Calidad del AguaLas caractersticas deseables del agua varan de acuerdo al uso que se le pretende dar. As, de acuerdo a sus usos se han elaborado diversos sistemas de normas de calidad de agua.A. Uso domstico: el agua no debe contener microorganismos ni sustancias qumicas en concentraciones que puedan amenazar la salud del hombre, debe ser agradable. Si es destinada al abastecimiento pblico debe ser fresca, transparente e incolora, sin sabores u olores desagradables.a. Calidad fsica: son las que ms impresionan al consumidor, aunque desde el punto de vista sanitario tienen menor importancia. Color: el material colorante resulta del contacto del agua con restos orgnicos tales como organismos vegetales en diferentes estados de descomposicin. Las aguas superficiales pueden aparecer coloreadas por materia coloreada en suspensin. Color aparente: por materia suspendida. Color verdadero: por extractos vegetales u orgnicos.El color producido por 1 mg/l de platino como K2PtCl6 es tomado como la unidad standard de color. Segn la O.M.S. el color mximo deseable es 5 unidades y el mximo admisible es de 50 unidades. Turbidez: agua que contiene materia en suspensin que interfiere con el paso de la luz a travs del agua. Puede ser causada por una amplia variedad de partculas suspendidas que varan desde tamao coloides hasta granular, dependiendo del grado de turbulencia. En casos u otros sitios donde el grado de turbulencia es relativamente bajo la mayor parte de la turbiedad se debe a dispersiones coloides o extremadamente finas. En ros en poca de crecientes, la mayor parte de la turbidez es debido a dispersiones de partculas relativamente grandes. Standard: 1mg SiO2/L = 1 unidad de turbidez, el silicato debe cumplir especificaciones en cuanto a tamao de partcula. La turbidez es importante en abastecimientos pblicos por razones estticas, de filtrabilidad y desinfeccin. Turbidez se asocia con contaminacin y peligros para la salud.La filtracin del agua es ms difcil cuando la turbidez aumenta: el uso de qumicos aumenta y los perodos de uso de filtro de arena disminuyen. Para que la desinfeccin sea efectiva debe ocurrir contacto entre el agente desinfectante y el organismo a eliminar. Concentracin mxima deseable 5 unidades y concentracin mxima admisible 25 unidades. Olor y Sabor: aunque algunos compuestos inorgnicos, como iones metlicos en concentraciones de ppm, imparten sabor al agua, la principal fuente de olor-sabor son sustancias orgnicas. Sustancias orgnicas y compuestos especficos que producen olor y sabor, han sido recogidos de aguas naturales por medio de absorcin en carbn activado y luego identificadas por medio de la espectrofotogrametra infrarroja. Uno de los mtodos ms usados para medir el olor es prueba de olor percibible. Olor detectable es el nmero de veces que el agua original fue diluida con agua libre de olor. Temperatura: si es muy elevada puede traer como consecuencia el rechazo del agua, aunque no tenga efecto nocivo en los consumidores.b. Calidad qumica: las caractersticas disolventes del agua conducen a la existencia de muchas clases de sustancias disueltas en el agua. Los fluoruros son la nica sustancia para la que existen unas concentraciones, mxima y mnima en el agua potable que se relacionan con consecuencias perjudiciales y beneficiosas para el hombre. Su concentracin excesiva puede causar fluorosis dental o flurosis endmcia. Fluoruro @ 26.3 a 32.6 C: 0.6 (lmite inferior)-0.8 (lmite superior).Sustancias txicas que constituyen base para rechazo de agua segn normas de agua potable: Arsnico: veneno, efectos crnicos, cancergeno. Bario: consecuencias txicas sobre el corazn, vasos sanguneos y nervios a consecuencia de ingestiones accidentales, experimentales y teraputicas. Cadmio: veneno agudo. Cromo como ion hexavalente: cancergeno por inhalacin. Cianuros: en una sola dosis produce la muerte. 3-5 mg/dia no son peligrosos. 10 mg en una sola dosis no es peligrosa/ letal para las truchas a los dos das de recibir una dosis de 0.2 mgl. El limite de toxicidad para el pez sol es de 0.2 mgl; la cloracin convierte el cianurao en cloruro de ciangeno con una toxicidad por via oral veinte veces emnor que la de los cianuros. Plomo/0.05/veneno comprobado con dosis diarias en la comida, agua, aire y al inhalar el humo del tabaco. Se mantiene en equilibrio con dosis diarias de 0.3-0.4 mg/ doisi de 8-10 mgl en el agua durante varias semanas estn dentro del intervalo peligros; datos de envenanmiento por el agua se tienen desde 0.04 a 1mgl o mayores concentraciones ya con 0.1 mgl resultan dainas para los peces Selenio/0.01/veneno laboral comprobado y causante del envenenamiento del ganado cuando la dosis en la alimentacin supera los 3-4 mg por Kg de alimento; elevada concentracin den abono y cosechas de algunos pueblos de la zon central-norte de estados unidos/ los sntomas definitivos del envenenamiento por agua aun no se han identificado; se cree que son necesarias trazas para la nutricin, se ha observado un envenamiento suave en hombres que viven en zonas de alto contenido de selenio. Plata/0.05/Las adiciones de plata deben limitarse a los desinfectantes, LA RETENCION DE PLATA PRODUCE ARGENTISMO, LA DECOLORACION DE LA PIEL A UN AZUL-GRISACEO, DE LOS OJOS Y DE LA MEMBRANA MUCOSAS/ Los datos sobre retencin en el hombre se basan en el empleo teraputico de compuestos de plata; el limite para el agua potable de 1 g para todo el cuerpo roza con la produccin de argentismo.c. Calidad radiolgica Debido al uso de la energa nuclear ha surgido la necesidad de establecer la cantidad mxima de radioactividad que puede recibir el hombre a travs del consumo de agua. Es difcil establecer las normas sobre el particular debido a que la dosis de radiacin total es el producto de la que proviene del aire, los alimentos, el agua y tratamientos mdicos. A pesar de esto la OMS ha propuesto lo siguiente: Radioactividad Alfa Global (3 pico-Curie/litro), Radioactividad Beta Global (30 pico-Curie/litro). La unidad de radioactividad es el Curie, el cual equivale a 3.7x1010 desintegraciones por segundo.d. Calidad BacteriolgicaLas bacterias, protozoos, helmintos y virus que puedan retener sus caractersticas patgenas durante su permanencia en el agua y producir enfermedades infecciosas por su consumo, deben ser controlados. Algunas enfermedades producidas por la ingestin de agua contaminada son: clera, fiebre tifoidea, hepatitis infecciosa, enfermedad del gusano de Guinea, etc.

Formas biolgicas no patgenas cuya presencia en el agua de uso domstico y en el procesado de alimentos es alarmante: Actinomiceto (moho): en embalses de agua sin tratar y sistemas de distribucin, produce olor y sabor indeseable. Algas (fitoplancton): en embalses de agua sin tratar, produce sabor y olor indeseable y reduce paso de filtros. Coliformes (bacterias): en aguas superficiales y las que reciben heces, es una medida de la contaminacin fecal. Cladocera, cepepoda, ispoda (crustceos): en zonas de recuperacin de aguas polucionadas, reduce paso de los filtros, llega al grifo del usuario. Estreptococos (bacterias): en aguas que reciben heces humanas y animales, son un ndice de la contaminacin fecal. Bacteria del hierro (bacteria): en aguas superficiales y subterrneas que tengan hierro, produce un limo rojo, vegetacin, tupe mallas. Rotferos (zooplancton): en zonas de recuperacin de aguas polucionadas, en depsitos descubiertos de agua tratada, no hay constancia de que produzcan consecuencias desfavorables. Gusanos (nematodos): en aguas tratadas (Diplogaster, Nais, Mommhystera y Seinura), el usuario lo rechaza por su aspecto, protegen su interior a bacterias y virus patgenos, producen olor.El peligro mayor que puede presentarse en el agua de consumo est en la posibilidad de que recientemente se haya contaminado por aguas residuales o por excretas humanas, o incluso por materias de origen animal. Si la contaminacin ha sido lo suficiente reciente y a ella han contribuido enfermos o portadores de grmenes de enfermedades infecciosas como las infecciones intestinales o la disentera, esos organismos pueden hallarse vivos en el agua y el consumo de sta provocar nuevos casos. Los mtodos bacteriolgicos modernos permiten descubrir las bacterias patgenas en las aguas residuales, pero sera impracticable el examen sistemtico del agua de bebida para descubrir su presencia. Cuando las excretas o en las aguas residuales hay grmenes patgenos, su nmero es casi siempre muy inferior al de los microorganismos fecales normales, que son ms fciles de reconocer en el agua, de manera que la carencia de estos ltimos en la muestra puede inferirse la de los grmenes patgenos, por eso, el empleo de las bacterias fecales normales como indicadores de la contaminacin fecal, aporta un margen de seguridad. Los microorganismos que se usan como indicadores de la contaminacin son los del grupo coliforme, cuya cantidad anda por 1000 millones de organismos por gramo de heces. El grupo de los coliformes comprende todas las bacterias no formadoras de esporas, gram-negativas aerbicas y facultativamente anaerbicas que fermentan la lactosa con formacin de gas dentro de las primeras 48 horas a 35C.Existen diversos criterios acerca de cul debe ser la mxima concentracin de coliformes en el agua que va a ser ingerida por el consumidor. En E.U.A. se considera aceptable un coliforme cada 100 ml de agua, pues la probabilidad de que se encuentre en compaa de un organismo patgeno es remota.B. CALIDAD DE AGUA PARA USO INDUSTRIALlas industrias usan el agua como ingrediente en un producto determinado, como un medio de transporte de material, como agente de limpieza; como refrigerante y como fuente para obtener vapor para calentamiento y produccin de energa.Los requerimientos de calidad para los abastecimientos de agua para industrias frecuentemente son ms exigentes que aquellos correspondientes a abastecimientos publicos.Los requerimientos de calidad del agua varian enormemente dependiendo dependiendo del tipo de industria y del papel que va a jugar el agua.

DGNTI-COPANITAGUA, AGUA POTABLE DEFINICIONES Y REQUISITOS GENERALES *Agua Potable: es aquella que se que se ajusta a los requisitos de calidad y que es apta para el consumo humano*Valor maximo permitido(VMP): es el valor de la concentracion de cualquier caracteristica de calidad de agua, sobre el cual el agua no es adecuada para consumo humano.*Grupo coliforme total: comprende todas las bacterias en forma de bacilos aerobios y anaerobios facultativos, q pueden desarrollarse en presencia de sales biliares y otros agentes tensoactivos con similares propiedades de inhibicion del crecimiento y fermentan la lactosa con laproduccion de acido y gas a una temperatura de 35C a 37 en un periodo de 24 a 48 horas *Grupo coliforme fecal: (tiene la misma definicion q el coliforme total) temperatura 44.5C+-0.2C en menos de 24+-2 horas*Recuento total de bacterias: es el computo del numero total de colonias desarrolladas en agar nutritivo incubado a una temperatura de 35C en un periodo de 24+-2 horas*Caracteristica: es aquella propiedad quimica, fisica, biologica o radiologica, que incluye los parametros de calidad del agua.*Parametros: son aquellas caracteristicas quimicas, fisicas, biologicas o radiologicas, de calidad que puede ser sometida a medicion.*Cloro libre: es aquella porcion de cloro que sirve como medida de su capacidad para oxidar la materia organica.*Sistema de abastecimiento de agua potable: es el que comprende las obras, equipos. sust.quimicas y materiales empelados para la captacion, conduccion, tratamiento almacenamientoy distribucion del agua potable a los usuarios.*Agua tratada: agua reacondicionada por cualquier tipo de tratamiento fisico o quimico para el consumo humano.*Agua no tratada: agua no reacondicionada por previo tratamiento fisico o quimico y que procede de cualquier fuente o recurso de agua.

REQUISITOS*Caracteristicas biologicas*Caracteristicas organolpticas: influyen, mas que nada en las propiedades que son detectadas por los consumidores en forma sensorial. Son: olor y sabor,color, turbiedad, potencial de hidrogeno, aceite y grasa)*Caracteristicas quimicas inorganicas: elementos que pueden aparecer disueltos en el agua, que pueden conducir a reacciones que pueden incidir sobre la salud. Son: alcalinidad,aluminio, bario, cromo, cobre, niquel, nitrato,nitrito,plata,cadmio.*Caracteristicas quimicas organicas: detergentes, trihalometanos, compuestos fenolicos, plaguicidas, hidrocarburos, Bifenilos policlorados)*Caracteristicas radioactivas: radioactividad alfa global,radioactividad beta global

TRATAMIENTO DE AGUA Y AGUAS RESIDUALESCalidad del Agua PotableSe reconoce como agua potable de buena calidad a aquella que cumple los siguientes parmetros: Exenta de microorganismos patgenos. Contiene niveles aceptables de minerales. Libre de sustancias txicas o venenosas. Agradable a los sentidos.Uso DomsticoEl agua no debe contener microorganismos ni sustancias qumicas en concentraciones que puedan amenazar a la salud del hombre; adems, debe ser tan agradable como las circunstancias lo permita. Es muy importante que el agua destinada al abastecimiento pblico sea fresca, transparente e incolora y que carezca de sabores u olores desagradables.Calidad FsicaLas principales caractersticas fsicas del agua son: color, sabor, turbidez y temperaturaColor

PROCESOS UNITARIOS Y ESQUEMAS DE TRATAMIENTOTamizadoEs la operacin unitaria en las cual las materias flotantes o suspendidas son separadas por medio de rejas o cribas en una accin de colado.MezcladoOperacin unitaria que consiste en hacer que una sustancia se mezcle completamente con otra.Cl+H_2 O?Pre cloracinCoagualante+ H_2 O?CoagulacinSulfato de Aluminio+Polmeros?CoagulacinCompuesto de Flor+H_2 O?FluoridracinCoagulacinOperacin que consiste en la desestabilizacin de las partculas para que permitan la atraccin entre ellas. Esto se logra mediante la accin de coagulantes.FloculacinOperacin que consiste en la agitacin controlada para que permita la formacin de flculos o flocs. La floculacin puede lograrse por gravedad o medios mecnicos.SedimentacinEs la operacin unitaria en la cual las partculas suspendidas o flculos son removidos por la accin de la gravedad.FiltracinSe entiende como el paso de un fluido a travs de un medio poroso y permite remover materia en suspensin. La filtracin suele clasificarse en filtracin lenta y filtracin rpida.DesinfeccinOperacin que consiste en la destruccin o eliminacin de los microorganismos patgenos presentes en el agua filtrada. La desinfeccin se puede lograr mediante mtodos como la cloracin, ozono y luz UV.AereacinEs el proceso aplicado en el cual el agua es llevada a un contacto ntimo con aire, con el propsito de intercambiar sustancias voltiles contenidas en el agua. El logro de estos intentos requiere en algunos casos la disminucin de la concentracin de sustancias voltiles en el agua (CO2, H2S, CH4) y en otros un aumento (O2 y CO2).Intercambio InicoEn este proceso los iones de las especies dadas son desplazados dentro de un material insoluble de intercambio por iones de diferentes especies que estaban en solucin.AbsorcinEs el proceso por medio del cual los iones o molculas presentes en una fase tienden a condensarse y concentrarse sobre la superficie de otra fase. La absorcin de contaminantes presentes en el agua y en el aire es lograda comnmente con Carbn Activado.

Esquema de tratamiento de agua potableAguas Subterrneas (Cloro) (Flor).Aguas Subterrneas Aereacin (cloro) tanque de contacto filtro (cloro) (flor).Aguas Subterrneas Aereacin (cal) mezclado y floculacin sedimentacin re carbonatacin filtracin (cloro) (flor). Fuentes superficiales (Lago) (Cloro) (coagulante) mezclado y floculacin (Carbn activado) sedimentacin - (Carbn activado) filtracin (cloro) (flor).Fuentes superficiales (rio) pre sedimentacin (Cloro) (coagulante) mezclado y floculacin sedimentacin (coagulante) mezclado y floculacin sedimentacin filtracin (cloro) (flor).SedimentacinLa sedimentacin es la separacin de los slidos suspendidos en el agua mediante la accin de la gravedad. Ese proceso se ha dividido en cuatro categoras dependiendo de la concentracin de partculas y sus propiedades floculentas: Sedimentacin de partculas discretas (Tipo I) Sedimentacin de partculas floculentas (Tipo II) Sedimentacin de zona (Tipo III) Sedimentacin de compresin (Tipo IV)

Variables que afectan la sedimentacin Corrientes de densidad (trmicas y de concentracin) Corrientes debida al viento Corrientes cinticas (alteraciones en la entrada, salida y obstrucciones de la sedimentacin).

Factores que deben considerarse en el dimensionamiento de una zona de sedimentacin Carga superficial. Perodo de retencin y la profundidad. Forma de los sedimentadores. Velocidad horizontal de escurrimiento. Relacin largo-profundidad. Nmero de unidades (N>2)

SEDIMENTACION La sedimentacin es la separacin de los slidos suspendidos en el agua por medio de la gravedad

Este proceso se ha dividido en 4 categoras dependiendo de:* La concentracin de la suspensin y* De las propiedades floculantes de las partculas

Las categoras de la sedimentacin son:* Sedimentacin de las partculas discretas TIPO I* Sedimentacin de las partculas floculantes TIPO II* Sedimentacin de zona TIPO III para tratamiento de aguas* Sedimentacin de compresin TIPO IV para agua potable

El proceso de sedimentacin se ve afectado por una serie de variables que no se consideraran en la teora tales como:* Corrientes de densidad (trmica y de concentracin)* Corrientes debido al viento* Corrientes cinticas (alteraciones en la entrada, alteraciones en la salida, obstrucciones de la sedimentacin)

Factores que deben considerarse en el diseo de la zona de sedimentacin* Carga superficial* Periodo de detencin y profundidad* Forma de los sedimentadores* Velocidad horizontal de escurrimiento* Relacin largo- profundidad* Nmero de unidades

SEDIMENTACION DE PARTICULAS DISCRETAS (TIPO I)El modelo de cimentacin de partculas discretas fue formulado por Hazen y Camp.

El modelo responde a las siguientes caractersticas:1. Se identifican en el tanque de sedimentacin cuatro (4) zonas independientes entrada, salida, sedimentacin y la zona de retencin de partculas sedimentadas2. Hay una distribucin uniforme de partculas en la entrada. La concentracin de partculas de cada tamao es por lo tanto la misma en todos los puntos de la seccin de entrada3. En la zona de sedimentacin, la direccin del flujo es horizontal y la velocidad es la misma en todos los puntos por lo que responde a un modelo de flujo tipo pistn (plus flow)4. Toda partcula que entra a la zona de lodos queda atrapada y se considera removida5. Las partculas aun siendo de diferentes tamaos se comportan como partculas discretas y aisladas en la zona de sedimentacin.

SEDIMENTACION DE PARTICULAS FLOCULENTAS (TIPO II)Involucra partculas floculentas en suspensin diluida. La ecuacin de Stokes no puede usarse porque las partculas floculentas estn continuamente cambiando de forma, tamao y se adiciona una aglomeracin de partculas, la densidad de la partcula resultante. Tantos factores contribuyen al proceso de floculacin que ha sido imposible desarrollar una formula general para estimar la velocidad de sedimentacin.En la prctica lo que se realiza es un anlisis de sedimentabilidad de una suspensin floculenta similar a una suspensin de partculas discretas. La columna de sedimentacin debe modificarse para permitir un muestreo a diferentes profundidades. Se obtienen muestras a diferentes intervalos de tiempo y se analiza la concentracin de solidos suspendidos. Estas concentraciones se usan luego para calcular la fraccin de masa removida en cada profundidad para cada tiempo.

EFICIENCIA DE LOS SEDIMENTADORES

DETALLES DE LOS SEDIMENTADORESRecomendaciones referentes al dimensionamiento de los sedimentadores * Carga superficial: es el volumen del agua que recibe el sedimentador por unidad de rea superficial y por unidad de tiempo. De acuerdo al tipo de instalaciones se recomiendan los valores dados:TIPO DE INSTALCION CARGA SUPERFICIAL (m3/m2. da)Instalaciones pequeas con operacin precaria 20 30Instalaciones con nueva tecnologa y operacin razonable 30 40 Instalacin con nueva tecnologa y operacin buena 35 45Instalacin grande con nuevas tecnologas y operacin excelente 40 60

* Para cualquier tipo de sistema de tratamiento se requiere coagulacin y filtracin. El nmero mnimo de 2 unidades de sedimentacin debe proveerse.* Las formas de los tanques de sedimentacin son rectangulares o circulares. Los rectangulares son los ms utilizados en las plantas potabilizadoras.* Las relaciones largo-ancho (L/a) varan entre 2.5:1 a 10:1 siendo la relacin 5:1 la ms usada.* La profundidad de los sedimentadores vara entre 3 y 5 metros y los periodos de retencin vara entre 2 a 5 horas.* A menos que los slidos sedimentados sean removidos continuamente es necesario considerar un volumen para permitir la acumulacin de los mismos, en la prctica el volumen dejado para la acumulacin de lodos oscila entre 10% y 20% del volumen del sedimentador.* Con el fin de facilitar la limpieza se proporciona una pendiente del fondo del 5% que permite el drenaje hacia una tolva colocada al inicio y sin dejar las providencias para lanzar agua a presin con una manguera y as remover los lodos que se acumulan.* Para evitar que los lodos previamente sedimentados vuelvan a entrar en suspensin la velocidad horizontal del agua no debe sobrepasar los 0.5 cm/seg.