presentación aguas- química industrial
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Tratamiento de aguaspara consumo humano
Pretratamiento,coagulación-foculación,
decantación, ltración y
• Universidad Nacional de la
Patagonia San uan !osco• "acultad de #ngenier$a• %&tedra 'u$mica #ndustrial
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Cribado o cernido◦ Consiste en la eliminación de los sólidos de gran tamaño
Hojas, ramas de árbol, piedras, etc.◦ Utilización de: Tamices Rejas
◦ Desarenadores (si el contenido de arena es eleado!
"ireación◦ #ncrementa la proporción de $% dis&elto, 'acilitando la dep&ración pormedio de bacterias aerobias Dejando caer el ag&a como &na cascada #ngresando el ag&a a la c&ba o tan&e por medio de in)ección por debajo de
*ste
$+idación primaria◦ Destr&)e las s&stancias prec&rsoras de trialometanos (tambi*n
act&ando como etapa de predesin'ección! "j&ste de pH
◦ -ara acidicar: HCl, H/0$1◦ -ara alcalinizar: 2a($H!, Ca($H!%
Pretratamiento
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"gentes coag&lantes &e dan l&gar acationes m<ialentes con cargaspositias &e compensan la carganegatia de part3c&las coloidales
eliminan 4rep&lsión
'acilitan coalescencia
part3c&las de 5 tamaño◦ 0ales trialentes de ierro o al&minio
"gentes 6oc&lantes &e agl&tinan
part3c&las 'ormadas en la coag&lación part3c&las de 5 tamaño
"gitación lenta para ind&cir los 6óc&los
%oagulación- foculación
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Decantación◦ 7n esta etapa los 6óc&los sedimentan en
tan&es, obteni*ndose por la parte s&perior elag&a claricada ) e+tra)*ndose por debajo el
lodo 8ariante: decantación lastrada
◦ 0e &tilizan part3c&las de arena para incrementarel peso ) tamaño de los 6óc&los 9 elocidad
de decantación 4lotación
◦ 0e in)ecta dimin&tas b&rb&jas de airepres&rizadas (elean los 6óc&los!
(ecantación)fotación
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7l ag&a pasa por &n leco ltrante &e separa materia de menortamaño en s&spensión ) l3&ido◦
"rena◦ Carbón actiado (gran&lar o en polo! "demás de prod&cir la separación, se elimina por adsorción
s&stancias orgánicas eita olores ) sabores en ag&a ltrada◦ embranas de ltración icroltración: tamaño de poro desde ;.;/ &m asta
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0e ablanda el ag&a. 0e eliminan◦ 0ales minerales de calcio◦ 0ales minerales de magnesio◦ Radón◦ "rs*nico
-rocedimiento◦ 0e agrega cal◦ 7sto elea el pH proocando la precipitación de
CaCo/◦ -osteriormente se red&ce el pH ) el ag&a se ltra
con medios gran&lares.
*+pcional landamiento concal
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7+tracción, desactiación o eliminación de los microorganismospatógenos &e e+isten en el ag&a.
◦ Cloración: &tiliza Cl o deriados. 8entajas: bajo costo. Desentajas:
s&bprod&ctos (alometanos! carcinógenos. =2aCl$>? @A (&na
gotaB ag&a!. 0& e'ectiidad permanece d&rante % .
◦ Cl$%: gas inestable (se sintetiza in sit&!. 2o prod&ce s&bprod&ctos◦ $/: el poder de desin'ecciones /;;; eces s&perior al Cl. 2o
prod&ce trialometanos. Tiene más costo ) s& e'ectiidad
desaparece a los /;E
◦
&z <raioleta (U8!: entre
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7n'ermedades de tipo◦ 8irósica
Hepatitis "◦ -arasitariaCriptosporidiosis
◦ Gacteriana Ti'oideaCólera
%on la desinección eliminamosalgunos patógenos /ue generan0
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1U P2 US+ #N(UST2#3
-arámetros de calidad
) g como ppm de carbonatos.•) Distintos tipos:
• D&reza temporal• D&reza permanente
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%! 0ólidos en s&spensión
/! Concentración de s3lice1! Concentración de ierro ) manganeso@! Concentración de sodio ) potasio! "lcalinidad! Iases dis&eltos
• C$%• $%• H%0
• 2H/J! pHK! icroorganismos
t
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•
• $+3geno$+idación 'orzosa, as3 precipitan como idró+ido
'*rrico o dió+ido de manganeso.
1(C$/H!% 4e 5 $% 5%H%$ 14e($H!/ 5JC$%%n55 5$% 5%H%$ %n$% 5 1H5
• Cloro• -ermanganato potásico0i el ierro ) el manganeso están 'ormados por&n complejo orgánico se recomienda:
– Coag&lación ) 6oc&lación
perac ones un tar as etratamiento
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◦ Descarbonatación ) ablandamiento con cal"dición de cal en 'r3o para red&cir la alcalinidad )
ablandar el ag&a de alimentación a las calderas
C$%HF 5 $HF C$/FF 5 H%$
C$/FF5 Ca55 CaC$/
0i a) magnesio presente
g55 5 Ca($H!% 5 Ca55
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%! 0eparaciones sólidoFl3&ido 0edimentación, decantación
Hidrociclones
Centr3'&gas
4iltración
Ultraltración
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#ntercambio iónico0e &tilizan resinas &e en contacto con la sol&ciónac&osa elimina selectiamente los iones dis&eltos.
Tipos de resinas:Catiónica '&erte: elimina todos los cationes del ag&aCatiónica d*bil: captan calcio ) magnesio"niónica '&erte: eliminan todos los aniones del ag&a
"niónica d*bil: captan ClF
, 0$1FF
, 2$/F
Separaciones de gases y sólidosdisueltos
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Desgasicación-roceso de trans'erencia de masa
Lsmosis inersa-roceso en el c&al el solente de &na sol&ción
pasa tra*s de &na membrana semipermeable
7lectrodiálisis0eparación por membranas selectias, las c&ales
dejan pasar los iones pero no el ag&a
Destilación
ra am en os e agua para
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• Tratamiento e+terno preio
• Tratamiento interno: c&)o objetio es red&cir )eitar: – 4ormación de incr&staciones
– Corrosión – "rrastre
• Control de calidad del ag&a en el ciclo de
reaporizaciónFcondensación mediante &na p&rga
ra am en os e agua paracalderas
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Tratamiento interno anti incr&stante◦ Ca&sas: Contaminantes presentes en el ag&a de
aporte Corrosión interna del sistema Contaminantes introd&cidos en el condensado
como '&gas
◦ Consec&encias: -rod&ce recalentamiento del metal &e p&ede
llegar a la rot&ra
◦ 0ol&ción: Uso de pol3meros. 2o reaccionan, '&ncionan
por adsorción sobre la s&percie de los
precipitados eitando s& aglomeración
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Tratamiento interno anti corrosio◦ Ca&sas
"ta&e al acero del o+3geno. "celerado a altas
TM ) bajo pH
◦ 0ol&ciones antener el niel de o+3geno lo mas bajo
posible Controlar el pH Con el desgasicador e+terno se p&eden
alcanzar bajos nieles de o+3geno, pero en
caso de &e este 'alle, se &tiliza además &nred&ctor &3mico (sec&estrante!, como porejemplo: 0<o 0ódico
Hidrazina (cancer3geno!
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Tratamiento interno para eitar arrastre
◦ 0ol&ciones: Controlar el contenido de sólidos 7itar la 'ormación de esp&mas -roc&rar b&ena separación ) generación de
apor sin gotas de ag&a.
T t i t d
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-roblemas◦
Corrosión◦ #ncr&staciones◦ Crecimiento microbiológico◦ Depósito de 'angosBlodos
Tratamiento, depende del sistema deen'riamiento◦ Un solo paso, no es económico )a &e &tiliza
grandes olNmenes de ag&a◦ "biertos, si se emplea ag&a de calidad )a &e
las p*rdidas son pe&eñas.
Tratamiento de agua paraenriamiento
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Control de la corrosión◦ Uso de &na mezcla de inibidores
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Control de depósitos◦ Red&cen la eciencia )a &e actNan como
aislantes◦ "celeran la corrosión
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Control microbiológico
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Tratamiento de
guas 2esiduales•Consiste en &na serie de procesos '3sicos, &3micos )
biológicos &e b&scan eliminar los contaminantes enel ag&a resid&al. 0e lo s&ele llamar dep&ración deag&as resid&ales para disting&irlo del tratamiento deag&as potables.
•$bjetio: prod&cir ag&a limpia (o e6&ente tratado! ore&tilizable en el ambiente ) &n resid&o sólido o'ango (tambi*n llamado biosólido o lodo!conenientes para s& disposición o re&so.
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7l @KA del cons&mo total de ag&a en lospa3ses desarrollados se destina a &soind&strial, el /;A a cons&mo agr3cola ) &n
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Tipos de guas 2esiduales
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7l proceso de tratamiento del ag&aresid&al se p&ede diidir en c&atro etapas:
-retratamiento
-rimaria 0ec&ndaria Terciaria "lg&nos a&tores llaman a las etapas
preliminar ) primaria &nidas como etapaprimaria
5tapas del proceso
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5s/uema de Planta de
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5s/uema de Planta deTratamiento
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#ncl&)en: rejillas, tamices, trit&radores,desgrasadores ) desarenadores.
0e p&ede realizar preaireación para:
a! 7liminar los comp&estos olátiles presentesen el ag&a serida(malolientes!.
b! "&mentar el contenido de o+3geno del ag&a,
lo &e dismin&)e la prod&cción de malosolores en las etapas sig&ientes del procesode tratamiento.
Tratamiento preliminar
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7liminan los sólidos en s&spensión por mediode &n proceso de sedimentación simple porgraedad o asistida por coag&lantes )6oc&lantes.
0e p&eden agregar comp&estos &3micos(sales de ierro, al&minio ) polielectrolitos6oc&lantes! con el n de precipitar el 'ós'oro,los sólidos en s&spensión m&) nos o a&ellos
en estado de coloide. #ncl&)e: cribado, mallas de barreras, 6otacióno eliminación de grasas ) la sedimentación.
TratamientoPrimario
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%riado
(esarenad
or
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5stan/ues desedimentación oclaricadores
primarios7stán diseñados para s&primira&ellas part3c&las &e tienen tasasde sedimentación de ;,/ a ;, mmBs.
7l per3odo de retención es de < a %. Con estos parámetros, lapro'&ndidad del estan&e 6&ctNaentre % a @ m.
0e elimina por precipitaciónalrededor del ; al ;A de lossólidos en s&spensión. 0& 'ormap&ede ser circ&lar, c&adrada arectang&lar.
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Tratamiento
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7liminan la materia orgánica en disol&ción ) en estado coloidal
mediante &n proceso de o+idación de nat&raleza biológicaseg&ido de sedimentación.
os tratamientos sec&ndarios son procesos biológicos, en los&e la dep&ración de la materia orgánica biodegradable del
ag&a resid&al se e'ectNa por la act&ación de microorganismos('&ndamentalmente bacterias!, &e se mantienen ens&spensión en el ag&a o bien se adieren a &n soporte sólido'ormando &na capa de crecimiento.
os procesos biológicos p&eden ser de dos tipos principales:aerobios ) anaerobios (en a&sencia de aire!P en general, paraag&as con alta carga orgánica (ind&strias agroalimentarias,resid&os ganaderos, etc.! se emplean sistemas anaerobios )para ag&as no m&) cargadas, sistemas aerobios.
TratamientoSecundario
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7ntre las ariables a controlar se enc&entran la temperat&ra(en
anaerobios esencialmente!, o+3geno dis&elto, el pH, n&trientes,sales ) la presencia de inibidores de las reacciones.
Tratamientos aerobios: lodos actiados ) tratamientos debajo coste: ltros percoladores, biodiscos, biocilindros,lecos de t&rba, ltros erdes. a materia orgánica sedescompone conirti*ndose en dió+ido de carbono, ) enespecies minerales o+idadas.
Tratamientos anaerobios. a descomposición de la materiaorgánica por las bacterias se realiza en a&sencia de aire
(reactores cerrados!, la ma)or3a de las s&stancias orgánicasse conierte en dió+ido de carbono ) metano. os prod&ctosnales de la digestión anaerobia son el biogás (mezclagaseosa de metano, dió+ido de carbono, idrógeno, nitrógeno) s&l'&ro de idrógeno!, &e se p&ede aproecar para laprod&cción energ*tica, ) los lodos de digestión.
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0&primen alg&nos contaminantesespec3cos presentes en el ag&a resid&altales como los 'os'atos &e proienen del&so de detergentes dom*sticos e
ind&striales ) c&)a descarga en c&rso deag&a 'aorece la e&trozación, es decir, &ndesarrollo incontrolado ) acelerado de laegetación ac&ática &e agota el o+3geno, )mata la 'a&na e+istente en la zona.
TratamientoTerciario
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"rrastre con apor de ag&a o aire Qstripping: eliminación decomp&estos orgánicos olátiles (C$8!, como disolentesclorados (tricloroetileno, clorobenceno, dicloroetileno, etc.! o
contaminantes gaseosos (amon3aco, etc.!.
-rocesos de membrana: el ag&a resid&al pasa a tra*s de&na membrana porosa, mediante la adición de &na '&erzaimp&lsora, consig&iendo &na separación en '&nción del
tamaño de las mol*c&las presentes en el e6&)ente ) deltamaño de poro de la membrana.
#ntercambio iónico: eliminan sales minerales, las c&ales soneliminadas del ag&a resid&al &e atraiesa &na resina, porintercambio con otros iones (H5 en las resinas deintercambio catiónico ) $HF en las de intercambio aniónico!contenidos en la misma.
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"dsorción con carbón actio: eliminan comp&estosorgánicos. 0e p&ede &tilizar en 'orma gran&lar (col&mnas de
carbón actiado gran&lar: I"C! ) en polo (-"C!.
-rocesos de o+idación: eliminan o trans'orman materiaorgánica ) materia inorgánica o+idable.
os principales procesos de o+idación se p&eden clasicar en: -rocesos conencionales de o+idación: -rocesos de o+idación aanzada: -rocesos a alta temperat&ra ) presión
Deto+icación solar -rocesos de red&cción -recipitación &3mica:
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0e b&sca: Red&cción de ol&men: concentración del
'ango para acer más 'ácil s& manejo. Red&cción del poder de 'ermentación:
red&cción de materia orgánica ) depatógenos, para eitar la prod&cción deolores ) la eol&ción del lodo sin control.
Tratamiento de angos
5t d l t t i t d
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5spesamiento0 red&cción de ol&men en tan&es de
sedimentación o 6otación. (igestión: para 'angos de nat&raleza orgánica. 7n procesosde carácter aerobio (similar a 'angos actios! o anaerobio(aproecamiento energ*tico!.
(eshidratación y secado0 para eliminar lo más &e se
p&eda el ag&a del 'ango. *todos más &tilizados: ltros de ac3o, ltros prensa,ltros banda, centr3'&gas, eaporación t*rmica o en eras desecado.
5vacuación0 depósito o destino nal de los lodos.
*todos principales: ertedero de seg&ridad o de resid&ossólidos &rbanosP incineración con o sin adición decomb&stible adicional segNn el poder calor3co de los lodos,descomposición biológica controlada de la materia orgánica,en condiciones aerobias, con el n de obtener Qcompost.
5tapas del tratamiento deangos
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67uchasgracias8