen tratamiento biolgico

FILTRO RPIDO CONVENCIONAL

Filtracin

Filtracin

FILTRO RPIDO CONVENCIONAL

Filtracin

FILTRO LENTO CONVENCIONAL

Filtracin

TIPO DE LECHO FILTRANTE

1. Arena media, DR = 2,6

2. Grava

3. Antracita, DR = 1,5

4. Arena fina, DR = 2,6

5. Granate, DR = 4,0

PARMETROS AFECTADOS

La filtracin rpida, precedida de coagulacin,

floculacin y sedimentacin,

Filtracin

Disminuir totalmente el color y la turbidez del agua.

Disminuir altamente (~ 99,9%) el contenido de microorganismos en el agua.

Disminuir, indirecta y moderadamente, el olor y el sabor del agua.

permite:

FILTRACIN RPIDA


DESINFECCIN E FILTRACIN

RPIDA



TRATAMIENTO

Propsito

Exterminar

microorganismos

patgenos

Equipo para dosificacin de cloro

TRATAMIENTO

CLORACIN

Sistema de dosificacin de cloro

TRATAMIENTO

CLORACIN

Difusor para tubera de < 24

TRATAMIENTO

CLORACIN

Difusor perforado para tubera de > 36

TRATAMIENTO

CLORACIN

Difusor para canal abierto



Fuente Desarenador Aereador

Mezcla rpida

(Coagulacin)

Mezcla lenta

(Floculacin) Sedimentador

Filtro Tanque de distribucin

Pre-Clorinacin Coagulante

Post-Clorinacin Re-Clorinacin

Inter-clorinacin

PARMETROS AFECTADOS


Los procesos de

TRATAMIENTO

Disminuir altamente (~ 90%) el color y la turbidez del agua.

Disminuir (~ 60%) el contenido de microorganismos en el agua.

Disminuir, indirecta y ligeramente, el olor y el sabor del agua.

permiten:

PARMETROS AFECTADOS

La filtracin rpida, precedida de coagulacin,

floculacin y sedimentacin,

Filtracin

Disminuir totalmente el color y la turbidez del agua.

Disminuir altamente (~ 99,9%) el contenido de microorganismos en el agua.

Disminuir, indirecta y moderadamente, el olor y el sabor del agua.

permite:

FILTRACIN RPIDA


5.- agua potable.calidad y tratamiento, para estudiantes

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