NDICEpg. Resumen Introduccin 2. Agua de planta. 2.1 Agua de pozo. 2.1.1 Anlisis tpico. 3 4 5 5 5

2.1.2 Capacidad del Pozo (Nivel dinmico, permeabilidad del suelo, recarga y gradiente hidrulico). 2.2 Aguas de ro y otros embalses. 2.2.1 Anlisis tpico. 2.2.2 Sistemas de captacin. 2.3 Tratamientos Industriales del agua. 2.3.1 Suavizacin. 2.3.2 Floculacin. 2.3.3 Desionizacin. Conclusin. Bibliografa. 6 6 6 10 11 11 12 13 15 16

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Resumen El agua es una sustancia cuya molcula est formada por dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre. Un pozo es un orificio o tnel vertical perforado en la tierra, hasta

una profundidad suficiente para alcanzar lo que se busca, normalmente una reserva de agua subterrnea (originalmente) del nivel fretico o materias como el petrleo (pozo petrolfero). Generalmente de forma cilndrica, se suele tomar la precaucin de asegurar sus paredes con piedra, cemento o madera para evitar su derrumbe. En el marco natural, el ro es un curso de agua que se mantiene en permanente movimiento (no estancada) y que se conecta con otros cursos de agua mayores como lagos, mares, ocanos u otros ros. Por lo general, los ros sirven como conexin entre las diferentes regiones y aquellos cursos de agua ms inmensos como pueden ser el mar o el ocano. Adems, normalmente, los ros son curos de agua dulce a diferencia de lo que sucede con el mar, lo cual hace que sean un elemento imprescindible para la supervivencia humana, animal y vegetal. Los ros pueden presentar una longitud, extensin, profundidad y ancho completamente variables entre un caso y otro. La captacin de agua de lluvia es un sistema ancestral que ha sido practicado en diferentes pocas y culturas. Este sistema es un medio fcil y sensato de obtener agua para el consumo humano y para el uso agrcola. En aquellos lugares del mundo con alta o media precipitacin y en donde no se cuenta con la suficiente cantidad y calidad de agua para consumo humano, se puede recurrir al agua de lluvia como fuente de abastecimiento.

El tratamiento de aguas industriales es quiz una de las operaciones ms comunes que existe en toda industria. Ya sea para cumplir normas ambientales o para producir agua de calidad para usar en el proceso, es conveniente que todo ingeniero sepa cules son los fundamentos del tratamiento de aguas industriales. Adems de los tratamientos mencionados en este trabajo cabe mencionar que siempre se estn desarrollando nuevas tcnicas, como ozonizacin, tratamiento con rayos ultravioletas, intercambio inico etc., as que es un rea donde hay mucho por explorar. Igualmente muchas operaciones tradicionales aun son opciones validas dado su bajo costo.

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Introduccin El agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano. El ser humano no puede estar sin beberla ms de cinco o seis das sin poner en peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las clulas (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baa los tejidos. El agua es un recurso fundamental para la actividad industrial, su utilizacin ha variado a lo largo del tiempo, disminuyendo su aprovechamiento local o puntual como fuente de energa primaria (molinos y turbinas), pero contina siendo imprescindible para el desarrollo industrial usada como medio de reaccin y disolvente o como regulador trmico en calderas y torres de refrigeracin.

2. Agua de planta El agua es una sustancia cuya molcula est formada por dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida.3

El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre.[2] Se localiza principalmente en los ocanos donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1,74%, los depsitos subterrneos (acuferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmsfera, embalses, ros y seres vivos. 2.1. Agua de pozo Un pozo es un orificio o tnel vertical perforado en la tierra, hasta

una profundidad suficiente para alcanzar lo que se busca, normalmente una reserva de agua subterrnea (originalmente) del nivel fretico o materias como el petrleo (pozo petrolfero). Generalmente de forma cilndrica, se suele tomar la precaucin de asegurar sus paredes con piedra, cemento o madera para evitar su derrumbe. Los pozos tradicionales para buscar agua estn en los patios de las casas y tienen un brocal (pared que sobresale del nivel del suelo hasta una altura suficiente para que nadie caiga al interior), un cigeo o una polea para subir el cubo y una tapadera para evitar que caiga suciedad al interior. En las ciudades el nivel fretico puede estar contaminado por filtracin de aguas residuales, por lo que su agua se utilizar para jardinera, baldear los pisos, fregar, etc. en vez de para beber. Lo que normalmente, y siempre que se poda, se haca de la fuente. Los restos ms antiguos de un pozo datan del siglo XII a. C. y proceden de Persia desde donde se extendieron por todo el mundo. 2.1.1. Anlisis tpico Para anlisis fsico qumico de agua de consumo humano no clorada (ej. de pozo, estanque, noria, vertiente, etc.), primero se debe enjuagar el frasco con que se va a tomar el agua, con un poco de ella, cirrelo, agtelo y elimnela. Luego se toma la muestra a unos 50 centmetros bajo la superficie del agua, evitando recolectar material flotante, llene el envase por completo y cierre adecuadamente. El frasco se debe etiquetar anotando fecha, hora de la toma de la muestra, dnde se tom, nombre RUT y telfono del solicitante. 2.1.2. Capacidad del pozo (nivel dinmico, permeabilidad del suelo, recarga y gradiente hidrulico).

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Un pozo no es un simple hueco perforado en el suelo, sino que es una estructura que debe reunir requisitos de ndole tcnico, sanitario, econmico, entre otros aspectos. Por lo tanto debe permitir obtener el caudal necesario al menor costo posible, debe ser durable y debe ser eficiente, entregando agua de buena calidad.Para poder definir el lugar exacto de donde se va a realizar el pozo, hay que asegurar que encuentre buena vena de agua y esto es una tarea incierta. Para esto es necesario localizar la capa fretica. Las variaciones de la lluvia que ocurren durante las diferentes estaciones del ao y las ocasionales sequas, afectan la "altura" del nivel del agua subterrnea. El nivel del agua en un pozo tambin puede bajar si a otros pozos existentes cerca del mismo, se les extrae demasiada agua. Cuando los niveles del agua bajan ms que el nivel de bombeo, entonces los pozos empiezan a bombear aire - y stos "se secan." 2.2. Aguas de ro y otros embalses En el marco natural, el ro es un curso de agua que se mantiene en permanente movimiento (no estancada) y que se conecta con otros cursos de agua mayores como lagos, mares, ocanos u otros ros. Por lo general, los ros sirven como conexin entre las diferentes regiones y aquellos cursos de agua ms inmensos como pueden ser el mar o el ocano. Adems, normalmente, los ros son curos de agua dulce a diferencia de lo que sucede con el mar, lo cual hace que sean un elemento imprescindible para la supervivencia humana, animal y vegetal. Los ros pueden presentar una longitud, extensin, profundidad y ancho completamente variables entre un caso y otro. Se denomina embalse a la acumulacin de agua producida por una obstruccin en el lecho de un ro o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce. La obstruccin del cauce puede ocurrir por causas naturales como, por ejemplo, el derrumbe de una ladera en un tramo estrecho del ro o arroyo, la acumulacin de placas de hielo o las construcciones hechas por los castores, y por obras construidas por el hombre para tal fin, como son las presas. 2.2.1 Anlisis tpico

Significa que debe estar libre de microorganismos patgenos, de minerales y sustancias orgnicas que puedan producir efectos fisiolgicos adversos. Debe ser estticamente aceptable y, por lo tanto, debe estar exenta de turbidez, color, olor y sabor desagradable. Puede ser ingerida o utilizada en el procesamiento de alimentos en cualquier cantidad, sin temor por efectos adversos sobre la salud (Borchardt and Walton, 1971).

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Segn el Art. 982 CAA (modificado por Resoluc. 494/94). Con las denominaciones de Agua potable de suministro pblico y agua potable de uso domiciliario, se entiende la que es apta para la alimentacin y uso domstico: no deber contener sustancias o cuerpos extraos de origen biolgico, orgnico, inorgnico o radiactivo en tenores tales que la hagan peligrosa para la salud. Deber presentar sabor agradable y ser prcticamente incolora, inodora, lmpida y transparente. El agua potable de uso domiciliario es el agua proveniente de un suministro pblico, de un pozo o de otra fuente, ubicada en los reservorios o depsitos domiciliarios. Ambas debern cumplir con las caractersticas fsicas, qumicas y microbiolgicas que cita el Art. 982 CAA. Anlisis fsico - qumico Volumen de agua a extraer:

No es posible fijar de una manera general el volumen de agua a extraer para el anlisis qumico, pues variara segn las determinaciones a efectuar entre 1 a 5 litros. Examen fsico Color:

El color de las aguas naturales se debe a la presencia de sustancias orgnicas disueltas o coloidales, de origen vegetal y, a veces, sustancias minerales (sales de hierro, manganeso, etc.). Como el color se aprecia sobre agua filtrada, el dato analtico no corresponde a la coloracin comunicada por cierta materia en suspensin. El color de las aguas se determina por comparacin con una escala de patrones preparada con una solucin de cloruro de platino y cloruro de cobalto. El nmero que expresa el color de un agua es igual al nmero de miligramos de platino que contiene un litro patrn cuyo color es igual al del agua examinada. Se acepta como mnimo 0,2 y como mximo 12 mg de platino por litro de agua.

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Olor:

Est dado por diversas causas. Sin embargo los casos ms frecuentes son: Debido al desarrollo de microorganismos, A la descomposicin de restos vegetales, Olor debido a contaminacin con lquidos cloacales industriales, Olor debido a la formacin de compuestos resultantes del tratamiento qumico del agua. Las aguas destinadas a la bebida no deben tener olor perceptible. Se entiende por valor umbral de olor a la dilucin mxima que es necesario efectuar con agua libre de olor para que el olor del agua original sea apenas perceptible. Se aceptan como valores mximos para un agua ptima 2 a 10 unidades. Sabor:

Est dado por sales disueltas en ella. Los sulfatos de hierro y manganeso dan sabor amargo. En las calificaciones de un agua desempea un papel importante, pudiendo ser agradable u objetable. Determinacin de pH:

El pH ptimo de las aguas debe estar entre 6,5 y 8,5, es decir, entre neutra y ligeramente alcalina, el mximo aceptado es 9. Las aguas de pH menor de 6,5, son corrosivas, por el anhdrido carbnico, cidos o sales cidas que tienen en disolucin. Para determinarlo usamos mtodos colorimtricos o potenciomtricos. Para poder decidir sobre la potabilidad del agua se requiere el control de un nmero elevado de parmetros qumicos y determinados parmetros bacteriolgicos. Dentro de los primeros cobra especial importancia el amonio, los nitratos y nitritos, indicadores de contaminacin por excelencia.

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Amonio:

Este ion tiene escasa accin txica por s mismo, pero su existencia an en bajas concentraciones, puede significar contenido aumentado de bacterias fecales, patgenos etc., en el agua. La formacin del amonio se debe a la descomposicin bacteriana de urea y protenas, siendo la primera etapa inorgnica del proceso. Nitritos:

Estos representan la forma intermedia, metaestable y txica del nitrgeno inorgnico en el agua. Dada la secuencia de oxidacin bacteriana: protenas - amonio - nitritos-- nitratos, los nitritos se convierten en importante indicador de contaminacin, advirtiendo sobre una nitrificacin incompleta. Nitratos:

La existencia de stos en aguas superficiales no contaminadas y sin aporte de aguas industriales y comunales, se debe a la descomposicin de materia orgnica (tanto vegetal como animal) y al aporte de agua de lluvia (0,4 y 8 ppm). Cloruros:

Todas las aguas contienen cloruros. Una gran cantidad puede ser ndice de contaminacin ya que las materias residuales de origen animal siempre tienen considerables cantidades de estas sales. Un agua con alto tenor de oxidabilidad, amonaco, nitrato, nitrito, caracteriza una contaminacin y por lo tanto los cloruros tienen ese origen. Pero si estas sustancias faltan ese alto tenor se debe a que el agua atraviesa terrenos ricos en cloruros. Los cloruros son inocuos de por s, pero en cantidades altas dan sabor desagradable. Valor mximo aceptable: 350 mg/l. 2.2.2 Sistemas de captacin

La captacin de agua de lluvia es un sistema ancestral que ha sido practicado en diferentes pocas y culturas. Este sistema es un medio fcil y sensato de obtener agua para el consumo humano y para el uso agrcola. En aquellos lugares del mundo con alta o media precipitacin y en donde no se cuenta con la suficiente cantidad y calidad de agua para8

consumo humano, se puede recurrir al agua de lluvia como fuente de abastecimiento.

El agua de lluvia puede ser interceptada, colectada y almacenada en depsitos especiales para su uso posterior. Esto hara posible el hacer ms llevadero el tiempo de secas y en un futuro sobrevivir las secas, ya que por el mal uso del agua y por factores tales como la deforestacin masiva en el planeta, el agua ira escaseando progresivamente lo cual significa que en un futuro no muy lejano, el sistema de captacin de agua de lluvia ser un mecanismo de sobrevivencia.

Factores que se deben tomar en cuenta en un sistema de captacin de aguas pluviales:

*Precipitacin

media

por

ao

*Precipitacin

mnima

por

ao

*Precipitacin

mxima

por

da

*Consumo

diario

*Superficies

recolectoras

*Superficie

de

riego

disponible

*Consistencia

del

suelo

*Existencia

de

drenaje

pluvial

*Espacio

para

el

almacenamiento

2.3. Tratamientos Industriales del agua. El tratamiento de aguas industriales es quiz una de las operaciones ms comunes que existe en toda industria. Ya sea para cumplir normas ambientales o para producir agua de calidad para usar en el proceso, es conveniente que todo ingeniero sepa cules son los9

fundamentos del tratamiento de agua industriales. Adems de los tratamientos mencionados en este trabajo cabe mencionar que siempre se estn desarrollando nuevas tcnicas, como ozonizacin, tratamiento con rayos ultravioletas, intercambio inico etc., as que es un rea donde hay mucho por explorar. Igualmente muchas operaciones tradicionales aun son opciones validas dado su bajo costo.

2.3.1. Suavizacin. El intercambio inico es un procedimiento qumico por el cual se cambian iones fuertes por iones dbiles, este procedimiento se puede realizar en cationes y aniones con diferentes tipos de resina. El proceso de suavizacin se realiza de diferentes formas: Ablandamiento Cal en fro, baja eficiencia y genera un alto contenido de slidos. Ablandamiento Cal en caliente, mejor eficiencia pero requiere vapor. Intercambio inico, se regenera con sal, muy eficiente. El procedimiento de intercambio inico para suavizar agua se realiza con resina catinica, la cual cambia iones de Calcio y Magnesio por iones de Sodio. Cuando la resina se satura se necesita regenerar, la resina del suavizador se regenera con una solucin saturada de Sodio, lo cual desplaza los iones de Calcio y Magnesio para volver a cargar la resina con iones de Sodio. La solucin de salmuera se prepara con sal industrial (NaCl). La resina catinica remueve los cationes fuertes del agua entre ellos el Fierro. 2.3.2. Floculacin El empleo de floculantes se ha convertido en una prctica habitual por la reduccin considerable de las dimensiones del equipo y del coste que se pueden lograr con una dosificacin adecuada de reactivo. La seleccin del agente suele incluir pruebas comparativas simples a escala de laboratorio, realizadas sobre pequeas muestras de pulpa, para obtener una determinacin aproximada, seguidas de pruebas a mayor escala en recipientes o espesadores continuos de planta piloto. La determinacin de la dosis ptima10

es complicada, ya que incluye varios factores econmicos, por ejemplo, los costos del agente de floculacin y los del capital, el costo de paradas o la prdida de disponibilidad debido a fallos en el sistema de floculacin, y la consideracin de posibles aumentos de la capacidad de la planta. Se dispone de floculantes a base de polmeros en distintos rangos de peso molecular y distintas composiciones, que pueden ser de carcter no inico o modificado y tener cargas predominantemente aninicas o catinicas. El campo de aplicacin vara, pero en general los no inicos son adecuados para suspensiones cidas, los floculantes aninicos trabajan bien en medios neutros o alcalinos y los catinicos son ms eficaces en materiales orgnicos y coloidales. Los slidos coloidales (por ejemplo, los que se encuentran en tratamientos de aguas residuales) pueden requerir un tratamiento inicial con un agente qumico que tenga propiedades inicas fuertes, como los cidos, la cal, el alumbre o el sulfato frrico. Estos dos ltimos precipitan a pH neutro y producen una estructura gelatinosa con flculos que ayudan a la recoleccin de partculas extremadamente pequeas. Algunos polmeros catinicos tambin pueden ser eficaces para la floculacin de partculas de este tipo. (Esta accin se conoce generalmente como .) Una agitacin suave y prolongada mejora el grado y la velocidad de floculacin bajo estas condiciones. Si la concentracin de slidos es relativamente baja, ejemplo,